L'actualité PCB - Développement PCB: le petit matériel est sur le point de dominer

Situation du développement des cartes: le petit matériel est sur le point de dominer

Au cours des dernières années, le nombre et le type de cartes à microcontrôleur et d'ordinateurs à carte unique ont considérablement augmenté. Tout comme l'avènement des ordinateurs domestiques bon marché au début des années 1980 a entraîné une prolifération de types et de choix, le nombre de cartes à microcontrôleur sur le marché aujourd'hui indique que les fabricants de PCBA ont fabriqué une variété de fonctionnalités et de tailles. Essayez

Cependant, les temps sont différents et les tendances qui alimentent la croissance des microcontrôleurs dirigent le marché dans une direction différente de celle du passé. Dans les années 1980, ces nouveaux ordinateurs domestiques n'étaient pas simplement des écrans lumineux, mais des boîtes magiques avec de nombreuses fonctionnalités. Les ordinateurs, les smartphones et les tablettes sont désormais considérés comme des outils de communication. Maintenant, un microcontrôleur, même un « vrai » ordinateur, n’est qu’une brique sans connexion réseau.

Rétrospective

Le marché actuel des cartes de microcontrôleur a commencé avec les cartes de développement, principalement parce que les fabricants de PCBA avaient de nouvelles puces sur le marché avant de lancer ces cartes d'extension. Ces plaques permettent aux ingénieurs professionnels de tester avant de commander des milliers de puces à mettre dans le produit.

Pour les joueurs amateurs, ces planches de développement sont conçues pour les professionnels et sont souvent trop chères pour être pratiques. Principalement, ces microcontrôleurs pic maintenant très respectés sont sans doute la base de l'électronique dans le Mouvement des fabricants, et ils ont été introduits sous la forme de puces plutôt que de cartes de circuits imprimés.

Différents microcontrôleurs pic.

Dans notre époque actuelle, les microcontrôleurs peuvent être facilement installés sur une carte. C'est un phénomène ouvert par arduino. Ce "petit tableau bleu" a changé la façon dont nous fabriquons de l'électronique, non seulement pour les joueurs amateurs, mais aussi pour les professionnels. Les cartes de développement coûteuses sans documentation détaillée ont été remplacées sur le marché professionnel par des cartes de microcontrôleur plus faciles à utiliser et moins chères. C'est une bonne chose pour tout le monde, y compris les professionnels, grâce à maker.

Vision

La popularité croissante des dispositifs intelligents connectés en réseau, appelés Internet des objets (IOT), a également changé le visage du marché des cartes à microcontrôleur.

Les cartes de la génération actuelle ont déjà des radios, certaines ont même de nombreuses radios. Avant le développement de l'IOT, les microcontrôleurs jouaient autrefois le rôle d'ordinateurs et étaient considérés comme des outils d'automatisation ou de contrôle. Maintenant, ils sont devenus des outils de communication.

La différence est qu'ils communiquent presque les uns avec les autres plutôt qu'avec nous.

Antenne radio sur panneau de plumes adafruit.

Accrochez - le si vous voulez

Le marché des cartes à microcontrôleurs est en train de changer, tout comme la production de matériel à mesure que la façon dont les ordinateurs sont utilisés change. En conséquence, les fabricants de PCBA paniquent parce qu'ils ne sont pas tout à fait sûrs de l'utilisation du produit, puis ils « ajoutent un autre appareil sans fil».

Les tendances des deux dernières années ont conduit à l'émergence de ce type de carte, que j'appelle « tout», qui est conçu pour répondre à tous les besoins de tous les utilisateurs. Cela est particulièrement évident sur kickstarter, où les collecteurs de fonds tentent de différencier leurs cartes de leurs concurrents.

Après tout, un microcontrôleur doit être utilisé pour contrôler les choses, ce qui signifie qu'il n'aura pas un seul but. Cependant, cela ne signifie pas qu'une seule carte avec toutes les fonctionnalités et tous les périphériques sans fil doit être utilisée pour faire tout ce qu'un microcontrôleur peut faire. Les cartes "All you have" sont généralement équipées de plusieurs groupes de périphériques sans fil et ont plus de CPU et de RAM que la plupart des périphériques embarqués. Et ce matériel est cher. Un tel « Tableau magique suprême» ne sera jamais un tableau d'utilisation approprié. Tout comme la ligne de commande UNIX, nous devrions essayer de faire des outils matériels raffinés et simples, plutôt que de faire un câlin aussi énorme.

Problème de taille

La fin de l'ère des premiers ordinateurs domestiques a également entraîné une diminution de la taille et de la diversité des spécifications des ordinateurs. Les microcontrôleurs subissent le même processus et, dans une certaine mesure, pour les ordinateurs à carte unique.

Au lieu d'énormes armes, les gens devraient essayer de créer des outils matériels complexes et purs.

Les configurations arduino « classiques», y compris l’espacement irrégulier entre les broches 7 et 8, sont naturellement devenues la norme et même la spécification par défaut. En plus des imitations, la communauté arduino apporte une variété de cartes d'extension et d'autres matériels correspondant à leur configuration. En d'autres termes, même si la carte est fonctionnellement différente de l'arduino, elle reste similaire en apparence.

Espacement entre les broches 7 et 8 de différentes tailles arduino.

Les conceptions des autres fabricants de PCBA ont été progressivement normalisées. Par exemple, la gamme de cartes de développement Feather d'adafruit est disponible en standard et il y a déjà des imitations et des marques concurrentes qui commencent à copier.

Dans les petits marchés, il y a aussi une vague de fabricants de PCBA qui commencent à produire des modules intégrés sur une seule carte. Les modules dentés, souvent montés sur d'autres cartes, sont devenus le principal canal d'utilisation pour les petits composants montés en surface et sont entrés dans une large communauté sans outils ni technologie afin qu'ils puissent les utiliser directement. Ce phénomène a été particulièrement évident après l'apparition de l'esp8266, qui a également permis à la forme ESP - 12 de devenir courante. Des concurrents comme le rtl8710 commencent maintenant à adopter des configurations similaires, certains ayant même des broches compatibles.

De même, la configuration du Raspberry Pi est souvent imitée et plusieurs nouvelles cartes de développement ont même été entièrement copiées. Tinker d'ASUS est l'un d'entre eux, et il a rapidement jeté les bases d'un centre de médias à faible coût. Le populaire Raspberry Pi Zero a également récemment lancé une version sans fil, ce qui le rend beaucoup plus facile à utiliser et attirera inévitablement d'autres personnes à l'imitation. Cependant, nous n'avons pas observé une normalisation dimensionnelle complète des ordinateurs à carte unique, du moins pas encore. Tout comme les têtes de broches pour arduino, les têtes de broches Raspberry pie sont naturellement devenues la norme par défaut, ce qui est probablement suffisant pour le marché SBC.

Techniques informatiques assez bon marché pour être considérées comme jetables

Une carte à microcontrôleur universelle avec Wi - fi en vol coûte maintenant moins de deux dollars et un ordinateur à carte unique peut être acheté pour un peu plus. Même pour ceux d'entre nous qui ont grandi en regardant la loi de Moore, c'est difficile à imaginer, à l'époque où nous sommes entrés, la technologie informatique n'est pas seulement bon marché, mais presque gratuite.

Un Raspberry Pi Zero, esp8266 et une puce.

Cela a changé la façon dont les gens utilisent les microcontrôleurs. L'esp8266 est déjà un gagnant et, à bien des égards, il est populaire auprès des fabricants de PCBA qui n'ont pas d'opinion sur le marché, tout comme la carte « tout compris», qui évolue vers des solutions IOT.

Parfois, « juste le bon» est le meilleur.

Le succès de l'esp8266 provient également de sa communauté en pleine croissance. Cette communauté n'est pas rassemblée à cause des fonctionnalités offertes par les cartes (il existe d'autres petites cartes de développement sans fil), mais à cause d'une caractéristique que les autres cartes n'ont pas: le prix. Cela fait de l'esp8266 la « troisième communauté» dans le domaine des composants électroniques pour les fabricants, en plus de l'arduino et du Raspberry Pi. Bien qu'une partie du succès soit due à la compatibilité de l'esp8266 et de l'arduino, l'environnement de développement lua créé par la communauté esp8266 est en fait plus répandu, ce qui montre que le prix est vraiment le moteur du choix des produits par la communauté. Il semble que parfois, il faut juste que ce soit « juste».

Le FPGA arrive

Les FPGA (Field Programmable Gate Arrays) sont très différents des microcontrôleurs. Sur le microcontrôleur, vous pouvez contrôler le logiciel, qui est le Code du programme stocké sur la puce. Mais sur un FPGA, cela commence par une feuille de papier blanc. Vous devez concevoir le circuit. Aucun processeur n'exécutera votre logiciel avant la conception.

Ce que la plupart des gens et la plupart des makers veulent faire, c'est résoudre le problème. Les spécifications de la carte sont très importantes pour un certain groupe de personnes, mais ces personnes représentent un très petit pourcentage. Ce que certains fabricants de PCBA ne réalisent pas, et font même l'erreur encore et encore, c'est que la plupart des gens n'ont pas besoin d'aller au - delà des performances qu'ils exigent. Ils préfèrent dépenser moins pour les bons outils que plus pour des performances supplémentaires. Dans l'ensemble, la plupart des gens n'ont pas besoin d'une version de développement puissante de "Supreme Magic Board" à moins qu'ils ne veuillent l'utiliser pour conquérir le monde.