Niezależnie od tego, czy jesteś entuzjastą amatorem, czy ekspertem w dziedzinie szybkiego prototypowania, musisz już doskonale zdawać sobie sprawę z wygody, jaką zapewnia sprzęt klasy producenckiej. Jednak projekty o dużym zapotrzebowaniu, obejmujące sztuczną inteligencję (AI), robotykę, Internet rzeczy (IoT) i wizję komputerową, mogą przytłoczyć te komponenty sprzętowe.
Powszechnym rozwiązaniem jest użycie płytek rozwojowych producenta w połączeniu z profesjonalnym sprzętem. Ale to sprawi, że projekt będzie wyjątkowo złożony: złożona komunikacja między płytami, duża ilość dodatkowego okablowania i szereg problemów związanych z debugowaniem powodujących ból głowy. Już samo nauczenie się dwóch niezależnych zestawów narzędzi może być wyczerpujące. Kiedyś spędziłem niezliczoną ilość długich nocy we frustracji, stojąc przed nieznanym zintegrowanym środowiskiem programistycznym (IDE). Właśnie dlatego sprytny projekt UNO Q Arduino bardzo mnie przyciągnął.
UNO Q integruje wysokowydajną jednostkę mikroprocesorową (MPU) i jednostkę mikrokontrolera czasu rzeczywistego (MCU) na jednej płytce drukowanej i opiera się na nowym, ujednoliconym środowisku programistycznym o nazwie Arduino App Lab.
Ta architektura dwuprocesorowa otworzyła obszary zastosowań, które pierwotnie wymagały wielu płytek drukowanych. Technologia robotów z funkcjami autonomicznej nawigacji, inteligentne urządzenia domowe obsługujące rozpoznawanie twarzy zapewniające prywatność oraz inteligentne systemy rolnicze, które mogą automatycznie dostosowywać się do otoczenia, to tylko kilka przykładów.
Podwójny procesor, podwójny system operacyjny Płyta Arduino odpowiednia do zastosowań o wysokich wymaganiach
Pierwszym produktem serii UNO Q jest ABX00162 (rysunek 1). Wyróżniającą cechą tej płytki drukowanej jest zastosowanie procesora Qualcomm QRB-2210, czterordzeniowego MPU Arm Cortex-A53 pracującego z częstotliwością 2,0 gigaherca (GHz), wyposażonego w procesor graficzny Adreno (GPU) i podwójne procesory sygnału obrazu. Układ jest wyposażony w 2 GB pamięci i 16 GB pamięci eMMC, co czyni go pierwszym sprzętem Arduino zdolnym do obsługi w praktyce systemu Debian Linux na pełnym poziomie komputera stacjonarnego. Oznacza to, że możesz bezpośrednio hostować modele AI i aplikacje Python na płytce drukowanej, a nie na oddzielnym komputerze.
Rysunek 1: Arduino UNO Q ABX00162 łączy w sobie wysokowydajny MPU z MCU działającym w czasie rzeczywistym. (Źródło obrazu: Arduino)
Wszystko to uzupełnia klasyczne doświadczenie Arduino zbudowane na MCU STM32U585 opartym na STMicroelectronics. Rdzeniem tego MCU jest procesor Arm Cortex-M33n, który pracuje z częstotliwością do 160 megaherców (MHz). MCU obsługuje Arduino Core w systemie operacyjnym Zephyr i steruje różnymi urządzeniami peryferyjnymi, w tym wbudowaną matrycą LED 8 × 13.
Mimo że UNO Q ma wiele nowych funkcji, jest nadal kompatybilny z szerszym ekosystemem Arduino. Klasyczne złącze pinowe zgodne ze specyfikacją UNO jest kompatybilne z istniejącymi kartami rozszerzeń, podczas gdy interfejs Qwiic obsługuje technologię plug and play, co ułatwia podłączenie do modułów Modulano i dostosowanie do czujników i innych urządzeń peryferyjnych. Na dole znajdują się również szybkie złącza pinowe (JMEDIA i JMISC) służące do podłączenia zaawansowanych urządzeń peryferyjnych, takich jak kamery i wyświetlacze MIPI.
Ujednolicony rozwój przy użyciu Arduino App Lab
Sprzęt to tylko jeden z powodów, dla których UNO Q jest tak atrakcyjny. Laboratorium aplikacji Arduino (rysunek 2) jako środowisko programistyczne może postrzegać architekturę dwuprocesorową jako jeden spójny cel, tworząc w ten sposób kompletną formę produktu.