Микробит - Micro Bit

BBC micro: бит
Microbit-logo-stacked.png
BBC Micro Bit с оригинальной упаковкой.jpg
BBC Micro Bit с оригинальной упаковкой.
РазработчикBBC Learning, BBC R&D, ARM Holdings, Barclays, element14, Полупроводники NXP, Ланкастерский университет, Microsoft, Samsung, Nordic Semiconductor, ScienceScope, Технологии спасут нас, Фонд программного обеспечения Python
ТипОдноплатный микроконтроллер
Дата выходаШколы: сентябрь 2015 г. (отложено)
Публикация: октябрь 2015 г. (отложено)
Сообщается о первых доставках учителям 10 февраля 2016 г.[1]
ЦПУNordic Semiconductor nRF51822, 16 МГц ARM Cortex-M0 микроконтроллер, 256 КБ Вспышка, 16 КБ ОЗУ.[2][3]
СвязьBluetooth LE, MicroUSB, краевой соединитель
Интернет сайтмикробит.org

В Микробит (также называемый BBC Micro Bit, стилизованный под микро: бит) является оборудование с открытым исходным кодом РУКА -на основании Встроенная система разработан BBC для использования в компьютерном образовании в объединенное Королевство. Впервые об этом было объявлено 12 марта 2015 года при запуске кампании BBC Make It Digital.[4][5] с намерением доставить 1 миллион устройств ученикам в Великобритании. Окончательный дизайн и характеристики устройства были представлены 6 июля 2015 года.[6] тогда как фактическая доставка устройств после некоторой задержки,[7] началось в феврале 2016 года.[8][9]

Устройство описывается как половина размера кредитной карты.[10] и имеет ARM Cortex-M0 процессор, датчики акселерометра и магнитометра, подключение по Bluetooth и USB, дисплей, состоящий из 25 Светодиоды, две программируемые кнопки и питание от USB или от внешнего аккумулятора.[2] Входы и выходы устройства осуществляются через пять кольцевых разъемов, которые составляют часть более крупного 25-контактного краевого разъема.

Оборудование

Физическая доска мер 43 мм × 52 мм и при первом запуске,[11] включены:

Ввод / вывод включает три кольцевых разъема (плюс одно питание, одно заземление), которые принимают зажимы крокодил или 4 мм банановые пробки[18] а также 25-контактный краевой разъем с двумя или тремя ШИМ выходов, от шести до 17 GPIO контакты (в зависимости от конфигурации), шесть аналоговых входов, последовательный ввод / вывод, SPI, и I²C.[16] В отличие от ранних прототипов, у которых была встроенная батарея, внешний батарейный блок (батареи AAA) можно использовать для питания устройства как автономного или носимого продукта.[3][10][14] Проблемы со здоровьем и безопасностью, а также стоимость были названы причинами отказа от батарейки-кнопки из ранних разработок.[19]

Доступная проектная документация аппаратного обеспечения состоит только из схемы и Спецификация распространяется в рамках Лицензия Creative Commons с указанием авторства Лицензия № Макет печатной платы доступен.[20][21] Однако совместимый эталонный дизайн от Micro: bit Educational Foundation полностью задокументирован.

Программного обеспечения

На сайте есть два официальных редактора кода. Micro: Bit Foundation веб-сайт:

Опыт программирования Python на Micro Bit предоставляется MicroPython.[23][24] Пользователи могут писать сценарии Python в веб-редакторе Micro Bit, которые затем объединяются с прошивкой MicroPython и загружаются на устройство. Пользователи также могут получить доступ к MicroPython REPL работают непосредственно на устройстве через последовательное соединение USB, что позволяет им напрямую взаимодействовать с периферийными устройствами Micro Bit.

Micro Bit был создан с использованием ARM mbed комплекты разработки. Система времени выполнения и программный интерфейс используют службу облачного компилятора mbed для компиляции кода пользователя в файл .UF2. Скомпилированный код затем записывается на устройство через USB или Bluetooth. Устройство отображается как USB-накопитель при подключении к компьютеру, и код можно прошить перетаскиванием файла .UF2.[17]

К другим редакторам BBC micro: bit относятся:

Другие языки программирования для BBC micro: bit включают:

Операционные системы, которые могут быть созданы для BBC micro: bit:

  • Зефир - облегченная ОС Zephyr поставляется с файлом необходимых параметров, чтобы иметь возможность запускать ее на этой плате.

История

Развитие

Micro Bit был разработан, чтобы побудить детей активно участвовать в написании программного обеспечения для компьютеров и создавать новые вещи, а не быть потребителями медиа.[2] Он был разработан для работы вместе с другими системами, такими как Raspberry Pi,[25] опираясь на наследие BBC с BBC Micro для вычислений в образовании. BBC планировала бесплатно раздавать компьютер каждому 7-летнему (11- и 12-летнему) ребенку в Великобритании, начиная с октября 2015 года (около 1 миллиона устройств).[3][19] Перед развертыванием был предоставлен онлайн-тренажер, чтобы помочь педагогам подготовиться, и некоторые учителя должны были получить устройство в сентябре 2015 года.[2] В широкую продажу аппарат планировалось поступить до конца 2015 года.[2][26] Однако из-за проблем запуск отложили до 22 марта 2016 года.[7]

BBC приняла трудное решение выбрать, какая группа учебного года будет первой получать бесплатные Micro Bits, и руководитель отдела обучения BBC сказал, что «причина, по которой мы упали на седьмой год [а не на пятый год], заключается в том, что это оказало большее влияние. в этой возрастной группе ... им было больше интересно использовать его вне класса ".[26]

Планирование проекта началось в 2012 году в рамках программы BBC Computer Literacy Programme, и к моменту запуска в июле 2015 года BBC взяла на себя 29 партнеров, которые помогли в производстве, дизайне и распространении устройства.[27][28] BBC сообщила, что большую часть затрат на разработку несут партнеры по проекту.

Партнерские отношения

Разработка Micro Bit является продуктом ряда партнеров, работающих с BBC:

  • Microsoft - поделился своим опытом в области программного обеспечения и настроил платформу TouchDevelop для работы с устройством. На нем размещаются проекты и код для пользователей устройства.[27] Он также разработал учебные материалы для учителей для этого устройства.[2]
  • Ланкастерский университет - разработка среды выполнения устройства.[29]
  • Элемент Фарнелла14 - контроль изготовления устройства.[2]
  • Nordic Semiconductor - поставил CPU для устройства.[2]
  • Полупроводники NXP - поставлены датчики и USB-контроллер.[2]
  • ARM Holdings - предоставлена mbed аппаратное обеспечение, комплекты средств разработки и услуги компилятора.[29]
  • Технологии спасут нас - проектирование внешнего вида устройства.[18]
  • Barclays - поддержка доставки продуктов и информационно-пропагандистской деятельности.[29]
  • Samsung - разработали Android app и помогли подключить устройство к телефонам и планшетам.[29]
  • Wellcome Trust - предоставил возможности обучения учителям и школам.[29]
  • ScienceScope - разработка iOS app и распространение устройства в школах.[29]
  • Фонд программного обеспечения Python - работал, чтобы принести MicroPython к устройству, созданы собственные и удобные для начинающих редакторы кода Python на базе Интернета, созданы многочисленные образовательные ресурсы и организованы семинары для учителей под руководством разработчиков.[30][31]
  • Bluetooth SIG - Разработан собственный профиль Bluetooth LE.[32]
  • Creative Digital Solutions - разработка учебных материалов, семинаров и информационных мероприятий.[33]
  • Cisco - предоставил STEMNET персонал и ресурсы для помощи в развертывании на национальном уровне.[33]
  • Код Клуб - Создал серию ресурсов по программированию, предназначенных для детей в возрасте от 9 до 11 лет и распространяемых через клубы программирования, организованные волонтерами.[33]
  • СТЕМНЕТ - Предоставлены послы STEM для поддержки школ и учителей, а также для связи с третьими сторонами, такими как Ищейка SSC и Cisco.[33]
  • Kitronik - Произведено и роздано 5 500 электронных текстильных изделий.[требуется разъяснение ] комплекты для BBC micro: bit to D&T[требуется разъяснение ] учителя по всей Великобритании. Разработанное оборудование, такое как плата драйвера двигателя, позволяет BBC micro: bit управлять такими устройствами, как двигатели и сервоприводы.[33]
  • Tangent Design - Создал фирменный стиль для BBC micro: bit и разработал веб-сайт.[33]

А прототип устройства и программный стек создан BBC R&D, продемонстрированный в первоначальном объявлении,[34] был использован для тестирования предложения в школах и предоставления справочной спецификации для дальнейшего развития партнерства.[35]

Образовательный фонд Microbit

После успешного развертывания micro: bit в Великобритании BBC передал будущее BBC micro: bit и его распространение в других частях мира недавно сформированному некоммерческому Фонду Microbit Education Foundation.[36][37] Объявление было сделано 18 октября 2016 года небольшой группе журналистов и преподавателей в Savoy Place в Лондоне.[38] в том числе обзор прошедшего года и их планы на будущее. Переход от BBC к micro: bit Education Foundation переместил официальный дом micro: bit из Micro: образовательный фонд bit к Micro: образовательный фонд bit.

BBC лицензировала аппаратную технологию как Открытый исходный код и позволяет производить его по всему миру для использования в образовании. Фонд наблюдает за этим.[26][27]

2 января 2018 года было объявлено, что Гарет Стокдейл из BBC Learning сменит Зака ​​Шелби на посту генерального директора Microbit Educational Foundation.[39]

Эталонный дизайн Microbit

Фонд также предоставляет полностью документированный эталонный дизайн устройства, отличного от продаваемого, но совместимого с программным обеспечением, с намерением упростить независимую разработку и производство устройств и продуктов на основе micro: bit.[40] Эталонный дизайн представляет собой оборудование с открытым исходным кодом, но в отличие от продаваемого устройства, использующего лицензию CC BY 4.0, оно распространяется в соответствии с условиями лицензии на оборудование Solderpad, версия 0.51.[41] Доступная проектная документация для эталонного проекта включает в себя как схему, так и печатная плата макет в нескольких EDA форматы сюиты.[42]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Вычислительная техника в школьном сообществе». Получено 11 февраля 2016.
  2. ^ а б c d е ж г час я j k Энтони, Себастьян (7 июля 2015 г.). «BBC Micro: bit - бесплатный одноплатный компьютер для каждого ребенка 7-х классов в Великобритании». arstechnica.uk. Получено 8 июля 2015.
  3. ^ а б c d Шервин, Адам (7 июля 2015 г.). «BBC micro: bit: Может ли карманный компьютер вдохновить британских детей на цифровое творчество?». Независимый. Получено 7 июля 2015.
  4. ^ «Micro Bit - может ли он сделать нас цифровыми?». 15 марта 2015 г.. Получено 29 июля 2018.
  5. ^ «BBC дает детям мини-компьютеры по схеме Make it Digital». 15 марта 2015 г.. Получено 29 июля 2018.
  6. ^ "BBC и партнеры представляют знаковый BBC micro: bit". 6 июля 2015 г.. Получено 13 сентября 2015.
  7. ^ а б "BBC защищает задержку" по-настоящему трансформационного "micro: bit". Проводной. 18 сентября 2015 г.. Получено 17 ноября 2015.
  8. ^ «BBC micro: бит на Bett 2016». 17 сентября 2015 г.. Получено 29 июля 2018.
  9. ^ Sentance, Сью; Уэйт, Джейн; Ходжес, Стив; МакЛауд, Эмили; Йоманс, Люси (2017). "Создание крутых материалов: опыт школьников BBC micro: bit". SIGCSE '17: Материалы технического симпозиума 2017 ACM SIGCSE по образованию в области компьютерных наук: 531–536. Дои:10.1145/3017680.3017749.
  10. ^ а б Камен, Мэтт (12 марта 2015 г.). "Micro Bit: практическая работа с комплектом кодирования BBC" - через www.wired.co.uk.
  11. ^ Белл, Ли (7 июля 2015 г.). «BBC объединяется с ARM, Microsoft и Samsung, чтобы запустить Micro: bit и научить детей программировать». Спрашивающий.
  12. ^ Остин, Джонатан (7 июля 2015 г.). «Работа с BBC на micro: bit: Часть 1 - использование mbed HDK». … Мы подключили их к комплекту разработчика Nordic NRF51822, в котором используется тот же чип, что и в micro: bit…
  13. ^ Представляем BBC micro: bit (Shockwave Flash) (Телевидение). BBC. 7 июля 2015 года. Событие происходит в 00:39.
  14. ^ а б c d Франклин-Уоллис, Оливер (7 июля 2015 г.). «BBC представляет последнюю версию Micro: Bit Computer Design». wired.co.uk. Получено 8 июля 2015.
  15. ^ "BBC micro: bit | Mbed". os.mbed.com.
  16. ^ а б c d "BBC micro: bit". mbed.org. Получено 8 июля 2015. BBC micro: bit основан на mbed HDK. Целевой MCU - Nordic nRF51822 с 16 КБ ОЗУ и 256 КБ флэш-памяти. Помимо nRF51822 есть также встроенный акселерометр и магнитометр от Freescale.
  17. ^ а б Уильямс, Алун. «Micro Bit объединяет BBC и ARM для грандиозной образовательной инициативы». Еженедельник электроники. Получено 8 июля 2015.
  18. ^ а б c «Новаторская инициатива, вдохновляющая на творчество в цифровом формате и развитие нового поколения пионеров технологий». BBC. Получено 8 июля 2015.
  19. ^ а б Андерсон, Тим. «Почему BBC запихивает бесплатные компьютеры Micro: bit в ранцы школьников». Реестр. Получено 8 июля 2015.
  20. ^ "Micro: Bit Circuit Schematics". Получено 25 июля 2018.
  21. ^ «Международная общественная лицензия Creative Commons Attribution 4.0 (« CC BY 4.0 »)». Получено 25 июля 2018.
  22. ^ Уильямс, Алун. «Знакомство с пользовательским интерфейсом BBC Micro-Bit». ElectronicsWeekly.com. Получено 8 июля 2015.
  23. ^ "История MicroPython на BBC micro: bit". ntoll.org. Получено 13 ноября 2015.
  24. ^ "MicroPython для BBC micro: bit". GitHub. Получено 13 ноября 2015.
  25. ^ Стюарт Дредж. «BBC Micro Bit будет дополнять Raspberry Pi, а не конкурировать с ним». Хранитель.
  26. ^ а б c Дредж, Стюарт (7 июля 2015). «BBC раздаст школьникам 1 млн Micro: bit компьютеров». Хранитель. Получено 8 июля 2015.
  27. ^ а б c Брайан, Мэтт (7 июля 2015 г.). "Как появился Micro: bit BBC". Engadget. Получено 8 июля 2015.
  28. ^ Stainer, Кэти. «Microsoft и BBC micro: bit: миллион способов вдохновить целое поколение». Microsoft. Получено 8 июля 2015.
  29. ^ а б c d е ж Белл, Ли. «BBC объединяется с ARM, Microsoft и Samsung, чтобы запустить Micro: bit и научить детей программировать». Спрашивающий. Получено 8 июля 2015.
  30. ^ «Миллион детей». Новости Python Software Foundation. Получено 24 апреля 2016.
  31. ^ «BBC запускает MicroBit». Новости Python Software Foundation. Получено 13 ноября 2015.
  32. ^ Буш, Стив (4 марта 2016 г.). "Bluetooth SIG создает профиль для BBC micro: bit".
  33. ^ а б c d е ж "Образовательный фонд Micro: bit". microbit.org.
  34. ^ Уэйкфилд, Джейн (12 марта 2015 г.). «BBC дает детям мини-компьютеры по схеме Make it Digital». Новости BBC. Получено 6 августа 2015.
  35. ^ Спаркс, Майкл (7 июля 2015 г.). "Создание прототипа BBC micro: bit". BBC. Получено 6 августа 2015.
  36. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 8 ноября 2016 г.. Получено 8 ноября 2016.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  37. ^ Келион, Лев (19 октября 2016 г.). «Мини-компьютер Micro Bit выходит за границу» - через www.bbc.co.uk.
  38. ^ "Открытие образовательного фонда micro: bit". Китроник ООО.
  39. ^ "Добро пожаловать, Гарет Стокдейл". Получено 11 марта 2018.
  40. ^ "Micro: Bit Reference Design". Получено 25 июля 2018.
  41. ^ «Лицензионный файл репозитория эталонных проектов». Получено 25 июля 2018.
  42. ^ "Micro: Bit Reference Design". Получено 13 сентября 2018.

дальнейшее чтение

  • «Начало науки о данных, Интернета вещей и искусственного интеллекта на одноплатных компьютерах: основные навыки и применение в реальном мире с помощью BBC micro: bit и XinaBox, 1-е издание» Авторы: Прадика Сеневиратне, Филип Мейтинер (2020)
  • "BBC micro: bit Рецепты: изучение программирования с помощью блоков Microsoft MakeCode" Автор: Pradeeka Seneviratne (2019)
  • «Начало BBC micro: bit: практическое введение в разработку micro: bit» Автор: Pradeeka Seneviratne (2018); Китайский перевод Джейсона Лю (2019)
  • "Robótica Educativa - 50 проектов с микро: битом" Автор: Эрнесто Мартинес де Карвахаль Хедрих (2018).
  • "Официальное руководство пользователя BBC micro: bit" Автор: Гарет Халфакри (2017)
  • «micro: bit в стране чудес: программирование и крафт с BBC micro: bit» Авторы: Трейси Гарднер и Эльбри де Кок (2018).
  • «Начало работы с BBC Micro: Bit» Автор: Майк Тули (2017)
  • "Micro: Bit - Краткое руководство для учителей" Автор: Рэй Чемберс (2015)

внешние ссылки