ČVUT v Praze - Fakulta elektrotechnická
Katedra měření

BBC micro:bit

BBC micro:bit seminář pro učitele (minulý seminář 26.6.2017, pouze pro informaci)

Nový seminář 1.12.2017 BBC micro:bit + LEO

Iinformativní stránka  o platformě BBC Micro:bit
Stránka je určena pouze pro spolupracovníky na  ČVUT - FEL na projektu využití platformy BBC micro:bit .                                          
(Obsahuje vytahy a kopie informací z dostupných zdrojů pro rychlé získání přehledu o pltaformě.)

 

BBC micro:bit je platforma pro seznámení s problematikou vestavných systémů ( oficiální stránka micro:bit  zde, vzhled desky desky - zde. Orientace je na děti základních škol ve věku 11 až 12 let, což bylo asi klíčovým kriteriem při návrhu desky, která vznila v britském univerzitním prostředí.
Platforma obsahuje bloky, které se také používají v obvodech elektroniky pro nošení ("Wearable"). Je založena na obvodu SoC (system on a chip) firmy Nordic nRF51822 s 32-bitovým procesorovým jádrem ARM Cortex-M0 a komunikačním rozhraním Bluetooth, což umožňuje spolupráci např. s mobilními telefony. SoC nRF51822 obsahuje 256 kB paměti Flash a 16 kB paměti SRAM. Pro nahrávání programu a komunikaci s PC prostřednictvím rozhraní USB je na desce blok DAP link realizovaný druhým mikrořadičem MKL26Z128VFM4, který také zajišťuje funkci můstku UART- USB.  Ačkoliv je tento kit malý a je určen pro děti, obsahuje obdobné bloky, jako lze nalézt ve standardních zařízeních "elektroniky k nošení" ( resp. "nositelné elektroniky" - wearables),

Vlastnosti kitu je možno také částečne popsat výrokem: BBC micro:bit roste se svým uživatelem.  Tedy s růstem znalostí uživatel může postupně objevovat vnitřní funkce kitu i vlastního zabudovaného mikrořadiče a postupovat od grafického programování, přespython až k C/C++. Kit obsahuje můstek UART - USB napojený na kanál UART v kitu. Po nainstalování příslušného ovládače  virtuálního seriového kanálu (Virtual Com Port) na PC je možno využít terminálovou komunikaci ( programy PuTTy, TerraTerm,..) s kitem.

Dalšími bloky jsou senzory zrychlení (akcelerometr) a senzor magnetického pole (pro funkce typu "kompas").

Na desce je matice LED  5 x 5 a uživatelská tlačítka. Připojení dalších číslicových vstupů a výstupů, stejně jako vstup analogových signálů do interního ADC,  je možné přes přímý zlacený konektor na hraně desky.

Ačkoliv deska byla plánována jako jistá forma výukové "hračky", její  koncepce umožňuje její široké použití pro seznámení s problematikou elektroniky a vestavných systémů. Při doplnění vnějšími obvody bude podporovat např. sběry  dat a měření,  ovládání akčních členů a motorků a jejich ovládání i různé další aplikace. Je předpoklad, že díky své promyšlené konstrukci, ale také díky masivní podpoře se stane standardem v technické  výuce v dané oblasti.

Jistou nevýhodou BBC micro:bit je to, že dostupné katalogové listy a referenční manuály k použitému mikrořadiči nRF51822 nejsou dostatečně podrobné tak, aby zachycovaly všechny detaily, které by umožňovaly programování i na nejnižší úrovni s přístupem do jednotlivých registrů mikrořadiče.To však v žádném případě není omezení pro práci na úrovni (práce dětí a studentů), pro kterou je tento kit plánován.

V ČR  se rozšíření platformy BBC micro.bit věnuje nadace micro:la.  http://microla.cz/ . První aktivity v ČR začínají na základních školách v Lanškrouně- informace zde

 

 

Programování kitu BBC micro:bit

Programování - info stránky micro:bit - zde.

Programování BBC micro:bit je mimo jiné možné pomocí micro Python.

Programování pomocí  Microsoft TouchDevelop
Programování pomocí MIcrosoft PXT editoru-  stránka editoru. Pro grafické programování dopručujeme tento editor.
Poznámka: Tento editor je výhodný i pro ty, kdo zatím kit nemají. V editoru je obasažen také výkonný simulátor, který dokáže simulovat i stisky tlačítek na " virtuálním kitu", přivedení logické úrovně na vstup. Dokonce dokáže simulovat  (příslušným kliknutím myši na daný kontakt) i přivedení napětí dané velikosti.
Stejně tak dokáže simulovat práci s terminálem připojeným k BBC micro:bit (simuluje klávesnici a alfanumerický terminál), takže je možno si virtuálně naprogramovat třeba kalkulačku (včetně funkcí sinus, cosinus,..).  Vnitřní aritmetika je na 17 platných míst.  Při přípravě materiálů na semináře (s různými výpočty v micro:bit např. aproximace funkce součtem členů Taylorova rozvoje) se ukázalo, že použití simulátoru je pohodlnější a pružnější, než opakované nahrávání programu do vlastního kitu.

Možné je i použití v C/C++ s využitím on -line IDE mbed - zde.

Informace o micro:bit:developer communityprogramování jsou zde.

Pro komunikaci prostřednictvím můstku UART- USB  je třeba na PC  nainstalovat ovládač mbedWinSErial_16466.

 

 

BBC micro:bit, obvody, komponenty a příslušenství

Schéma desky BBC micro:bit - zde  verze 1.3B - odpovídá desce dodávané  5/2017.

Další stránka  tech.microbit.org,  neplatí přímo pro dodávaný BBC micro.bit, ale obsahuje další informace, které napomohou orientaci v obvodovém řešení BBC micro.bit.  Je zde např. schéma rozšířené verze desky (pro vlastní konstrukci).
Stránky- zde   obsahují mimo základních bloků desky i další rozšíření- konektory, Toto  jednostránkové  schéma je vhodné pro svou přehlednost. Další informace o HW koponentách jsou zde.
Zde jsou Informace signálech na konektoru.
Katalogový list list k  mikrořadiči nRF51822
Referenční manuál k mikrořadiči nRF51822

 

Nákup kitů BBC micro:bit

Možnosti pořízení v ČR:
Firma: EMO odběr osobně- České Budějovice,  poštou - celé ČR, robotické vozítko pro BBC micro:bit, doplňnky pro micro:bit, 
Firma:  Megarobot

Poznámka při nákupu kitu domů dětem je vhodné volit variantu sestavy včetně pouzdra na baterie. Pak je možno realizovat zábavné experimenty s kitem v ruce. Pokud není finanční omezení, je vhodné pořídit děcku hned dva kity BBC micro:bit. Tak jeden z nich může fungovat jako "dálkový ovládač a druhý jako ovládané zařízení. Při případném spojení s další deskou řízení stejnosměrných motorků se tak mohou  realizovat různé, dálkově ovládané hračky. 
Sestava dvou kitů BBC doplněná deskou řízení motorků může být i zajímavým vánočním dárkem, který by neměl tak rychle omrzet a především by měl dítě rozvíjet ( někdy také i jejich rodiče).  Může to být dárek pro syna nebo dceru, v důsledku pak dárek i pro otce.

 

Firma Farnell
Příslušenství BBC
Připojovací ( expanzní) deska s konektorem - zapájená, popis desky zde   
Připojovací ( expanzní) deska s konektorem - je nutno ještě zapájet (" zaletovat") konketor
Deska řízení stejnosměrných motorků   popis desky zde
Další příslušenství dodávané fromou Kitronic:  

 (fy. Farnell aktuálně nedodává  pod  100 ks, příp. 90 ks)
Dostupnost BBC micro:bit u Farnell:    informace zde  , varianta 2 dodávky, varianta 3 dodávky,  varianta 4 dodávky.

Případně všechny varianty zde.
 

Další prodej:

Amazon např.  Amazon  DE zde

 

Stránky s dalšími informacemi

http://microbit.org/   
http://www.bbc.co.uk/programmes/articles/4hVG2Br1W1LKCmw8nSm9WnQ/the-bbc-micro-bit  
https://en.wikipedia.org/wiki/Micro_Bit
https://www.microbit.co.uk/create-code
Updating DAP link, mbed
Stránka mbed