Arduino illesztések

Többször felmerült már a TavIR fórumban, hogy milyen az eredeti Arduino? Miről ismerszik meg? Egy open hardware eszközt lehet-e klónozni? Ezek örök kérdések, örök viták forrása.

A történet

Az Arduino áramkör és a szoftver filozófiája az, hogy legyen szabadon elérhető. Ez a szoftver esetén a letölthető és GPL licensz alatt használható változatot jelenti, míg a hardware a tervváltozatot takarja. Minthogy a felhasználási szabályok megengedik a módosítást (publikálási kötelezettség mellett), így igazán eredeti tervnek csak az Arduino.cc oldalon levő tekinthető. A hardware összeépítése, gyártása során nem használható az Arduino név (mivel védett márkanév) és nem használható az Arduino logo (védett) valamint az USB illesztésben az ATMEGA8U2/16U2 Arduino firmware. Így tulajdonképpen az eredeti áramkör olasz gyártású kell legyen. Ugyanakkor, ha módosított tervet nézek, akkor az így készített is már eredeti áramkör lesz.

PC illesztések

Az Arduino lapok sarkalatos pontja a PC és a mikrokontroller közti illesztés - ezen keresztül is megközelíthető az eredet kérdése. Az illesztés a fejlődés során már többször változott.

  1. Először a mikrokontroller-RS-232 kapcsolat megvalósítása tranzisztoros illesztéssel történt. Hátulütője, hogy nem teljesíti a kötelező feszültségtartománybeli elvárásokat (-15...-3V és +3V...+15V jelszint). Azonban a PC sorosportok enmél rugalmasabbak - és így eltérnek a szabványtól, mert -15V...+0.7V és 1.8V...15V tartományokat használnak. Így az áramkör illesztése végülis lehetővé vált. (Arduino severino, Arduino Serial áramkörök - ATMega8 rendszermag)

  1. Ha korrekt soros illesztést szeretnénk, akkor a MAX232 chipet kell használni. Így a jelszintek is stimmelnek és nem csak PC-hez, hanem külső modemhez, PLC-hez is szabályos jelszintekkel illeszthető az eszköz. (Arduino Serial (Freeduino) - ATMega8, ATMega168 rendszermag)

  1. A PC fejlődésével megjelent az USB port és az USB-soros átalakítóchipek közt az FTDI FT232BM chip. Így, az USB port kialakítása miatt a tápfeszültség-ellátás is megoldottá vált. A sorosport innentől virtuális, hiszen az USB fizikai szintje felett szoftver valósítja meg, hogy COMx illetve TTYUSBxx, ACMxx néven megszólítható legyen. (Arduino USB, Arduino Extreme - ATMega8, ATMega168 processzor)

  1. Az USB chip integrálásával amikor tokon belülre került a kvarc, az EEPROM, a kondenzátorok, az ellenállások - a helyigény is lecsökkent. Így született meg az FT232RL chipes áramkör. Ezidőtájt jelent meg az ATMega1280 chip. (Arduino NG, Arduino Diecimila, Arduino Duemilanove, Arduino Mega)

 

  1. Az FT232RL chipet a  költségcsökkentés miatt előbb az ATMega8U2, majd később az ATMega16U2 beépített USB-t tartalmazó chip helyettesítette, egy soros-usb firmware-rel felprogramozva. Az USB illesztésű Arduino esetén a chip soros illesztő firmware-je szerzői jogvédelem alá esik, az USB illesztés VID és PID-je (azonosítója) nem szabad felhasználású! A Thinker.it/Arduino többször lebegtette meg, hogy jogi úton akadályozza meg az UNO és a MEGA UNO utángyártását... (Arduino UNO, Arduino Mega UNO)

 
  1. Különleges helyet foglal el a sorban a chipen belüli USB portot használó Leonardo. Itt az illesztést a hadware USB port szoftveres megoldása adja. Az USB portot egyszerűen soros felületnek kell programozni. (Arduino Leonardo)

  1. Az elmúlt időszakban megjelent számos próbálkozás nem volt piaci értelemben sikeres. Az FTDI helyett a PROLIFIC chipek nem terjedtek el kellőképpen - részben kompatibilitási, részben kényelmi okok miatt. Hasonlóan tűnt zsákutcának a CH340/CH341 chipek használata. Az önálló driver, az idejekorán kikerülő beta állapotú szoftverek nem tesznek jót egy terméknek. Főleg, ha a driver a gyártó honlapján nem mindig érhető el.

 
  1. A bevált FT232RL chip hátulütője, hogy drága. Még nagy tételben is. Így megjelent a chip "másodgyártótól". Egyszerűen a protokollra építve készült egy "black box". És megkapta az FTDI feliratot, márkajelzést... Persze ezt az FTDI sem nézhette tétlenül, így elindult a chip/driver-háború (Hamis a baba I. És Hamis a baba II. cikkekben körüljárva). Ez az Arduino Nano, Pro mini áramköröket érintette.

Mi a jó megoldás ezek fényében?

Ár-érték-jogtisztasás-használhatóság-támogatás vonalon kell mozogni a kérdés megválaszolásához. Kinek-kinek elvárásai, lehetőségei, telepítési környezet követelményei határozzák meg, hogy mit érdemes felhasználni....

Jelenleg az ára, majd a driverbotrány miatt az FTDI vesztett a népszerűségéből, a CH340 chip ára alacsony és a driver is egyre stabilabb. A népszerű piactereken is egyre többszőr tűnik fel, és a stabilitásával sincsen már probléma. Ahogy a jelen trendeket elnézem - a másodgyártók a költségérzékenység miatt ebbe az irányba mozdulnak el.

TavIR-Facebook