Kit di sviluppo e valutazione

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di Maurizio di Paolo Emilio

Il mercato dell’elettronica presenta costantemente tante novità, anche nel settore dei kit di sviluppo. Si tratta di sistemi integrati che offrono a progettisti e sviluppatori la possibilità di interagire con una determinata tecnologia. Il loro scopo principale è quello di semplificare e ottimizzare l’utilizzo di diverse schede elettroniche, garantendo un ambiente ben controllato che favorisca una produzione efficiente e intuitiva di nuove applicazioni.

Introduzione

Dal momento che essi semplificano la creazione e il test dei prototipi di progetto per ingegneri e sviluppatori, i kit di sviluppo sono essenziali per accelerare il processo di produzione e programmazione. Sono dotati di una varietà di componenti che consentono di creare facilmente un intero sistema, inclusi sensori, schede di valutazione, moduli di comunicazione e microcontrollori. Consentono inoltre di sviluppare una varietà di applicazioni, dalle più basilari alle più complesse. Un kit di sviluppo e valutazione è in genere costituito dal software, che include la raccolta di applicazioni, sistemi operativi, driver e librerie, gli accessori e, infine, l’hardware, ossia l’insieme dei circuiti e componenti elettronici. A causa della loro natura complementare, nessuno dei due sarebbe possibile senza l’altro. I kit di sviluppo sono spesso schede che includono la logica di supporto per programmare la CPU o la MCU. Selezionare un kit di sviluppo che soddisfi le proprie esigenze è il primo passo per creare un prototipo per un nuovo prodotto. Come detto prima, la capacità del kit di accelerare il processo di progettazione è senza dubbio uno dei suoi numerosi vantaggi e toglie il problema della costruzione del circuito da zero, che potrebbe non garantire un funzionamento perfetto. Ai kit è possibile collegare un’ampia gamma di sensori e attuatori per fornire una connettività completa all’ambiente esterno. Oggigiorno, la maggior parte dei kit di sviluppo è dotata di dispositivi di rete wireless ed è adatta per applicazioni Internet of Things. Il progettista può selezionare il kit che meglio soddisfa le sue esigenze in base all’applicazione finale, esaminando attentamente tutti i dettagli tecnici e le schede tecniche pertinenti. La presenza di una CPU o MCU, memoria, velocità di esecuzione del sistema e altre caratteristiche sono in realtà tra le tante che devono essere monitorate. Le tabelle comparative che elencano un numero specifico di schede confrontate tra loro in base a vari criteri comparativi sono molto spesso utili. Sia i kit autentici che quelli clonati sono disponibili in una varietà di modelli. I primi sono più costosi e creati da aziende affidabili e sono indubbiamente di qualità superiore. Tuttavia, anche se i cloni sono meno costosi, producono comunque ottimi risultati. Anche coloro che hanno una conoscenza limitata dell’elettronica e della programmazione dei prototipi possono trarre grandi benefici dai kit di sviluppo e valutazione. Di seguito sono presentati alcuni esempi di sistemi di valutazione, ricordando tuttavia che il mercato dell’elettronica propone migliaia di prodotti adatti a qualsiasi esigenza di applicazione è molto spesso la scelta è oltremodo complicata.

Scheda Digispark con ATtiny85

E’ una scheda molto piccola di soli 18×18 mm con MCU AVR ATtiny85 da 16 MHz (vedi in figura 1). La programmazione può essere eseguita utilizzando l’IDE di Arduino. L’alimentazione elettrica avviene tramite connessione USB oppure con fonte esterna. Dispone di 6 pin di input o output. E’ possibile utilizzare gli ingressi ADC su 4 pin e le uscite su PWM su 3 pin. Il chip ATtiny85 è collegato direttamente all’USB e la sua tensione è regolata tramite il regolatore MC78M00 da 500 mA. L’ATtiny85 è un chip di basse prestazioni ma, nonostante le sue ridotte capacità, esso gestisce le interfacce I2C e SPI ma non UART. Su un lato del modulo vi sono tutti i pin che vanno da P0 a P5, soluzione senz’altro molto comoda per le connessioni. Il modulo ha un LED integrato disponibile sul pin 1 (P1), ma talvolta, in base alla versione del modulo, anche disponibile dal pin 0 (P0). In altre parole, il LED onboard è connesso alla porta P1 sul modello A e sulla porta P0 sul modello B. Si può provare il seguente sketch per far lampeggiare il diodo LED onboard. Si ricordi di selezionare il corretto numero di pin a seconda del modello utilizzato.

void setup() {

pinMode(1, OUTPUT); //LED sul modello A o Pro

}

void loop() {

digitalWrite(1, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(1, LOW);

delay(1000);

}

Per programmare il modulo occorre installare i drivers del dispositivo sul computer. Benché piuttosto datato il modulo è ancora molto utilizzato per imparare i principi della programmazione e dell’elettronica.

Figura 1: la scheda di sviluppo Digispark ATtiny85

GANIMEDE.E12

La scheda di sviluppo Ganimede è una soluzione versatile ed economica basata sul modulo ESP12 ed è prodotta da AI-Thinker (vedi in figura 2). La scheda è dotata di porta USB Type-c per programmazione, debug e interfacciamento verso Host PC. Il SoC ESP8266 incorpora una memoria Flash QSPI e un’antenna WiFi integrata, offrendo una soluzione completa per la connettività wireless. Essa è ideale per realizzare progetti di Internet of Things (IoT) e applicazioni wireless. Ganimede è programmabile con una varietà di linguaggi di programmazione, come MicroPython. Il sistema è ideale per i maker, sviluppatori e hobbisti che cercano una soluzione semplice ed efficace per realizzare progetti IoT.

Figura 2: la scheda di sviluppo Ganimede

Jetson Orin Nano Super Developer Kit

NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit è un computer compatto ma potente che ridefinisce l’intelligenza artificiale generativa per piccoli dispositivi (vedi in figura 3). Offre fino a 67 TOPS di prestazioni AI, un miglioramento di 1.7 volte rispetto al suo predecessore, per eseguire senza problemi i modelli più popolari di intelligenza artificiale generativa, come modelli di linguaggio di grandi dimensioni, modelli di linguaggio di visione e altro ancora. Essa fornisce a sviluppatori, studenti e maker la piattaforma più conveniente e accessibile con il supporto del software AI NVIDIA e un ampio ecosistema di software AI. Gli attuali utenti di Jetson Orin Nano Developer Kit possono sperimentare questo aumento delle prestazioni con un semplice aggiornamento software, quindi tutti possono sbloccare nuove possibilità con l’intelligenza artificiale generativa.

Figura 3: Jetson Orin Nano Super Developer Kit

Conclusioni

Un kit di sviluppo è un insieme di risorse che possono essere utilizzate per aiutare nel processo di sviluppo del software. Queste risorse includono strumenti, documentazione, codice, programmi, istruzioni e tutti gli altri materiali pertinenti. Aiutano a sviluppare App che sono su misura per una determinata piattaforma, sito web, sistema o linguaggio di programmazione e sono sviluppate specificamente per quella piattaforma, sito web o linguaggio. Il fatto che i kit di sviluppo e valutazione forniscano una serie di vantaggi conferisce loro lo status di strumenti preziosi per designer e sviluppatori. Poiché sono progettati per essere intuitivi e accessibili anche agli utenti più inesperti, eliminano il primo fastidio che gli utenti potrebbero riscontrare. Le dimensioni del mercato globale dei kit di sviluppo si stanno espandendo a un ritmo rapido in tutte le regioni, con una domanda che supera le previsioni in ciascuna di esse. Esiste un approccio semplificato per apprendere l’elettronica e sviluppare progetti. Chiunque sia interessato a conoscere le tecnologie emergenti li troverà una risorsa inestimabile. L’uso dei kit di sviluppo fornisce un metodo semplice e adattabile per trasformare le idee in progetti reali, indipendentemente dal fatto che tu sia un principiante o uno sviluppatore esperto. Accelerando il processo di sviluppo e revisione, possono ridurre il tempo necessario per immettere i prodotti sul mercato, consentendo di immetterli sul mercato molto più rapidamente. Grazie alla loro versatilità, consentono la produzione di un’ampia varietà di prototipi e applicazioni che possono essere adattati per soddisfare i requisiti di una varietà di utenti. Inoltre, le spese degli investimenti iniziali sono ridotte ed è possibile accedere alle tecnologie più recenti in modo confortevole. Poiché sul mercato è disponibile una così ampia selezione di kit di sviluppo, a volte è un po’ complicato individuare quello che è su misura per le proprie esigenze particolari. Inoltre, l’opzione del produttore di aggiornare il sistema può garantire la compatibilità con i più recenti progressi tecnologici e consentire al kit di avere la più lunga durata possibile nel corso del tempo.

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