W którą stronę iść? AVR, Arduino, czy STM32?

[g0raj]

Cześć,

Chciałbym wejść "głębiej" w tematykę mikrokontrolerów. Konkretniej chciałbym zacząć aktywnie używać ich w moich hobbystycznych projektach.

Założenia:

• Mam solidne umiejętności programistyczne. Chociaż akurat C/C++ ostatni raz widziałem na studiach.
• Zależy mi na jak najniższym koszcie - nie uśmiecha mi się wydawać kiladziesiąt złotych na płytkę Arduino za każdym razem jak chcę coś zbudować.

Czytając różne treści, mój wybór padnie zapewne na jedną z  trzech opcji:

• Arduino - Ale chyba tylko bazując na klonach, ze względu na koszt oryginalnych płytek. Czy to ma sens? Korzystanie z klonów?
• AVR (ATmega) - Z jednej strony wydaje się to oczywistym wyborem. Mikrokontroler można mieć za kilka-kilkanaście złotych. Do tego znalazłem sobie taką pozycję do nauki na początek: https://helion.pl/ksiazki/jezyk-c-dla-mikrokontrolerow-avr-od-podstaw-do-zaawansowanych-aplikacji-wydanie-ii-tomasz-francuz,jcmika.htm#format/d
  Z drugiej strony czy to nie jest już trochę "archaiczny" kierunek w obecnych czasach? Nie chciałbym marnować czasu na naukę czegoś co jest lub niedługo będzie przestarzałe, z lepszymi, nowszymi alternatywami..
• STM32 - A to z kolei wydaje się właśnie ciekawą alternatywą dla AVR. Moje rozpoznanie tematu jest dość mgliste, natomiast z tego co czytam, to jest to trochę wyższa szkoła jazdy. I niekoniecznie odpowiednia do amatorskich zastowań? Ciężko mi też ocenić koszt - przykładowo na Botlandzie w ogólnie nie widzę takich mikrokontrolerów..

Zdaję sobie sprawę, że takich porównań w internecie w tym również na tym forum trochę już było. Natomiast sięgają one przynajmniej kilka lat wstecz, a w tej dziedzinie pewnie fakty dość szybko ulegają przeterminowaniu. Poza tym chciałem też spojrzeć na temat szczególnie przez pryzmat kosztów, o których już pisałem.

Będę wdzięczny za wszelkie sugestie :)

[H1M4W4R1]

• Arduino - jest całkiem dobre na start 😉 W łatwy sposób opanujesz podstawy łączenia hardware z softwarem.
• AVR - tutaj praktycznie działa jak Arduino - Arduino też bazuje na AVR, więc potem sobie możesz spokojnie poćwiczyć programowanie na AVR z wykorzystaniem Twojego Arduino i programatora ISP 😉 
• STM32 - bardzo fajne mikrokontrolery, niestety same MCU są ciężko dostępne w PL (chyba Kamami miało jakieś), ale z reguły zamawiasz je z LCSC/Mousera/DigiKey/Wpiszinnegodostawcę. Koszt też różny - od 1 do 40$ 😄 Najtańsze kosztują tak w okolicach 1$/szt, takie "uniwersalne" pod tworzenie jakiegoś urządzenia USB np. STM32L432KBU6 (dość popularny) to koszt ok. 3-4$ (15-16zł). Z tym, że STM ma nieporównywalnie więcej mocy obliczeniowej niż Arduino. Dla przykładu płytka "Blue Pill" w moim benchmarku prywatnym osiągnęła wynik 3MB/s, gdzie Arduino Nano tylko 500kB/s. Z tym, że benchmark jest oparty o obliczenia na liczbach 8-bitowych, więc STM też było w tym przypadku mocno ograniczone.
• Raspberry Pi Pico - taki tani STM32 do zastosowań dla majsterkowiczów 😉 Ma całkiem niezłego kopa jak na swoją cenę.

Ogólnie istnieje także rozwiązanie jak PlatformIO - cokolwiek wybierzesz prawdopodobnie w PIO napiszesz na to program 😉 

A co do cennika

Płytki

• Arduino Nano Klon - 13.80 PLN
• STM32 Blue Pill - 17 PLN
• STM32 Black Pill - 33 PLN
• ESP32 - 34-44 PLN (Wifi included)
• Raspberry Pi Pico - 20 PLN 😉 

Mikrokontrolery

• ATMEGA328P DIP - 11 PLN
• ATMEGA8A DIP - 7 PLN
• ATMEGA8A-AU (SMD) - 4-5 PLN
• STM32L432KBU6 (80MHz, M4) - 15-20 PLN
• STM32G031G8U6 (64MHz, M0+) - 8-10 PLN

Cennik może być ciut przestarzały, pisany z pamięci 😉  M4 jest szybsze od M0+

P.S.

Osobiście wybieram zależnie od zastosowania. Tobie polecałbym Raspberry Pi Pico - najlepszy wybór na początek moim zdaniem 😉 Dwa rdzenie M0+, 125MHz zegara, niski koszt i całkiem bogaty zestaw peryferiów, plus przyjemne SDK 😉 Ogólnie często płytki takie jak Pico są tańsze niż MCU... (bo produkują je hurtowo). 

Plus lutowanie płytek do PCB jest znacznie łatwiejsze niż QFN...

Edytowano Maj 4, 2021 przez H1M4W4R1

[opp34]

Pewnie nie takiej odpowiedzi oczekiwałeś - uczysz się nie tyle samego sprzętu, co programowania, podejścia i sposobu myślenia. Jak uczysz się jeździć autem, to nie uczysz się jeździć precyzyjnie fiatem 126p, a generalnie poznajesz przepisy i obsługę pojazdów silnikowych. Z tej perspektywy patrząc, płytka, którą zastosujesz, jest prawie bez znaczenia. Jednocześnie bez sensu jest stosowanie złożonych płytek, których taktowanie idzie w GHz, a pamięć jest liczona w setkach MB do przeprowadzenia prostych projektów - dużo za nie zapłacisz, posiadają dziesiątki złączy, opcji i bajerów, których i tak na początku nie będziesz potrafił obsłużyć, a potem nie będą Tobie potrzebne. 

Arduino to nie tylko seria płytek, co też platforma programistyczna ze swoim językiem programowania (jest to język C/C++ z pojedynczymi poprawkami uproszczającymi pisanie programu na procesory). Płytki Arduino zostały zaprojektowane tak, aby ułatwić początki z programowaniem procesorów - te najprostsze są oparte o AVR (nowsze o ARM) i posiadają niezbędne peryferia. W przeciwieństwie do czystej Atmegi, płytkę Arduino podłączasz przewodem USB do komputera i zaczynasz programować. Za takie Arduino Nano zapłacisz ok. 20 PLN. Nie oznacza to, że do każdego projektu potrzebujesz nowe Nano - możesz je traktować jako płytkę prototypową, a napisany na niej program przenieść potem do standardowej Atmega328p, która stanowi podstawę Nano. W tego typu przypadku jest to jednorazowy koszt.

  

[ethanak]

1 godzinę temu, g0raj napisał:

chciałbym zacząć aktywnie używać ich w moich hobbystycznych projektach

I tu właśnie jest pies pogrzebany.

O platformie Arduino IDE już tu było, całkiem niegłupia sprawa (no, zaraz miłośnicy grzebania po rejestrach się oburzą ale to ich problem). Natomiast samą płytkę dobierasz do zastosowania.

Potrzebujesz czegoś prostego, taniego i żeby się nie zmęczyć lutowaniem? Klon Arduino Pro Mini albo Nano, ewentualnie jak potrzebujesz HID (np. symulacja jakieś klawiatury czy innego joysticka) to Pro Micro.

Potrzebujesz dwudziestu pinów GPIO albo "prawdziwego" USB? No to wspomniany RPi Pico.

Potrzebujesz więcej RAMu, albo jakiegoś WiFi czy BT? No to ESP32 (czasem też się nie trzeba męczyć lutowaniem, kilka rzeczy udało mi się zrobić na płytce Lolin32 podłączając do niej tylko jakieś druty).

Potrzebujesz paru megabajtów PSRAM albo kilkunastu megabajtów flasha? No to ESP32 WROVER.

A wszystko to oprogramujesz używając Arduino IDE.

O STM-ach się nie wypowiem bo po prostu nie jestem w temacie.

 

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[H1M4W4R1]

1 godzinę temu, ethanak napisał:

O STM-ach się nie wypowiem bo po prostu nie jestem w temacie.

Potrzebujesz dobrych układów analogowych - ADC lub DAC - STM32 😄 Jedynie Pi Pico ma jakieś porównanie (jakościowe) do tego, ale nadal STM32 jest znacznie lepsze w tej kwestii... 😉 

Potrzebujesz łatwej obsługi CAN/LIN/UART/USART i miliarda innych magistrali w jednym chipie? - STM32 😄 

W większości też oprogramujesz w Arduino IDE (albo Platform IO, które jest nieznacznie bardziej skomplikowane).

Edytowano Maj 4, 2021 przez H1M4W4R1

[ethanak]

2 minuty temu, H1M4W4R1 napisał:

Jedynie Pi Pico ma jakieś porównanie do tego

Gdzie w Pico jest DAC? Coś przeoczyłem?

[H1M4W4R1]

1 minutę temu, ethanak napisał:

Gdzie w Pico jest DAC? Coś przeoczyłem?

(nie obraź się) Umiejętność czytania kontekstowego. Wyrażenie "jakieś porównanie" nie oznacza, że Pico ma DAC, tylko, że jakość jego układu analogowego (ADC) jest porównywalna do STM32, podczas gdy Arduino czy ESP znacznie odbiegają od tych dwóch.

[ethanak]

Hm... "jakieś porównanie" oznacza dla mnie, że X można porównać z Y, a nie że X można porównać z brakiem X. Strasznie często stosujesz tego typu sobie tylko zrozumiałe skróty myślowe (vide chat)... a zawsze myślałem że informatyka wymaga precyzji wyrażania się... nie obraź się oczywiście 😉

BTW jeśli chcesz porównać STM-a do czegoś wyżej wymienionego to raczej ESP32 a nie Pico - choćby z tego powodu że ma i ADC i DAC. I tu możesz dywagować który jest lepszy.

[g0raj]

Wow, dzięki za tak szybki feedback 🙂 

Nie spodziewałem się też, że najbardziej spodoba mi się opcja, której wcześniej nawet nie rozważałem, a mianowicie Pi Pico.

Do tej pory zawsze kojarzyłem malinę z innymi zastosowaniami. A to do czego potrzebuje uC to głównie diody, silniki, serwa, czujniki i takie tam.. 🙂 Natomiast z tego co widzę, to Pi Pico również idealnie się do tego nadaje. Dodatkowo koszt "oficjalny" a nie jakiegoś klona to faktycznie jedyne 20 zł - w zupełności akceptowalny przeze mnie.

Możlwość pisania w Pythonie - rewelacja! Jest mi zdecydowanie bliższy niż C/C++.

Także chyba polecę w tę stronę na początek. I na ten początek chyba nic innego nie potrzbuję jak:

• książka na start: https://botland.com.pl/akcesoria-do-raspberry-pi-pico/18776-get-started-with-micropython-on-raspberry-pi-pico-oficjalny-poradnik-9781912047864.html
• no i Pico (chyba z pinami od razu): https://botland.com.pl/moduly-i-zestawy-do-raspberry-pi-pico/18856-raspberry-pi-pico-rp2040-arm-cortex-m0-ze-zlaczami.html

Lutowanie szczególnie mnie nie przeraża, wręcz mi się podoba (kończę właśnie kurs forbota w tym temacie).

Czy widzicie może jednak jakiś argument, żeby zostać przy klonach Arduino Nano, zamiast iść w Pi Pico?

Edytowano Maj 4, 2021 przez g0raj

[ethanak]

1 minutę temu, g0raj napisał:

Czy widzicie może jednak jakiś argument, żeby zostać przy klonach Arduino Nano, zamiast iść w Pi Pico?

Może nie tyle "zostać" co po prostu nie zapomnieć że istnieją - czasem rozmiary płytki mają duże znaczenie, a taki Pro Mini czy Pro Micro jest dużo mniejszy od Pico.

[H1M4W4R1]

27 minut temu, ethanak napisał:

Strasznie często stosujesz tego typu sobie tylko zrozumiałe skróty myślowe (vide chat)...

Ta treść akurat wynika z prawidłowej interpretacji gramatycznej tych dwóch zdań, ale to zostawmy, co by już nie zaśmiecać wątku...
Ogólnie chodzi o to, że spójnik i jest w mowie uproszczonej/potocznej często stosowany zamiast spójnika lub, przez co powstają właśnie takie problemy... Język niestety się zmienia i właśnie widzimy tego efekty... Jak coś poprawiłem zdanie 😉   

25 minut temu, g0raj napisał:

książka na start: https://botland.com.pl/akcesoria-do-raspberry-pi-pico/18776-get-started-with-micropython-on-raspberry-pi-pico-oficjalny-poradnik-9781912047864.html

Alternatywnie możesz skorzystać tutaj: https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-the-pico/1

25 minut temu, g0raj napisał:

Lutowanie szczególnie mnie nie przeraża, wręcz mi się podoba (kończę właśnie kurs forbota w tym temacie).

Taniej wyjdzie cię kupić wersję bez pinów i je wlutować... 😉 Nie warto przepłacać 6zł za lutowanie złącz...

Edytowano Maj 4, 2021 przez H1M4W4R1

[ethanak]

25 minut temu, g0raj napisał:

Pico (chyba z pinami od razu)

Jak to się ma do

 

26 minut temu, g0raj napisał:

Lutowanie szczególnie mnie nie przeraża

? 🙂

Jakoś mnie te sterczące trzy piny nie przekonują...

[g0raj]

Haha, chyba miałem chwilowe zaćmienie z tą wersją z pinami - słuszna uwaga 🙂 Właśnie zamówiłem sobie z pinami osobno 😎

[ethanak]

No

8 minut temu, g0raj napisał:

Właśnie zamówiłem sobie z pinami osobno

No to jak się nie boisz lutowania to od razy przyklej tam jakiegoś microswitcha między RUN i GND - bo bez resetu to się dość ciężko programuje (chyba że jakimś większym RPi albo picoprobe).

[Gieneq]

21 godzin temu, opp34 napisał:

uczysz się nie tyle samego sprzętu, co programowania, podejścia i sposobu myślenia.

@g0raj Arduino IDE jest dobre na start, tak jak w samym programowaniu startujesz od notatnika i kompilatora w wierszu poleceń. Ale to siermiężne narzędzie w końcu przestaje bawić. Porządne IDE to duża pomoc w zrozumieniu API i tu może przydać się np. Platformio. Tylko jak chcesz już robić coś więcej, zrozumieć szczegóły (to tak powiedzmy za pół roku nauki) to przyda się coś lepszego od printa i LEDa podłączonego do wolnego wyprowadzenia. Wtedy potrzeba debuggera, którym podejrzysz jak twoje dane wyglądają i co tam się dzieje bez ciągłego wypisywania na port szeregowy wszystkiego co chcesz zobaczyć. I tu moim zdaniem warto sięgnąć po STM32. Kiedyś programowanie było bardzo trudne, środowiska straszyły - pewnie sporo osób przerabiało darmowe środowiska jak np. CooIDE od CooCox... ja nie mam z tym dobrych wspomnień. Jak wgrałeś hello world to był już sukces. Teraz to jest bardzo proste no i też masz kursy, stacki i dokumentację. Pytanie tylko do czego to ma prowadzić, jak daleko chcesz zajść 😉