سری میکروکنترلرهای برتر برای پروژه های اینترنت اشیا شما

هوشمند سازی ساختمان

سری میکروکنترلرهای برتر برای پروژه های اینترنت اشیا شما اخیراً، نگاهی عمیق به ویژگی‌های اصلی میکروکنترلرها (MCUs)،

به‌ویژه برای استفاده در پروژه‌های اینترنت اشیا انداختیم – از جمله اینکه چرا اهمیت دارند و چگونه یکی را انتخاب کنیم.

در این پیگیری، ما قصد داریم به محصولات خاص MCU که می توانید استفاده کنید نگاهی بیندازیم.

اکثر میکروکنترلرها در یک “سری” عرضه می شوند،

بنابراین ما به محبوب ترین و با کیفیت ترین سری ها از چندین تولید کننده برتر میکروکنترلر در بازار نگاه خواهیم کرد. شیرجه بزنیم

1. سری PIC 12/16/18 و PIC32 از فناوری ریزتراشه

هوشمند سازی ساختمان

سری‌های MCU PIC12 و PIC16 بیشتر برای آزمایش یا موارد استفاده با محدودیت منابع هستند،

زیرا هر دو دارای معماری 8 بیتی هستند. در مقابل، سری PIC32 از معماری MIPS 32 بیتی استفاده می‌کند.

تعداد زیادی MCU مجزا برای پوشش دادن ویژگی‌های هرکدام را شامل می‌شود.

با این حال، سایر مشخصات در بین گزینه های سری مشابه هستند.

بیشتر آنها از پروتکل های ارتباطی گذرگاه مدار مجتمع (I2C) و رابط محیطی سریال (SPI) استفاده می کنند.

تعداد پین‌های GPIO از 18 تا 80 و درگاه‌های ورودی/خروجی از 16 تا 68 متغیر است.

به طور کلی، همه گزینه‌ها حاوی حافظه فلش هستند، اگرچه تعداد کمی از آنها، از جمله PIC18C242، PIC18C252، PIC18C858، و PIC18C658،

از یک بار برنامه‌ریزی (OTP) استفاده می‌کنند. حافظه، به این معنی که محتویات حافظه فقط یک بار می توانند برنامه ریزی شوند، سپس برای طول عمر دستگاه تنظیم می شوند.

سایر ویژگی های مهم عبارتند از:

• 77 دستورالعمل
• سطوح اولویت برای وقفه ها
• حداکثر سه تایمر / شمارنده 16 بیتی
• خروجی مدولاسیون عرض پالس (PWM).
• سرعت نمونه برداری سریع
• حفاظت از کد قابل برنامه ریزی

اتصال USB

هوشمند سازی ساختمان

در مجموع، سری PIC18 تقریباً هر آنچه را که برای یک پروژه اینترنت اشیا نیاز دارید فراهم می کند، اگرچه برای برخی موارد استفاده نسبتاً سبک وزن است. به ویژه برای استفاده با پلت فرم ارتباطی P2P Nabto ایده آل نیست، زیرا این MCU ها به سادگی قدرت پردازش کافی ندارند.

سری PIC32 حتی متنوع‌تر است و شامل بسیاری از MCU با قدرت پردازش برای تقریباً هر موردی (از جمله اجرای Nabto) است. در حالی که این سری از معماری 32 بیتی استفاده می کند، برخی از دستگاه ها بر اساس معماری MIPS32 کمی قدیمی هستند، در حالی که برخی دیگر مبتنی بر ARM هستند.

برای مثال سری PIC32MZ EF بر MIPS متکی است. دارای 2 مگابایت حافظه فلش و 512 کیلوبایت رم، با مجموعه ای فوق العاده متنوع از لوازم جانبی اتصال است. در مقابل، سری PIC32CM JH به پردازنده ARM Cortex متکی است.

2. سری SimpleLink و C2000 Texas Instruments

هوشمند سازی ساختمان

سری SimpleLink از MCU های مبتنی بر ARM 32 بیتی از بیش از 10 پروتکل ارتباطی مختلف سیمی و بی سیم پشتیبانی می کند. این دستگاه ها قادر به ارسال سیگنال در برد 20 کیلومتری هستند و انرژی کمی مصرف می کنند. هنگامی که به عنوان بخشی از کیت های توسعه نرم افزار SimpleLink (SDKs) استفاده می شود، این MCU ها به یک کیت توسعه IoT کامل تبدیل می شوند.

MCU های مختلف این سری از Wi-Fi، بلوتوث کم انرژی (BLE)، اترنت، USB و بسیاری از گزینه های اتصال دیگر استفاده می کنند. آنها قدرت پردازش پایینی دارند، بنابراین برای محیط های با محدودیت منابع و کم مصرف مناسب هستند.

در اینجا چند ویژگی مهم دیگر وجود دارد:

• سازگار با هر دو هسته RTOS و OS
• سازگار با طیف گسترده ای از افزونه ها و API های اضافی
• توابع امنیتی یکپارچه
• مصرف برق بسیار کم

3. سری Renesas Synergy S1/S3/S5/S7، RA و R

هوشمند سازی ساختمان

Renesas یکی از تولیدکنندگان پیشرو MCU و یک منبع قابل اعتماد برای MCU های IoT است. MCU های Renesas Synergy از هسته های CPU ARM Cortex-M 32 بیتی استفاده می کنند و شامل MCU هایی با منابع سنگین و پردازش بالا و همچنین گزینه های کم مصرف سری میکروکنترلرهای برتر حساس به هزینه هستند. هر کدام شامل ویژگی های امنیتی بومی، حافظه فلش، SRAM و انواع گزینه های اتصال است.

در اینجا چند ویژگی مهم دیگر وجود دارد:

• واحد حسگر لمسی خازنی (CTSU)
• قدرت پردازشی بالا (MCU های S5 و S7 اتصال اترنت و USB را فراهم می کنند)
• تا 4 مگابایت حافظه فلش برای MCU های با کارایی بالاتر در این سری
• لوازم جانبی آنالوگ

FreeRTOS

هوشمند سازی ساختمان

خانواده MCU 32 بیتی RX شامل یک هسته CPU منحصر به فرد است که توسط Renesas ساخته شده است. بسیاری از این دستگاه‌ها شامل فناوری IP امن (TSIP) با شتاب رمزنگاری سخت‌افزاری هستند. این مقداری از بار پردازش رمزگذاری را به جای نرم‌افزار به سخت‌افزار منتقل می‌کند، یک ویژگی مهم اگر می‌خواهید MCU شما با زیرساخت کلید عمومی (PKI) کار کند و برای استفاده با Nabto ایده‌آل است.

4. سری LPC1100 و S32K NXP

هوشمند سازی ساختمان

سری MCU های LPC1100 از NXP بهینه و مقیاس پذیر هستند. سری میکروکنترلرهای برتر این دستگاه‌ها برای برنامه‌های IoT سطح مبتدی یا برنامه‌هایی که صرفه‌جویی در مصرف انرژی را در اولویت قرار می‌دهند، با تکیه بر پردازنده ARM Cortex-M0، یکی از کوچک‌ترین پردازنده‌های دسته ARM، بهترین هستند.

در اینجا برخی از ویژگی های مهم دیگر، بسته به MCU خاص وجود دارد:

• حافظه فلش از 32 کیلوبایت تا 256 کیلوبایت
• از 4 تا 36 کیلوبایت SRAM
• حداکثر 80 پین GPIO
• اتصال USB
• اتصال Wi-Fi
• سنسورهای دما

محدوده دمای کاری از -40 تا +105 درجه سانتیگراد

هوشمند سازی ساختمان

این MCU ها همچنین برای استفاده در محیط های IoT با محدودیت منابع بسیار کارآمد هستند،

اما برای موارد استفاده که به قدرت پردازش بالاتری نیاز دارند، کافی نیستند.

سری S32K از محصولاتی با رم بالاتر و اتصالات جانبی بیشتر تشکیل شده است.

چندین MCU در این سری به هسته‌های پردازنده ARM Cortex-M7 با عملکرد بالا متکی هستند.

تا 8 مگابایت حافظه

هوشمند سازی ساختمان

عملکرد محیطی تا +125 درجه سانتیگراد.

NXP مجموعه ای از نرم افزارها و پشتیبانی امنیتی را برای این محصولات فراهم می کند.

MCU های S32K حداقل 15 سال طول عمر محصول دارند که آنها را برای محیط های صنعتی عالی می کند.

5. سری STM32 STMicroelectronics

هوشمند سازی ساختمان

MCU های STM32 از پردازنده های 32 بیتی ARM Cortex-M استفاده می کنند و عملکردی با کارایی بالا،

نسبتاً کم مصرف را به همراه طیف گسترده ای از گزینه های اتصال ارائه می دهند.

• اتصال USB، USART، UART، SPI، I2C و HDMI
• قابلیت های صوتی و گرافیکی
• قابلیت زمان واقعی
• حداکثر 1 مگابایت رم
• حافظه فلش 128 کیلوبایتی
• با قابلیت‌های پردازش نسبتاً بالای MCU در این سری، می‌توانید تقریباً برای هر مورد استفاده از اینترنت اشیا برنامه‌ریزی کنید.

6. سری ESP32 Espressif

هوشمند سازی ساختمان

سری Espressif ESP32 MCU به اندازه کافی همه کاره است تا از بسیاری از برنامه های مختلف اینترنت اشیا پشتیبانی کند در حالی که به انرژی بسیار کمی نیاز دارد. در واقع، بسیاری از ویژگی های این سری MCU به طور خاص برای برنامه های موبایل یا پوشیدنی IoT ساخته شده است و آن را به یکی از بهترین گزینه های موجود تبدیل می کند.