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Microbit (andere Namen sind BBC Micro Bit und Micro:bit) ist ein offenes eingebettetes System mit einem leistungsstarken Prozessor mit ARM-Architektur.
Was ist Microbit?
Micro:bit ist ein beliebtes eingebettetes System, das von der BBC für Bildungszwecke entwickelt wurde. Das Projekt wurde 2015 im Vereinigten Königreich ins Leben gerufen. Bereits 2016 konnten Schülerinnen und Schüler in den Genuss der Geräte kommen. Der Grundgedanke des Micro:bit-Projekts ist es, Kinder für das Programmieren zu begeistern und zu ermutigen. Mit BBC Micro Bit lernen die Schüler, wie man verschiedene Arten von Programmen nicht nur für Computer, sondern auch für eingebettete Systeme schreibt.
Zusätzliche Informationen über BBC Micro Bit
Der Micro:bit 2 Single kann auf vielfältige Weise eingesetzt werden. Die erste ist die Verwendung des Boards mit anderen Systemen (Micro:bit ist u.a. mit dem Raspberry Pi kompatibel). Die zweite besteht darin, ein offenes System als Projektbasis zu verwenden. Das beschriebene Modul zeichnet sich durch seine kompakte Größe aus (50 mm × 40 mm) .
Er ist mit einem leistungsstarken NRF52833-Chip mit Cortex-M4-Kern ausgestattet. Außerdem befinden sich unter anderem ein Magnetometer und ein Beschleunigungsmesser auf dem Board. Mit dem Micro:bit-Board kann drahtlos über ein Low-Power-Bluetooth-Modul oder über USB kommuniziert werden.
Display und andere Microbit-Komponenten
Ein noch kleineres Display mit LEDs als Lichtquelle ist auf dem mittleren Teil der kleinen Platine angebracht. Das Display ist quadratisch. Seine Auflösung beträgt 5×5. Die 25 diskreten Dioden ermöglichen es jedoch, verschiedene Arten von grafischen Zeichen darzustellen. Weitere Elemente auf dem BBC Micro Bit Board sind vier Tasten. Eine ist fest mit der Funktion zum Zurücksetzen des Prozessors belegt, eine weiterer ist ein Touch-Button (Logo). Die beiden anderen Tasten hingegen können vom Benutzer für verschiedene Funktionen programmiert werden.
Was befindet sich noch auf dem micro:bit 2 Single-Board? In erster Linie sind es Ausgänge und Eingänge. Die spezifische Konstruktion des Boards basiert unter anderem auf einem 25-poligen Randstecker. Dieser Steckertyp ist Teil der Ausgänge und Eingänge, die über die Ringstecker geführt werden.
Technische Daten des Microbit
Einer der Gründe, warum der Micro:bit so beliebt ist, ist seine auf zwei Chips basierende Architektur. Einer davon ist der NXP KL 27Z, der mit einem leistungsstarken ARM Cortex-M4-Kern ausgestattet ist. Diese Schnittstelle ist für die Kommunikation zwischen dem zweiten (Haupt-)Mikrocontroller und dem USB-Anschluss zuständig. Darüber hinaus stabilisiert der Chip die 3,3 V, mit denen das Micro:bit-Board versorgt wird, wenn die Stromversorgung über USB erfolgt.
Der zweite (Haupt-)Mikrocontroller ist ein Nordic Semi nRF52833, der mit 512 kB High-Speed-Flash-Speicher ausgestattet ist. Darüber hinaus verfügt der Mikrocontroller über 32 kB statisches RAM. Ein weiteres Element ist ein energieeffizientes Kommunikationsmodul in Form von Bluetooth. Besonders hervorzuheben ist der bereits erwähnte ARM-Kern, der mit einer Funktion ausgestattet ist, mit der die Taktfrequenz umgeschaltet werden kann.
Andere technische Parameter von Microbit
Außerdem befindet sich auf der Micro:bit-Platine der MMA8652, ein Beschleunigungsmesser, der auch als Beschleunigungssensor bezeichnet wird. Ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor ermöglicht die präzise Erfassung von Systembewegungen. Ein weiterer Sensor ist das Magnetometer, auch bekannt als Magnetfeldsensor. Dieser 3-Achsen-Sensor wird zur Messung des Erdmagnetfeldes verwendet. Er kann erfolgreich als Kompass verwendet werden. Eine weitere Anwendung des Magnetfeldsensors ist die Metalldetektion. Zusätzliche Sensoren können über Edge-Connectoren an den BBC Micro Bit angeschlossen werden. Das Board ist außerdem mit 6 praktischen Analogeingängen sowie mit I²C-, SPI- und UART-Kommunikationsschnittstellen ausgestattet.
Erweiterungen für Microbit
Das Microbit-Modul dient unter anderem dazu, das Programmieren zu lernen und einfache und komplexere Projekte zu erstellen Darüber hinaus kann eine Reihe von kompatiblen Erweiterungen, die unter anderem von externen Firmen hergestellt werden, an das Board angeschlossen werden. Mit Erweiterungen dieser Art lassen sich Signale einfach und schnell von einem nicht genormten Randsteckverbinder z. B. auf eine Kontaktplatte ableiten. Darüber hinaus erweitern ausgewählte Zubehörteile die Möglichkeiten des Microbit-Boards um zusätzliche Funktionen. Ein gutes Beispiel ist das Zubehör, das die Steuerung von Gleichstrommotoren ermöglicht. Was kann noch an den Microbit angeschlossen werden? Lautsprecher, ein größeres Display und eine Reihe von anderem Zubehör.
Microbit-Programmierung
Zur Programmierung von Microbit können zwei offizielle Code-Editoren verwendet werden, die auf der Webseite der Stiftung kostenlos heruntergeladen werden können. Das Tool der Wahl ist Microsoft MakeCode, ein Tool für die grafische Programmierung. Dieser Editor ist aufgrund seiner einfachen und intuitiven Bedienung sehr beliebt. Die Codierung erfolgt über Farbblöcke.
Darüber hinaus kann der Benutzer jederzeit zur beliebten JavaScript Sprache wechseln und Standardtextcode anzeigen, der den angeordneten Blöcken entspricht. Dieser Editor wird am häufigsten von Programmieranfängern gewählt. Nach Abschluss der Programmierung wird das Projekt automatisch in eine Datei mit der Erweiterung .hex umgewandelt und auf den Datenträger hochgeladen. Darüber hinaus lohnt es sich, die App für mobile Geräte (Smartphones und Tablets) mit den Betriebssystemen Android und iOS zu installieren. Der fertige Code kann über die Bluetooth-Kommunikationsschnittstelle vom mobilen Gerät auf das Microbit-Board übertragen werden.
Der zweite Editor ist MicroPython. Die Codierung mit diesem Tool erfolgt in der MicroPython-Umgebung. Die textbasierte Programmierung erfolgt über einen Online-Editor. Die Codierung mit diesem Tool ist für Benutzer ab dem 11. Lebensjahr gedacht.
