Вемос (wemos): отличный аналог микроконтроллера ардуино

Лучшие аналоги Ардуино UNO / NANO

Аналоги Arduino ► по качеству и характеристикам не отличаются от оригинальных плат. Рассмотрим наиболее популярные совместимые и несовместимые клоны Ардуино.

Бюджетные аналоги Ардуино от российских и китайских производителей по своим характеристикам и качеству изготовления сегодня практически ничем не отличаются от оригинальных плат Arduino UNO. Рассмотрим в этом обзоре с помощью каких совместимых микроконтроллеров можно без проблем заменить довольно дорогие оригинальные платы Arduino, чтобы использовать их в своих проектах.

Совместимые аналоги Arduino

ESP8266

ESP8266 производит китайская компания Espressif. Плату можно использовать в качестве шилда к Arduino Nano для связи по Wi-Fi, но также можно использовать и как отдельный микроконтроллер, который имеет собственные GPIO-порты и UART, SPI-интерфейсы. В качестве питания ESP8266 используется ток 3,3 В. Для прошивки можно использовать Arduino IDE, но необходимо сделать дополнительные настройки.

TEENSY

Teensy 3.5 — компактная плата совместимая с Arduino IDE на русском, но имеющая больше возможностей из-за мощного процессора. Используется в технических проектах со сложными программами, например, обработка звука, распознавание образов и т.д. Плата Teensy построена на базе 32-разрядного микроконтроллера Atmel с ядром ARM Cortex® M4 с частотой 180 МГц и Flash-памятью для программ 512 КБ.

NODEMCU

NodeMCU — это плата на основе модуля ESP8266 с микропроцессором с тактовой частотой 80 МГц и Flash-памятью 4 МБ. Плата используется для проектов, где требуется управление на расстоянии посредством Wi-Fi. Плата имеет 11 портов ввода/вывода GPIO, которые можно использовать в качестве UART, I2C и SPI интерфейса. Прошивается NodeMCU через Arduino IDE с предварительной установкой драйвера.

Плата ESP8266 и Teensy 3.5 — совместимые с Ардуино платы

Несовместимые аналоги Arduino

RASPBERRY PI

Raspberry Pi — это одноплатный компьютер, который работает на операционной системе Linux, возможна установка лицензионной Windows 10 IOT. Выпускается Raspberry в нескольких вариантах: «A», «B», «Zero», «Zero W» и другие с частотой 700 МГц и ОЗУ на 256 МБ или 512 МБ. Raspberry Pi имеет порты ввода/вывода GPIO, благодаря этому плату можно использовать в проектах для управления устройствами.

PARTICLE PHOTON

Particle Photon — плата для разработки проектов IOT (интернета вещей) на базе микроконтроллера ARM Cortex с Wi-Fi. В отличие от Arduino, родным напряжением платы Photon является 3,3 Вольт. GPIO порты выдают 3,3 Вольта, а в режиме входа принимают до 3,3 Вольт. Программируется Particle Photon с помощью смартфона/планшета через приложение Particle или через ПК через Web-приложение.

BEAGLEBONE

BeagleBone отлично подойдет для создания проекта в области домашней автоматизации, т.к. устанавливает коммуникацию между веб-браузером и GPIO-контактами на плате с напряжением 3,3 В. Для программирования микроконтроллера BeagleBone используется среда Cloud9 IDE. Работает плата на частоте 720 МГц и имеет ОЗУ 256 МБ. На BeagleBone установлен разъем для microSD, с которой грузится Linux.

Российские аналоги Arduino

CRAFTDUINO

CraftDuino — это российская уникальная плата, созданная на открытой платформе Arduino. Микроконтроллер совместим со средой программирования Arduino IDE и Arduino шилдами, но производители внесли в схему несколько улучшений для удобства использования. CraftDuino построен на ATmega168/328 с частотой процессора 16 МГц. Распиновка портов GPIO и питание платы не отличается от Arduino UNO.

ISKRA JS

Iskra JS тоже плата российского производства со встроенным интерпретатором JavaScript. Программируется на языке JavaScript в среде Espruino IDE (расширение для браузера Google Chrome). При этом Iskra JS полностью совместима с шилдами для Arduino. Микроконтроллер ARM Cortex-M4 работает на частоте 168 МГц — этого вполне достаточно для управления сложной автоматикой, системой умного дома и т.д.

ROBOTDYN

RobotDyn — это не просто плата, а целая линейка оригинальных плат на базе Arduino, но имеющая свои преимущества. Во первых более удобный порт USB-mini для подключения к компьютеру. Для программирования в среде Arduino IDE потребуется установить дополнительно драйвер для чипа CH340G. Кроме того, на плате RobotDyn UNO и NANO увеличено количество аналоговых входов, установлены порты A6 и A7.

Микроконтроллер WeMos: управляем электронными устройствами

Микроконтроллер Wemos удобная микросхема для управления электронными устройствами, произведенная в Китае.

Это “миникомпьютер”, выполняющий ряд простых и полезных функций. Микросхема включает в себя: процессор, периферийные устройства, оперативную память, устройства ввода-вывода.

Микроконтроллеры марки WeMos в последнее время получили широкое распространение в компьютерной технике, промышленности, бытовых приборах, так как отличаются доступной ценой, простотой подключения и управления.

Область применения

С появлением микроконтроллеров WeMos стало намного проще заниматься программированием приборов. Плата занимает центральное место в комплексе программ и аппаратных составляющих. Ее можно назвать электронным конструктором, удобной платформой для разработки устройств управления и автоматизации.

Область применения контроллеров WeMos постоянно расширяется:

  • автомобильные датчики;
  • детские игрушки;
  • зарядные устройства;
  • пульт управления для бытовой техники;
  • датчики температур, термометры;
  • робототехника;
  • спутниковые навигационные системы;
  • система для обработки и передачи данных;
  • устройства ввода.

К этому маленькому компьютеру можно подключить дополнительные составляющие: индикаторы, клавиатуру, светодиоды и другие компоненты. После подключения и написания рабочей программы микроконтроллер будет исправно функционировать. Идей для реализации множество.

Преимущества микроконтроллеров WeMos

Преимущества микроконтроллеров WeMos становятся заметны с самого начала их использования. Блочное строение избавляет от необходимости проектирования отдельных деталей. На одном кристалле можно создать законченный блок, ограничившись нетрудоемким написанием программы.

Унификация привела к снижению стоимости микроконтроллеров и сделала их универсальными. Теперь для создания многих устройств требуется одна и та же схема. Меняется лишь программное обеспечение. Предусмотрен набор стандартных блоков. Научившись пользоваться ими, можно построить любую систему.

Вемос (Wemos)

Микроконтроллеры WeMos обладают гибкостью. Чтобы внести изменения в алгоритм, не требуется менять порядок соединения элементов, исключать их из системы и добавлять другие. Достаточно загрузить новую прошивку.

Микроконтроллеры данной марки доступны всем. Их можно приобрести без затруднений по доступной цене и использовать в разных целях. Они хорошо подходят для смелых экспериментов непрофессионалами.

Возможности микроконтроллеров

Несмотря на небольшие размеры и простое устройство, возможности микроконтроллеров WeMos велики. Они подходят для измерения величин, управления современными девайсами и обработки сигналов.

Если к плате подключить определенный датчик, получится термометр со светодиодным индикатором. Зная подходящую программу, можно создать регулятор управления скоростью вентилятора. Правильно настроенный микроконтроллер передает информацию о загрузке оперативной памяти и процессора.

Миникомпьютер WeMos не является конечным продуктом для потребителей. Это электронный компонент для создания полезных устройств, если есть знания по подключению платы и программированию.

Микроконтроллер WeMos требует минимум временных и денежных затрат, доступен и универсален. Это обуславливает его популярность и повышенный интерес со стороны пользователей, имеющих минимальные знания в языках программирования.

Wemos D1 R2 и mini на основе esp8266

Платы WeMos на основе esp8266 давно пользуются большой популярностью у мейкеров. Они совместимы с большинством датчиков ардуино и позволяют писать скетчи в Arduino IDE. Благодаря WeMos вы получаете возможность работать с WiFi, организуя сеть устройств или взаимодействуя с модулем через интернет. В этой статье мы рассмотрим варианты подключения плат Wemos D1 v2, Wemos D1 mini к Arduino IDE, распиновку плат и примеры скетчей для работы с WiFi.

Описание WeMos D1 R2

Плата WeMos D1, которая производится в Китае, выполнена на основе WiFi модуля ESP8266 ESP-12. На модуле имеется разъем под внешнюю WiFi антенну – благодаря этому можно расширить площадь покрытия сетью. Программирование платы осуществляется с помощью стандартной среды разработки Arduino IDE. Контроллер включает в себя процессор, периферию, оперативную память и устройства ввода/вывода. Наиболее часто микроконтроллеры применяются в компьютерной технике, бытовых приборах и других электронных устройствах. WeMos отличается дешевой стоимостью и простотой подключения и программирования.

Технические характеристики WeMos:

  • Входное напряжение 3,3В;
  • 11 цифровых выходов;
  • Микро USB выход;
  • 4 Мб флэш-памяти;
  • Наличие WiFi модуля;
  • Частота контроллера 80МГц/160МГц;
  • Рабочие температуры от -40С до 125С.

Основными областями применения контроллеров WeMos являются температурные датчики, датчики давления и другие, зарядные устройства, пульты для управления различными бытовыми приборами, системы обработки данных, робототехника. К микроконтроллеру можно подключать дополнительные компоненты – индикаторы, сенсоры, светодиоды, которые позволяют реализовывать различные проекты и расширять их возможности.

Распиновка модуля WeMos D1

  • TX;
  • RX;
  • GND земля;
  • 5В;
  • 3v3;
  • RST – reset, кнопка сброса;
  • D0 – D8 –порты общего назначения GPIO. Все пины, кроме D0, поддерживают прерывание, ШИМ, I2C.

Отличие WeMos D1 R1 от R2

На данный момент существует два поколения платы D1. Наиболее популярной версией является R2. Стоимость R1 немного ниже, но старые платы практически исчезли из интернет-магазинов. Отличие первого от второго поколения не очень большие, и касаются в первую очередь распиновки. При прочих равных условиях рекомендуется использовать WeMos второго поколения R2.

Распиновка D1 R1:

Распиновка D1 R2:

WeMos Mini

По сравнению с Wemos D1 микроконтроллер WeMos Mini имеет меньшие габариты. Плата обладает размерами в ширину 2,5 см, а в длину 3,5 см, в то время как полная версия Wemos D1 идентична Ардуино UNO.

Плата базируется на 32-разрядном микроконтроллере ESP8266 и обладает WiFi модулем. Объем флэш-памяти устройства достигает 4 МБ. В усовершенствованной модели WEMOS D1 mini объем памяти равен 16 МБ, имеется SMD-антенна и выход для присоединения внешней антенны. Размеры и расположение контактов у обоих видов плат одинаковы.

Распиновка WeMos D1 mini

Схема платы и расположение выходов изображены на рисунке.

Технические характеристики WeMos Mini:

  • 11 цифровых контактов;
  • Наибольшее входное напряжение 3,2В;
  • 4 МБ памяти;
  • WiFi модуль;
  • Коннектор для внешней антенны.

Преимуществом платы является возможность сохранения соединения при низком потреблении энергии 1мА. Благодаря этому можно делать различные приборы, которые будут работать от батареек.

Шилды для WeMos Mini

Существует большое количество шилдов, которые могут быть подключены WeMos D1 mini:

  • WeMos Dual Base и WeMos Tripler Base – удваивает и утраивает основу установки шилда;
  • WeMos DS18B20 – шилд с цифровым датчиком;
  • WeMos Battery – шилд для дополнительного питания от батарейки;
  • WeMos Relay – шилд, управлящий реле;
  • WeMos OLED – шилд, оснащенный экраном OLED;
  • WeMos 1-Button – модуль, оснащенный тактовой кнопкой;
  • WeMos Micro SD-Card – шилд для добавления карты памяти микро SD;
  • WeMos Motor – шилд для двигателей до 15В;
  • WeMos DHT D4, WeMos DHT I2C, WeMos SHT30 – модули, реализующие измерение давления, температуры и влажности (первый подключается через шину onewire, второй – через I2C);
  • WeMos WS2812B RGB – шилд, реализующий управление светодиодом;
  • WeMos Matrix LED – шилд для индикации, базирующийся на матрице светодиодов;
  • WeMos Buzzer – шилд для звукового излучателя;
  • WeMos ProtoBoard – макетная плата;
  • WeMos DC Power – шилд питания.

Подключение Wemos к Arduino IDE

Инструкция по настройке IDE для работы с WeMos

Чтобы начать работать с Wemos D1, нужно установить драйвер CH340 и Arduino IDE. Найти драйвер можно на официальной странице https://www.wemos.cc/downloads.

Чтобы начать работу, нужно выбрать Файл – Настройки, ввести в строку «дополнительные ссылки для менеджера плат» ссылку http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json и нажать ОК.

Затем в Инструменты – Плата – менеджер плат найти esp8266 by ESP8266 Community, установить и закрыть окно.

В меню Инструменты будет добавлен микроконтроллер WeMos D1.

Перед тем, как загрузить программу, нужно установить режимы работы микроконтроллера – загрузка кода (Upload Using), задать нужную частоту (CPU frequency), выбрать размер флеш памяти (Flash Size), задать скорость передачи (Upload Speed) и выбрать нужный порт.

Для подключения версии WeMos Mini выполняются такие же шаги, как и для WeMos D1.

Можно дополнительно скачать и установить примеры кодов для микроконтроллера. Для этого скачанный файл с кодами нужно распаковать по адресу arduinoexamples. Нужно перезагрузить Arduino IDE, и в Файл – Примеры появятся новые коды, которые можно использовать в своих проектах. Чтобы проверить, правильно ли все подключено, можно запустить скетч для мигания светодиодом.

Прошивка WeMos, примеры скетчей

Мигание светодиодами

Давайте сначала рассмотрим скетч, благодаря которому встроенный в плату светодиод будет мигать при нажатии кнопки. Распиновка плат WeMos отличается от Ардуино, поэтому важно проверить в коде константы с номерами пинов. Для устройств WeMos контакт, к которому подключается, задается не просто номером, а с указанием, цифровой пин(D1) или нет(1). Для мигания используется скетч Blink.ino, который можно установить с архива https://github.com/wemos/D1_mini_Examples/archive/master.zip.

Сам скетч выглядит следующим образом:

Если все выполнено правильно, нужно нажать кнопку, и светодиод загорится. При повторном нажатии потухнет.

Для автоматического мигания светодиода интервалом в две секунды используется следующий код:

WeMos и подключение к WiFi для передачи данных на удаленный сервер

В примере будет рассмотрен скетч для создания веб-сервера, благодаря которому можно управлять различными устройствами – лампами, реле, светодиодами и другими. Для работы нужно установить библиотеку ESP8266WiFi.

Создание точки доступа на WeMos

В данном примере модуль WeMos будет сконфигурирован в качестве самостоятельной точки доступа.

Создание точки доступа выполняется по следующему алгоритму:

  • Подключение модуля;
  • Запуск среды разработки Arduino IDE;
  • Выбор порта, частоты, размера флэш-памяти;
  • Запись с коде программы имени сети и создание пароля;
  • Компиляция и загрузка скетча;
  • Установить скорость 115200;
  • Должно произойти подключение к сети, будет получен IP и выведен в терминал;
  • Для проверки можно ввести в адресной строке в браузере IP/gpio/1, если все работает корректно, должен загореться светодиод на плате.

Заключение

Платы на базе esp8266 – лучший способ организовать работу с сетью в ваших DIY проектах. Вы можете использовать большое количество разнообразных модулей и готовых плат, но WeMos – один из самых удобных способов. Плата похожа на Arduino Uno, достаточно легко подключается к датчикам и прошивается через Arduino IDE.

Уменьшенный аналог WeMos mini вообще можно назвать уникальным устройством, т.к. в очень компактном корпусе вы получаете не только почти все удобства и возможности Arduino, но и полноценный WiFi модуль. Можно даже обойтись без монтажа – просто вставляя различные модули расширения (шилды) WeMos как в матрешке, одну в другу. А недорогая цена делает эту плату абсолютным фаворитом для тех, кто делает умные устройства с возможностью выхода в интернет.

Лучшие аналоги Arduino

Первые компьютеры были размером с целый дом, потом, с течением времени вычислительные машины становились все меньше и компактнее, они уже могли помещаться на столе и многие пользователи обзавелись домашними компьютерами. Но сейчас технологии пошли еще дальше и компьютер может уместиться полностью на ладони.

Это микрокомпьютеры, например, Arduino. Они достаточно дешевы, имеют минимальный размер, но достаточно мощны для выполнения некоторых действий. В этой статье мы рассмотрим лучшие аналоги Arduino, которые вы можете использовать для создания своих проектов. Разберем их сильные стороны и недостатки.

Arduino Uno

Плата Arduino имеет множество модификаций и распространяется в различных моделях. Одна из самых популярных серди пользователей – Arduino Uno. Это самое старое устройство. Оно появилось в 2005 году, как инструмент для студентов. Затем устройство было модифицировано улучшено и клонировано множество раз. Микрокомпьютер Arduino сделал революцию в программировании и электронике.

Официальная версия Arduino Uno стоит $25, но можно найти клон за $5 который будет работать не хуже оригинала. Причина платить полную цену, это разве что поддержать проект. Преимущество Arduino в простое, вам не нужно ничего настраивать, собирать полноценную операционную систему Linux, просто пишите код, компилируйте его и загружайте на устройство.

Другие преимущества – это отказоустойчивость устройства, а также расширяемость, например, если вам нужно добавить Bluetooth, вы просто докупаете недостающую плату. Недостатком Arduino Uno есть то, что здесь используется чип ATMEGA CPU, который имеет небольшое количество памяти и устройство хранения. Поэтому если вы хотите собирать данные, такие, как показания сенсоров, то вам нужно будет передавать их на компьютер.

Лучшие альтернативы Arduino

1. Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi Zero – это, по сути, такая же самая оригинальная плата Raspberry Pi Model A+, только уменьшенная до размеров платежной карты. Вы можете приобрести ее за 5-8$. Когда устройство только появилось, оно отправлялось в качестве бесплатного подарка подписчикам журнала MagPi. Этот микрокомпьютер может запустить полноценный дистрибутив Linux и в то же время он достаточно дешевый.

Плата имеет точно такие же возможности, как и Raspberry Pi A+, на ней можно запустить Raspbian или любую другую совместимую операционную систему. Процессора с частотой 1 ГГц и 512 Мб оперативной памяти вряд-ли хватит на что-либо серьезное, но вы можете использовать устройство в качестве микроконтроллера, альтернативы Arduino.

Здесь есть 2 порта microUSB, но нет Ethernet, Bluetooth или Wifi. Но переходники и платы расширений для включения нужных вам технологий можно приобрести достаточно недорого. Это самый мощный из перечисленных микрокомпьютеров, поэтому он используется для сложных задач, которые не всегда по плечу для Arduino, например, обработка данных и визуализация.

2. NodeMCU

NodeMCU – это очень интересный микроконтроллер, который предлагает множество возможностей, особенно учитывая его цену. В отличие от Arduino, который использует 8 битный ATMEA с частотой 16 МГц, здесь используется чипсет ESP8266 с 32 битным процессором Tensilica Xtensa LX106 80 МГц, также здесь есть Wifi, встроенная поддержка TCP/IP, 4 мегабайта встроенного хранилища и 20 кб ОЗУ. В дополнение ко всему тут есть 10 выходов GPIO.

К устройству можно подключать различные компоненты, такие как мониторы, сенсоры или сервоприводы. Как и Arduino, его очень просто использовать, достаточно написать код и загрузить его на устройство по USB. Программы пишутся на Lua, это интерпретируемый язык программирования, похожий на Python или Ruby. Вы можете заказать NodeMCU за $3 из китая или найти более дорогую версию на Amazon.

3. Particle Photon

Particle Photon – это устройство для реализации различных веб-проектов. Устройство поставляется с Wifi и является одной из лучших альтернатив Arduino на данный момент. В качестве процессора используется Cortex ARM M3 с частотой 120 МГц. Писать программы для него нужно так же как и для Arduino, просто пишите код и загружаете его на устройство.

4. ESP8266

ESP8266 – это микроконтроллер с поддержкой Wifi, который набирает популярность среди энтузиастов в электронике. Он стоит дешевле Arduino, но может программироваться в той же Arduino IDE. Но для его питания нужно подавать 3.3 вольта а не 5. Устройство поставляется со встроенным регулятором питания и несколькими портами ввода-вывода.

5. Teensy

Teensy – это самая популярная альтернатива Arduino, которая может использоваться для создания любого DIY проекта. Здесь есть загрузчик, с помощью которого вы можете загружать в память программу даже с USB флешки. С помощью него вы можете эмулировать любое USB устройство, а в качестве процессора используется ARM Cortex M4 с частотой 180 МГц, и 256 Кб оперативной памяти. И здесь тоже можно использовать Arduino IDE.

6. BeagleBone

Устройство использует ARM Cortex V8 с частотой 700 МГц и 256 мегабайт оперативной памяти DDR2, а также флешку объемом 4 Гб. В качестве языков программирования могут использоваться Python, C, C++, PHP, JavaScript. Устройство поддерживает установку SD карты, а также есть USB порт, через который можно подключать различные расширения, например, Ethernet или другой компьютер.

5. MSP430

MSP430 – это альтернатива Arduino, очень похожая на оригинальную плату, но потребляет очень мало энергии, благодаря использованию 16-битного MCU. В качестве среды для разработки программ может использоваться Energia IDE. Микроконтроллер имеет собственную архитектуру что и выделяет его среди других.

6. STM32

STM32 – это дешевый 32-битный микроконтроллер, от STMicroelectronics, одна из лучших альтернатив Arduino. Здесь используется своя среда разработки Keli, а также программатор ST-Link. Устройство использует чип ARM Cortex 32-bit M3 с тактовой частотой 24 МГц и 8 кб оперативной памяти. Среди других преимуществ можно отметить низкое потребление энергии, обработку цифровых сигналов и так далее.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели аналоги Arduino uno, которые вы можете использовать в своих проектах. А какое устройство вы бы выбрали? Что используете? Напишите в комментариях!

Нет похожих записей

Оцените статью:

Об авторе

Основатель и администратор сайта losst.ru, увлекаюсь открытым программным обеспечением и операционной системой Linux. В качестве основной ОС сейчас использую Ubuntu. Кроме Linux интересуюсь всем, что связано с информационными технологиями и современной наукой.

3 комментария

В статье есть довольно серьёзная ошибка, которая вызвана, на мой взгляд, непонимаем сути. Arduino базируется на микроконтроллере, в котором помимо собственно процессора и дискретных выводов есть таймеры, ШИМ, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, не зависящие от ядра. Этого нету или есть в очень ограниченных количествах в процессорах прикладного назначения, на которых основаны Raspberry Pi и BeagleBone. К тому же на микроконтроллерах легче работать в режиме жёсткого реального времени. Что касается решений на базе ESP8266 (NodeMCU в их числе) и похожих – там обычно делается упор именно на сеть, в связи с чем возможности по работе с различными сигналами тоже довольно ограничены, тупо не хватает ног у модуля.

Евгений, а что бы вы посоветовали для обработки данных с различных датчиков, (например, термодатчик) и передачи по GSM?

NodeMCU основан на ESP8266, среда для разработки под stm вроде называется keil, а так норм)

Источники:

http://arduinoplus.ru/wemos-micro/

http://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/esp8266-wemos-d1-mini-raspinovka/

http://losst.ru/luchshie-analogi-arduino

http://www.drive2.ru/b/473267738819690589/

Ссылка на основную публикацию