Arduino 进化史

开源硬件 2021-10-25 435 次浏览 0 条评论 次点赞

Arduino是一家制作开源硬件和开源软件的公司,同时兼有项目和用户社区,该公司负责设计和制造单板微控制器和微控制器包,用于构建数字设备和交互式对象,以便在物理和数字世界中感知和控制对象,适用于初学者爱好者的常见示例包括简单机器人、恒温器和运动检测器。

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Arduino是第一个广泛使用的开源硬件项目,它以Processing项目为基础。Arduino业已成为世界领先的开源硬件和软件生态系统,物联网产品开发的流行工具,也是用于STEM / STEAM教育的最成功的工具之一。


Arduino 进化史


最早(这里说的最早指的是开始以商品形式售卖的版本)的Arduino名字叫Arduino Serial,产品如下图:

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这就是是最早的Arduino,用了很多简单市面常见的元器件来组成,可以看到接口是RS232,下部电源也没有3.3V。黑色开关按键被移到了尾部,那个时候的reset按键与现在的不同,每次上传程序,都需要提前按一下这个按键,进入接收程序阶段。芯片是ATmega8,所以只有3个PWM的IO口,时钟频率16MHz。

后来,随时UBS接口的普及,RS232接口渐渐的退出了PC的后背板接口,Arduino也从Arduino Serial变成了Arduino USB,如下图:

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这个版本最大的特点就是把RS232接口改成了USB接口,当然内部是转为串口的。比之前Arduino Serial时代多了USB供电,顺其自然的就出现是用USB供电还是DC供电的选择,所以就出现了红色圈的电路跳线。(当时还不是智能电路,需要手动)

再随时时间的推移,功能上都改的差不多了,下面就开始整容了。把那些常规焊接的电阻LED之类全部换成了贴片样式,这个时代叫Arduino Extreme,如下图:

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是不是发现简洁很多,整容成功后,下面就开始进一步的功能优化了,不断完用户体验。这几年代是一年一个样,三年大变样的年代,也是Arduino发展最快的时代。下面开始,就是硬件的升级。

Arduino NG,是第一个使用ATmega168的版本,存储从8KB增长到16KB,如下图:

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Arduino NG版本将USB转串口的模块从FT232BM升级到FT232RL,从而减少了一部分元器件的使用。同时加了一个贴片的LED灯(对,就是pin 13那个灯,请看看version1,是多么丑)Arduino NG卖了一段时间之后,按照中国人习俗,逢整数必须大庆(当然这次跟我们没啥关系),在卖出第10000个Arduino之后,版本更新为Arduino Diecimila。

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Diecimila在意大利语里面就是1W的意思,本次版本的更新把传程序时候需要按一下reset这个功能变成了自动重启,同时增加了自恢复保险丝(简要说下作用,之前的时代,只要短路,Arduino就烧了,运气差点就连电脑主板一起烧了,增加了自恢复保险丝之后,你可以试下你手里的Arduino,在插着电脑的时候,把GND和5V接起来,你会看到设备被断掉,你断掉GND和5V最后,设备又被载入。)和3.3V接口。这个因为是为了纪念1W块而推出的,所以并不是一个full test版本,当然依然可以叫做限量版,只是活不了多久就会被正式版替代,也就是Arduino Duemilanove出场。

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Duemilanove在意大利是2009的意思,所以显而易见的这个出生的年代是2009年。Duemilanove是最接近UNO的一个版本,主控芯片也从ATmega168升级到了328,存储从16KB升级到了32KB。手动的USB供电还是DC供电选择也改成了智能判断。最终的Arduino USB版本,如下图。

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我们开始迎来Arduino UNO时代。UNO时代进行了一些版本的小改动,形成了我们现在用的Arduino UNO R3。

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从Arduino进化史看如何打造革命性硬件产品


其实,打造一款革命性硬件产品,诀窍非常简单,只有一句话“优化使用体验,丰富应用功能“。

  • 使用体验更简单,才能扩大使用群体,享受流量红利。
  • 功能更丰富,才能保重用户粘性和产品纵深,扩展盈利能力。

凭借着这一规律,视窗系统开创了个人电脑时代,IOS系统开创了移动智能时代。而arduino则掀起了硬件创新的热潮。

心得一、革命性产品来自于具体需求

Arduino的诞生,就是针对大学生面临的具体问题。创始人Massimo Banzi是意大利的大学教师,他的学生常常抱怨,没有一块价格既便宜、功能又强大、使用又简单的控制主板,来实现他们的电子创意设计(如机器人等)。2005年的冬天,Banzi和另外一名创始人David Cuartielles(西班牙的CPU硬件工程师)研究了这个问题,David Cuartielles当时在这所大学做访问研究。

他们找来了Banzi的学生David Mellis,让他来编写系统代码程序。David Mellis只花了两天时间就完成了系统代码的编写,然后又过了3天,设计出了电子板,取名为Arduino。很快,这块电子板受到了广大学生的欢迎。甚至完全不懂计算机编程的学生,都用Arduino做出了“很酷炫”的东西:有人用它控制和处理传感器,有人用它控制灯闪烁,有人用它制作机器人……

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心得二:找准了需求,则多数问题将自动迎刃而解。

Banzi、Cuartielles和Mellis花了3000欧元加工出第一批板子,总量有200块板子,卖给学校50块,起初还担心剩下的150块怎么卖出去,但是几个月后,他们的设计作品在网上得到了快速传播,接着他们收到了几个上百块板子的订单。这时,他们明白Arduino是很有市场价值的,之前的担心的问题完全不存在了。

所以,他们决定开始Arduino的事业,

心得三:革命性产品还须有革命性推广手段。

Arduino的创始人一致同意,采用硬件开源的方式进行推广Arduino,这是一个大胆的决定。几位创始人,虽然不谋而合,但有着截然不同的动机:

Cuartielles认为自己是个“左倾学术主义者”,不喜欢因为赚钱而限制大家的创造力,从而导致自己的作品得不到广泛使用。“如果有人要复制它,没问题。复制只会让它更出名。”Cuartielles在某次演讲中甚至说:“请你们复制它吧!”

Banzi则恰恰相反,他更像一个精明的商人。他现在已经退休了,不再教书,开了一家科技设计公司。他猜想,如果Arduino开源,相比那些不开源的作品,会激发更多人的兴趣,从而得到更广泛的使用。还有一点就是,一些电子疯狂爱好者会去寻找Arduino的设计缺陷,然后要求Arduino团队做出改进。利用这种免费的劳动力,他们可以开发出更好的新产品。

Arduino团队将设计图上传到网上,任何人都可以复制、重设计甚至出售Arduino板子,人们不用花钱购买版权,连申请许可权都不用。但是,如果你加工出售Arduino原板,版权还是归Arduino团队所有。如果你是在基于Arduino的设计上修改,你的设计必须也和Arduino一样开源。

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Arduino设计者们唯一所有的就是“Arduino”这个商标。如果你的设计也想用Arduino命名,那么你就得支付费用。这样做是为了保护“Arduino”这个商标不被低劣的作品损坏。

心得四:越大的使用群体,越大的发展力量。

接下来的实际情况也正如arduino的创始人所料,由于arduino采用了开源的推广方式,使用群体和研发团体迅速扩大。很多电子爱好者甚至自发组织了论坛和群体,推动了arduino的技术发展和优化。在接下来的几个月内,很多人提出重新布线、改进编程语言等建议。后来曾有销售商要求代理Arduino产品。2006年,Arduino方案获得了Prix Art Electronica电子通信类方面的荣誉奖。那一年,他们销售了5000块板子。第二年,他们销售了30000块。Arduino被电子疯狂爱好者用来设计机器人、调试汽车引擎、制作无人飞机模型等。

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Arduino 降低了很多电子爱好者、创作者们的动手门槛,短时间内积累了大量优秀的库资源,随着销量突破千万,相信在未来Arduino 这颗软件与硬件都开源的创新种子定会结出更加丰硕的果实。

via eeworld.com.cn

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