سواء كنت من الهواة المتحمسين أو خبيرًا في النماذج الأولية السريعة، فيجب أن تكون على دراية تامة بملاءمة الأجهزة المصنعة. ومع ذلك، فإن المشاريع ذات الطلب المرتفع التي تتضمن الذكاء الاصطناعي (AI)، والروبوتات، وإنترنت الأشياء (IoT)، ورؤية الكمبيوتر يمكن أن تطغى على مكونات الأجهزة هذه.
الحل الشائع هو استخدام لوحات تطوير الشركات المصنعة جنبًا إلى جنب مع المعدات الاحترافية. ولكن هذا سيجعل التصميم معقدًا بشكل استثنائي: اتصال معقد بين اللوحات، وكمية كبيرة من الأسلاك الإضافية، وسلسلة من المشكلات التي تسبب الصداع في تصحيح الأخطاء. مجرد تعلم مجموعتين من الأدوات المستقلة يمكن أن يكون أمرًا مؤلمًا. لقد أمضيت ذات مرة ليالي طويلة لا تعد ولا تحصى في حالة من الإحباط في مواجهة بيئة تطوير متكاملة غير مألوفة (IDE). لهذا السبب جذبني التصميم الذكي لـ Arduino's UNO Q بشدة.
يدمج UNO Q وحدة معالجات دقيقة عالية الأداء (MPU) ووحدة تحكم دقيقة في الوقت الفعلي (MCU) على لوحة دائرة واحدة، ويعتمد على بيئة تطوير موحدة جديدة تسمى Arduino App Lab.
لقد فتحت بنية المعالج المزدوج هذه مجالات التطبيقات التي كانت تتطلب في الأصل لوحات دوائر متعددة. إن تكنولوجيا الروبوتات ذات قدرات الملاحة المستقلة، والأجهزة المنزلية الذكية التي تدعم التعرف على الوجه الصديق للخصوصية، وأنظمة الزراعة الذكية التي يمكنها التكيف تلقائيًا مع البيئة هي مجرد أمثلة قليلة.
معالج مزدوج، نظام تشغيل مزدوج، لوحة Arduino مناسبة للتطبيقات عالية الطلب
المنتج الأول لسلسلة UNO Q هو ABX00162 (الشكل 1). الميزة البارزة للوحة الدائرة هذه هي استخدام QRB-2210 من Qualcomm، وهي وحدة MPU رباعية النواة Arm Cortex-A53 تعمل بتردد 2.0 جيجا هرتز، ومجهزة بوحدة معالجة رسومات Adreno (GPU) ومعالجات إشارة الصور المزدوجة. تم تجهيز الشريحة بذاكرة بسعة 2 جيجا بايت وذاكرة eMMC بسعة 16 جيجا بايت، مما يجعلها أول جهاز Arduino قادر على تشغيل Debian Linux على مستوى سطح المكتب بالكامل عمليًا. وهذا يعني أنه يمكنك استضافة نماذج الذكاء الاصطناعي وتطبيقات Python مباشرة على لوحة الدائرة، بدلاً من استضافة جهاز كمبيوتر منفصل.
الشكل 1: يجمع Arduino UNO Q ABX00162 بين وحدة MPU عالية الأداء ووحدة MCU في الوقت الفعلي. (مصدر الصورة: اردوينو)
كل هذا يكمل تجربة Arduino الكلاسيكية المبنية على STM32U585 MCU المبنية على STMicroelectronics. جوهر وحدة MCU هذه هو Arm Cortex-M33n، والذي يعمل بتردد يصل إلى 160 ميجاهرتز. تقوم وحدة MCU بتشغيل Arduino Core على نظام التشغيل Zephyr وتقوم بتشغيل العديد من الأجهزة الطرفية، بما في ذلك مصفوفة 8 × 13 LED المدمجة.
على الرغم من أن UNO Q يحتوي على العديد من الميزات الجديدة، إلا أنه لا يزال متوافقًا مع نظام Arduino البيئي الأوسع. يتوافق رأس دبوس مواصفات UNO الكلاسيكي مع لوحات التوسعة الموجودة، بينما تدعم واجهة Qwiic التوصيل والتشغيل، مما يجعل من السهل الاتصال بوحدات Modulano والتكيف مع أجهزة الاستشعار والأجهزة الطرفية الأخرى. يوجد في الجزء السفلي أيضًا موصلات دبوس عالية السرعة (JMEDIA وJMISC) تُستخدم لتوصيل الأجهزة الطرفية المتقدمة مثل كاميرات MIPI وشاشات العرض.
التطوير الموحد باستخدام Arduino App Lab
تعد الأجهزة أحد الأسباب التي تجعل UNO Q جذابة للغاية. يمكن لمختبر تطبيقات Arduino (الشكل 2)، كبيئة تطوير، عرض بنية المعالج المزدوج كهدف واحد متماسك، وبالتالي تشكيل الشكل الكامل للمنتج.