Arduino: малыш на миллион
Моё знакомство с компьютерами началось в конце 80-х. И хоть техника тогда была в миллионы раз слабее и примитивней сегодняшней, меня периодически терзает ностальгия. Как и многих моих сверстников, уверен.
Счастливое время! Нас не заботила скорость вычислений — да и не могла: получить доступ к компьютеру, а тем более заиметь собственный дома, было намного важнее! Компьютер автоматически менял образ и качество жизни: до него у человека не было интерактивных средств обработки информации, с ним они вдруг появились! А уж насколько быстро он редактировал текст, гонял фигурки по рисованным лабиринтам, синтезировал звук, считал уравнения — это было не так и важно.
Нынче компьютером никого не удивишь, на первый план вышла скорость. Но тот счастливый период отличался не только скоростями. Тогда бытовые компьютеры были почти все самодельными, а если и собирались на заводах, всё равно их схемы часто были придуманы энтузиастами. И софт тоже писали любители, практически весь. Мой «Специалист», например, был разработан читателем журнала «Моделист-Конструктор», а программное обеспечение написано пользователями. О лицензиях тогда не задумывались, но в общем это был «почти open source»: каждый мог взять схему или код и делать с ними что заблагорассудится. Вот ещё почему то время вспоминается с такой теплотой: это было время, когда обмен идеями и результатами труда пользователей двигал вперёд сами вычислительные платформы.
И вот что замечательно: оно не кануло в Лету без следа. На самом деле и сегодня существует сектор информационных технологий, где — с опорой на современную элементную базу — воссоздано всё лучшее из «восьмибитной» эпохи. Я говорю о сообществе Arduino, ставшее на текущий момент абсолютно самым мощным феноменом своего рода.
Десять лет назад колумбийский студент Хернандо Барраган разработал в рамках дипломной работы схему несложного микрокомпьютера. Его задачей было создать максимально дешёвое цифровое устройство, с помощью которого неспециалисты могли бы строить собственные компьютерные проекты. Спустя год, в слегка изменённом состоянии, тот проект получил название Arduino. И сплотил миллионы человек!
Компьютер Arduino — это умещающаяся на ладони (а часто и меньше) плата с одной большой микросхемой и множеством разъёмов. Сердце её — микроконтроллер, то есть упакованные в один чип микропроцессор (разрядность от 8 бит, порядка сотни команд, тактовая частота в единицы мегагерц), память (от нескольких килобайт до сотен), порты ввода-вывода. Программы пишутся на персоналке, на языке, напоминающем Java, но могут использоваться и C, и другие (среда разработки работает под Linux и другими ОС). Скомпилированная программа «заливается» в Arduino через USB-порт.
Компьютер прост, программы очень просты (и масса примеров зашита в среду разработки), а прелесть в том, что благодаря множеству разъёмов, к материнской плате Arduino могут подключаться платы расширения (их здесь называют «шилдами», от английского shield), которых придуманы десятки. Есть шилды, управляющие группой светодиодов, моторчиками, связью, всевозможными сенсорами, экранами и т.п. и т.п. Таким образом Arduino получается чем-то вроде современного радиоконструктора, с помощью которого можно собрать, например, собственного робота или вещь, обладающую «интеллектом» («умную»).
Повторюсь, всё это здорово напоминает 80-е и 90-е годы, но есть два существенных отличия. Во-первых, цены. Четверть века назад компьютер — даже бытовой, восьмибитный, вроде ZX Spectrum, «Специалиста», Радио-86РК — был сложным и дорогим устройством: комплектующие легко могли стоить несколько месячных зарплат. Arduino нереально дёшев. Базовый вариант, с которого рекомендуется начинать новичкам, но который полностью функционален, стоит примерно 300 рублей (поищите Arduino Uno, например, в AliExpress). Тот же уровень цен и на шилды. В сумме буквально за пару тысяч рублей можно создать удивительную конструкцию с миниатюрным дисплеем, сенсорами, интеллектом! И никакой пайки, всё встык.
Во-вторых, в отличие от дикого рынка двадцатипятилетней давности, нынче правовые вопросы решены. Arduino — это настоящая open source-платформа. Как железо, так и программное обеспечение развиваются под различными свободными лицензиями (Creative Commons, GNU GPL и пр.), что даёт любому пользователю полное право использовать, исследовать, модифицировать и даже строить на этой базе свои коммерческие продукты. Стоит только помнить, что «отцы-основатели» зарезервировали для себя использование торговой марки Arduino (не стоит делать свой вариант материнской платы и называть его так; судебная склока вокруг марки уже привела к тому, что за пределами США Arduino теперь вынужденно именуют Genuino — хоть схемы продуктов совершенно одинаковы). И помнить, что результаты ваших трудов тоже следует публиковать под теми же лицензиями.
Всё вместе это сделало Arduino самой популярной самодельщической платформой XXI века. Материнские платы производятся десятками вендоров — и совершенно легально, на то и open source. Шилды производятся ещё большим числом компаний и энтузиастов. Всё это, в общем, совместимо между собой и тем привлекает самодельщиков — которые построили на Arduino миллион интересных вещиц, от «умных» гирлянд и термометров до летающих, плавающих, ползающих дронов.
Возможности Arduino ограничены малыми ресурсами микроконтроллера: в большинстве случаев он — 8-битный, с низкой тактовой частотой, небольшой памятью — пригоден только для управления роботами, но, к примеру, непригоден для сбора и обработки больших данных. Если вам нужен полноценный компьютер в миниатюре, лучше обратить внимание на Raspberry Pi. Но для тех, кто жаждет успокоить ностальгию и приобрести навыки цифрового конструирования, Arduino вне конкуренции. Особенно для детей!
--------------------------------------------
Этот текст всегда доступен по адресу linux.su/070516.shtml