Notizie PCB - Sviluppo PCB: il piccolo hardware sta per dominare

Situazione di sviluppo del circuito stampato: il piccolo hardware sta per dominare

Il numero e i tipi di schede di microcontroller e computer a scheda singola sono cresciuti enormemente negli ultimi anni. Proprio come l'avvento dei computer domestici a buon mercato all'inizio degli anni '80 ha portato un'esplosione di tipi e scelte, il numero di schede di microcontroller presenti oggi sul mercato dimostra anche che i produttori di PCBA hanno realizzato una varietà di funzioni e dimensioni. Provaci.

Tuttavia, i tempi sono diversi ora e la tendenza che guida la crescita dei microcontrollori sta portando il mercato in una direzione diversa dal passato. Negli anni '80, quei nuovi computer domestici non erano solo schermi luminosi, ma scatole magiche con molte funzioni. Computer, smartphone e tablet sono ora considerati strumenti di comunicazione. Ora, un microcontrollore, anche un computer "reale", è solo un mattone senza una connessione di rete.

Revisione

L'attuale mercato delle schede di microcontroller è iniziato con schede di sviluppo, fondamentalmente perché i produttori di PCBA hanno nuovi chip sul mercato prima di lanciare queste schede di espansione. Queste schede consentono agli ingegneri professionisti di fare test prima di ordinare migliaia di chip da inserire nel prodotto.

Per i giocatori amatoriali, queste tavole di sviluppo sono progettate per i professionisti, e i prezzi sono generalmente troppo alti per essere pratici. Principalmente parlando, questi microcontrollori PIC ora altamente rispettati possono essere detti come la base dei dispositivi elettronici nel movimento del produttore, e sono introdotti sotto forma di chip piuttosto che di circuiti stampati.

Vari microcontrollori PIC.

Nella nostra epoca attuale, i microcontrollori possono essere facilmente montati su circuiti stampati. Si tratta di un fenomeno acceso dall'Arduino. Questa "piccola tavola blu" ha cambiato il modo in cui realizziamo prodotti elettronici, non solo per i giocatori amatoriali, ma anche per i professionisti. Schede di sviluppo costose senza documentazione dettagliata hanno lasciato il posto nel mercato professionale a schede microcontrollori più facili da usare e più economiche. Questo è un bene per tutti, compresi i professionisti, e grazie a Maker.

Previsione

I dispositivi intelligenti connessi alla rete, il cosiddetto Internet of Things (IoT), sono diventati sempre più popolari e hanno anche cambiato il volto del mercato dei microcontroller board.

L'attuale generazione di circuiti stampati ha già radio, e alcuni hanno anche molti set di radio. Prima dello sviluppo dell'IoT, i microcontrollori hanno giocato il ruolo dei computer in passato e sono stati considerati strumenti per l'automazione o il controllo. E ora sono diventati strumenti di comunicazione.

La differenza è che quasi comunicano tra loro invece di comunicare con noi.

L'antenna radio sulla scheda Adafruit Feather.

Mettilo su se vuoi.

Il mercato delle schede di microcontrollore è in fase di trasformazione e, come cambia il modo in cui vengono utilizzati i computer, cambia anche la produzione di hardware. Pertanto, i produttori di PCBA si faranno prendere dal panico perché non sono completamente sicuri a cosa verrà utilizzato il prodotto e quindi "aggiungeranno semplicemente un altro dispositivo wireless".

Il trend degli ultimi due anni ha portato all'avvento di questo circuito che io chiamo "tutto", che mira a portare tutte le esigenze di tutti gli utenti. Questo è particolarmente evidente su Kickstarter, perché le raccolte fondi cercano di differenziare i loro circuiti stampati dai concorrenti.

Dopo tutto, il microcontrollore deve essere utilizzato per controllare le cose, il che significa che non avrà un unico scopo. Tuttavia, questo non significa che un singolo circuito con tutte le funzioni e tutti i dispositivi wireless dovrebbe essere utilizzato per fare tutto il lavoro che il microcontrollore può fare. Le schede "Tutto quello che hai" sono generalmente dotate di più set di dispositivi wireless e più CPU e RAM rispetto alla maggior parte dei dispositivi embedded. E questo tipo di hardware è costoso. Tale "Supreme Magic Board" non sarà mai una tavola adatta per l'uso. Proprio come la riga di comando UNIX, dovremmo cercare di creare strumenti hardware squisiti e semplici, piuttosto che un abbraccio così enorme.

Problemi di dimensione

La fine dell'era iniziale dei computer domestici causò anche un declino nelle dimensioni del computer e nella diversità delle specifiche. Anche i microcontrollori stanno attraversando lo stesso processo, e per i computer a scheda singola, lo stesso vale in una certa misura.

La gente dovrebbe cercare di creare strumenti hardware sofisticati e puri, non braccia enormi.

La configurazione Arduino "classica", compresa la fastidiosa spaziatura irregolare tra il 7° e l'8° pin, è diventata naturalmente una specifica standard o addirittura una specifica predefinita. Oltre alle imitazioni, la comunità Arduino porta anche varie schede di espansione e altro hardware corrispondente alla sua configurazione. In altre parole, anche se la scheda è diversa dall'Arduino in funzione, sarà comunque simile nell'aspetto.

La spaziatura tra pin 7 e 8 su varie dimensioni Arduino.

I disegni di altri produttori di PCBA sono gradualmente diventati standardizzati. Ad esempio, la serie di schede di sviluppo Feather di Adafruit ha configurazioni standard e ci sono già imitazioni e marchi concorrenti che hanno iniziato a copiare.

Nei mercati più piccoli, c'è anche un'ondata di produttori di PCBA che iniziano a produrre moduli integrati su schede singole. Il modulo a forma di dente, spesso installato su altri circuiti stampati, è diventato il canale principale per l'utilizzo di piccoli componenti montati in superficie, ed è entrato nella vasta comunità senza strumenti o tecnologia, in modo che possano utilizzarlo direttamente. Questo fenomeno è particolarmente evidente dopo l'avvento di ESP8266, e fa anche diventare la forma di ESP-12 il mainstream. Anche concorrenti come RTL8710 stanno iniziando ad adottare configurazioni simili, e alcuni hanno persino pin compatibili.

Allo stesso modo, la configurazione di Raspberry Pi viene spesso imitata e diverse nuove schede di sviluppo vengono persino copiate completamente. Uno di loro è Tinker di Asus, che ha gettato rapidamente le basi per i media center a basso costo. Il popolare Raspberry Pi Zero ha anche recentemente lanciato una versione wireless, che lo rende molto più facile da usare ed è destinato ad attirare altri ad imitare. Tuttavia, non abbiamo osservato una standardizzazione globale delle dimensioni dei computer a scheda singola, almeno non ancora. Proprio come l'intestazione pin di Arduino, l'intestazione pin di Raspberry Pi è naturalmente diventata lo standard predefinito, che può essere sufficiente per il mercato SBC.

Abbastanza economico da essere considerato come una tecnologia di calcolo usa e getta

Le schede di microcontrollore per uso generale con Wi-Fi in volo sono ora disponibili per meno di due dollari, e un computer a scheda singola può essere acquistato per un po 'di più. Anche per quelli di noi che sono cresciuti guardando Moore's Law, questo è difficile da immaginare, e in questa epoca siamo entrati, la tecnologia informatica non è solo economica, ma quasi gratuita.

Raspberry Pi Zero, ESP8266 e CHIP.

Questo ha cambiato il modo in cui le persone usano i microcontrollori. ESP8266 è diventato un vincitore, e sotto molti aspetti, è popolare tra i produttori di PCBA che non hanno opinioni sul mercato, e la scheda "ha tutto" è popolare e si sta muovendo verso una soluzione IoT.

A volte "giusto" e' meglio.

Il successo di ESP8266 deriva anche dalla sua comunità in rapida crescita. Il raduno di questa comunità non è a causa delle funzioni fornite dal circuito (ci sono altre schede di sviluppo wireless di piccole dimensioni), ma a causa di una caratteristica che altri circuiti stampati non hanno: prezzo. Questo rende ESP8266 la "terza comunità" nel campo dei componenti elettronici Maker oltre ad Arduino e Raspberry Pi. Anche se parte del successo deriva dalla compatibilità di ESP8266 e Arduino, l'ambiente di sviluppo Lua creato dalla community ESP8266 è in realtà più comune, dimostrando che il prezzo è effettivamente la forza trainante per la comunità nella scelta dei prodotti. Sembra che a volte abbia solo bisogno di essere "giusto".

FPGA esce

Il campo programmabile gate array (FPGA) è molto diverso dal microcontrollore. Sul microcontrollore, è possibile controllare il software, che è il codice del programma memorizzato sul chip. Ma su FPGA, inizia con un foglio bianco di carta. Dovrai progettare il circuito. Prima che sia progettato, nessun processore eseguirà il software.

Quello che la maggior parte delle persone e la maggior parte dei Maker vogliono fare è risolvere i problemi. Per un certo gruppo di persone, le specifiche del circuito stampato sono molto importanti, ma queste persone rappresentano un numero molto piccolo. Ciò che alcuni produttori di PCBA non riconoscono, o addirittura commettono errori ancora e ancora, è che la maggior parte delle persone non ha bisogno di prestazioni oltre i loro requisiti. Preferirebbero pagare meno per acquistare strumenti adatti piuttosto che spendere più soldi per ottenere prestazioni extra. Tutto sommato, la maggior parte delle persone non ha bisogno della potente versione di sviluppo "Supreme Magic Board", a meno che non voglia usarlo per conquistare il mondo.