Как начать работу с микроконтроллерами с минимальными затратами?

Question

[Jiy5]

В качестве хобби очень хочется работать с микроконтроллерами, но, к сожалению это не веб-разработка, написал в блокнот и увидел результат, по это причине возникли кучу вопросов:
1) Обязательный набор инструментов: паяльная станция, кучу резиновых перчаток, набор пинцетов, вольтметр, что ещё может понадобиться?
2) Программатор, на Ali продают разные варианты Как полноценный программатор для всех видов, так и Простой вариант, но, я в этом не специалист, по этой причине хочется начать работу с простыми микроконтроллерами, в первую очередь набить руку на простых устройствах, вроде датчика влажности или лазерной сигнализации, на каких микроконтроллерах и программаторах лучше делать это (вопрос в минимальной цене)
3) Комплектующие, сами микроконтроллеры, свинец для пайки, провода и т.п. где вы берете? (соотношение срок доставки-цена)
4) Корпус, куча проводов с микронтроллером не этично, хотелось бы всё это отлить в корпусе (3D-принтер пока не вариант), где можно заказать пластиковый корпус конкретных размеров?

Comments

[Impeeeery]

500 рублей нормально?

[Jiy5]

Impeeeery, Конечно

[Impeeeery]

Jiy5, ардуину уно с алиэкспресса купил, причем кабель, колодка на крону, макетка, провода в комплекте были.
крона была у меня. как и комп.
итог 500 рублей и хватило для нескольких первых программ
дальше отдельно докупал все что нужно. я же инженер, а не школьник с лего.
и это именно начало было - под МК не программировал раньше и не работал с ними никак.

[Jiy5]

Impeeeery, спасибо

Answer 1

[Илья]

Не начинайте с Arduino - это не имеет с программированием микроконтроллеров ничего общего. По хорошему начать стоит с внутреннего устройства микроконтроллера. Лучший, но не очень дешевый вариант - микроконтроллер AVR (по сути та же Arduino, но без Arduino IDE) с отладчиком. Так Вы и остановить выполнение программы сможете и поглядеть где какие данные в регистрах, и даже какие сигналы на портах ввода/вывода. По AVR очень много информации как на английском, так и на русском.
Если хочется совсем почти ничего не затратить - тогда STM8 с отладчиком ST-LINK. Информации по ним меньше, зато дешевле чем AVR.
Паяльник нужен будет лишь изредка. Для начала все можно собирать на беспаечной макетной плате.

Comments

[kn0ckn0ck]

Илья а в чем принципиальное отличие? Там используется обычный контроллер (ATmega), для которого программа пишется на с/c++ или вы предлагаете веб-разработчику на asm-е начать работу? Отладка сделана там великолепно, все можно посмотреть.

Главная их заслуга - все упаковано для начинающих, дешево или бесплатно. Когда будет понимание того как все работает и устроено, найдется задача для паяльной станции, то человек займется контроллерами на профессиональном уровне. Зачем же его сразу окунать в то, чему в ВУЗах учат годами?

[Илья]

kn0ckn0ck, отладка на Arduino? Вы серьезно? Кроме как вывести что-либо в UART никакого функционала отладки там нет, если UART можно вообще назвать отладочным интерфейсом.

Одно дело написать программу (чаще - содрать код с интернета) и подключить устройство "как в статье", не заморачиваясь как все работает, и совсем другое дело - это изучить как работает микроконтроллер внутри. Arduino, если рассматривать его как Arduino, подходит для первого варианта. А если рассматривать Arduino как отладочную плату (микроконтроллер с обвязкой) и подключить к ней отладчик, сойдет за отличный набор для изучения.

По крайней мере в моем понимании фраза "как начать работу с микроконтроллерами..." означает изучение именно процесса.

[kn0ckn0ck]

Илья да, но во вразе есть концовка "... с минимальными затратами". Временные/финансовые затраты минимальны именно с конструкторами типа Arduino, а за остальным нужно идти учиться в соотв. заведения.

Answer 2

[kn0ckn0ck]

Не, не, не, все гораздо проще и почти как в веб-разработке, если начинать с Arduino
1) в комплекте идут соединительные провода + макетка
2) программирование через бесплатную среду разработки + USB-кабель
3) ebay, там контроллер с проводами и датчикам обойдется рублей в 400, сразу берите Kit, будет идти 3-4 недели.
4) там же и корпусов полно для Arduino (акрил, пластик, металл)

Разработка ведется на C-подобном языке, есть куча примеров и готовых библиотек для работы с типовыми таймерами, датчиками, матрицами, индикаторами и прочим.

Далее все как обычно: придумываем идею, пишем прогу, собираем устройство (без паяльника!), подключаем к Arduino PC через USB, заливаем программу в Arduino, запускаем и отлаживаем через встроенную консоль (через тот же USB), все.

Answer 3

[Александр Гусев]

STM32F103C8T6 (мк с минимальной обвязкой) + ST-LINK_V2 (программатор-отладчик) В сумме около 300р.
При желании на эту STM'ку можно залить загрузчик ардуины или использовать, как полноценный 32-битный МК. Кстати родной STM CubeMX делает первые шаги не сильно сложнее ардуины.

Из особенностей - многие ардуино-модули любят 5В логику, возможно будет полезен конвертер.
Надо будет припаять штырьки к плате. (заодно паять попрактикуетесь :) )

Ну и периферии понабрать, всякие там OLED дисплеи, кнопки, макетку (лучше сразу большую), набор проводов на все случаи жизни, набор резисторов выводных (их в макетку тыкать хорошо). В этом плане, возможно проще купить KIT для арудины, там и клавиатурки и RFID метки, и сервопривод, ультразвуковой дальномер + некоторое кол-во рассыпухи (резисторы, конденсаторы) уже будет.

На первое время паяльник, еще стоит взять мультиметр и найти регулируемый блок питания.

Кстати, пара групп, где годные штуки мелькают, там можно найти всё мною перечисленное:
https://vk.com/ali_radio
https://vk.com/chinagreat

Comments

[Jiy5]

Огромное спасибо!

[Илья]

Александр Гусев, STM32 - это не для начинающих. 32-битная архитектура сложнее 8-битной, да и производительность на первоначальном этапе не нужна.

3.3 В - тоже для начинающих та еще запара.

[Александр Гусев]

Илья, CubeMX и HAL делают работу не сильно сложнее, чем с ардуиной. А цена, как у восьмибиток. так почему бы не привыкать к хорошему? :) А в архитектуру по мере появления проблем, для которых недостаточно библиотек верхнего уровня человек начнет разбираться.

Ну по поводу 3.3 там есть и 5Vtolerant половина пинов и платы конвертеры уровней, вроде TXS0108E

Это как есть возможность ездить и на убитых жигулях и на чем-то более комфортном, но упорно выбирать старые жигули, т.к. они примитивней :)

А в стм и встроенные часы реального времени, и более продвинутый АЦП, классный DMA, 4 таймера, которые умеют ШИМить сразу 4 канала, полноценный отладчик по SWD.
Если бы STшники еще чуть меньше багов добавляли в каждую новую версию, было бы вообще чудо.

В крайнем случае залить в нее ардуину и делать digitalWrite)

[Илья]

Александр Гусев, вот как раз для начала изучения CubeMX и HAL не подойдет. Опять же все сводится к Arduino, в котором мы абстрагируемся от работы с самим микроконтроллером.
По Вашей логике можно взять Raspberry Pi, чтобы помигать светодиодом, но есть ли в этом смысл? У каждого типа микроконтроллера есть своя ниша для применения.

[Александр Гусев]

Илья, HAL рано или поздно станет основным, так уже решили сами ST.

Дерагть регистры на столь сложных МК тоже спорный путь. Высокий уровень абстракции дает преимущества в скорости разработки и переносимости кода, но при этом представление о структуре иметь надо, но не обязательно уже знать каждый бит.

С другой стороны если необходимо выжать из МК все соки, то тут уже надо будет лезть на более низкие уровни.

Как вы же и написали все зависит от сферы применения.

Answer 4

[Markscheider]

В качестве хобби очень хочется работать с микроконтроллерами

Вы уж простите, но цель поставлена размыто. "Хочется работать" - это ни о чем. Можно купить ардуину и моргать ею, большой сложности это не представляет. Но как только первая эйфория пройдет, вы почувствуете спад интереса. Еще пару недель будете заливать скетчи из /Sample, а потом забросите всё купленное на полку.
Первый и главный драйвер - потребность в устройстве, которое по тем или иным причинам нельзя купить. Ну, денег жалко или такое не продается. И вот когда вам в голову приходит мысль: "а ведь это можно реализовать на МК" - тут все и начинается. Одной ногой бежите в магазин за рассыпухой, второй рукой листаете мануалы, носом рисуете блок-схему логики :).
Мой совет - идти от запроса, а не от желания "начать работать с МК"...

Comments

[Jiy5]

Спасибо:)

Answer 5

[Владимир Куц]

Купить arduino + кучку светодиодов с резисторами + простейшую макетную плату
Мигать светодиодами научитесь - а там видно будет что еще прикупить понадобится.

Comments

[nik210]

сейчас диоды идут, им не нужны резисторы, я уже и забыл когда в последний раз доставал резистор на 220 Ом, и диоды светятся часами и все норм

Answer 6

[4ainik]

Arduino это только бренд, название, по факту это железка на базе микроконтроллера AVR. Берите любую, хоть Arduino Nano. Намигаетесь светодиодом, почуствуете удобство :)
kn0ckn0ck, не вводите людей в заблуждение, язык там не "С-подобный", а чистый Си++.
Просто если писать программу в Arduino IDE, то эта самая IDE добавляет ряд файлов при компиляции, при этом компиляция осуществляется родным компилятором от AVR Studio, программирование AVRDUDE. Кстати, ничто не мешает писать программу под ардуино в AVR Studio. Можете обзавестись эмуляторов JTAG, тогда сможете использовать всю мощь отладки на реальном железе. Кстати, туже ардуину можно программировать через ISP разъем прямо в Arduino IDE.

РЕЗЮМЕ: для старта достаточно купить Ardunio Uno или Ardunio Nano.

Comments

[kn0ckn0ck]

4ainik из-за наличия существенных ограничений, встроенных спец. ключевых слов, а также отсутствия поддержки базовых конструкций c++ это именно "подобие c/c++":
1. https://www.arduino.cc/en/Reference/Comparison
2. www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_c... (почитайте об ограничениях)

[4ainik]

не нужно путать людей! особенно начинающих! тут написано

The Arduino language (based on Wiring) is implemented in C/C++, and therefore has some differences from the Processing language, which is based on Java.

что в переводе означает: "отличия языка arduino от Processing", но и также, что "язык" ардуино реализован на Си++.
По второй же ссылке приводятся ограничения компилятора для AVR и заметьте про Arduino там вообще НЕТ ни единого слова! Более того этот фак непонятно кем и когда был написан, (по крайней мере автоматически сгенерирован 3года назад), да я сильно сомневаюсь, что ТС сразу будет хреначить шаблонные классы...
Не пугайте вы человека...
Он новичок, и только учится...
А то что кто-то придумал написать несколько функций и классов и назвать ЭТО новым языком Wiring, так это как минимум очковтирательство или попытка присвоить труды авторов создателей и разработчиков Си/Си++...
Или вы будете утверждать, что всякий раз когда я пишу новую программу и создаю классы, то получается новый язык программирования???
Но в целом идея и реализация arduino лично мне нравится, хотя и не нова, evalution boards были за долго до ее появления... Только это было на порядки сложнее и дороже...

Answer 7

[myowndevice]

Специально для всех начинающих работать с микроконтроллерами сделал сайт. Там вся информация как раз для новичков. Как программировать, как делать приборы, как паять. Какие микроконтроллеры выбирать под проект. Как сделать программатор, плату и т.д.