Veći brat Zero razvojnog sistema, 86Duino One oslanja se na istom Vortex86 EX 32-bitnom čipu sa x86 arhitekturom. Kompanija ICOP trenutno ulaže napor da oživi ovo rešenje kao alternativu mikrokontrolerskim razvojnim sistemima u rangu cene do $100.
Da li će ICOP sa 86Duino serijom uspeti da se vrati na tržište na kome danas dominiraju Arduino modeli nakon desetak godina lutanja? To je pitanje na koje ne možemo dati odgovor, ali možemo čitaocima približiti ovo interesantno rešenje posebno pogodno za kontrolu većeg broja motora. Dobro je podsetiti se da pored ovog većeg modela, postoji i ICOP 86Duino Zero model sa istim procesorom, ali sa daleko manje periferija koji se može nabaviti po atraktivnijoj ceni.
photo: magazin Mehatronika
Hardver
Dimenzije ICOP 86Duino One odgovaraju Arduino MEGA modelu i iznose 101.6 x 53.34 mm. Raspored bočnih ženskih hedera odgovara onom na Arduino-u, kao i raspored signala na njima, te se u fizičkom smislu mogu koristiti Arduino kompatibilni HAT-ovi. Naravno, kako nije u pitanju identičan hardver, čak ni nalik sličan, jer ovde je u osnovi 200 (sa mogućnošću overkloka na čak 500) MHz x86 Vortex86 EX procesor, a tamo je ATmega 2560 mikrokontroler na 16 MHz, svaki hardver treba detaljno ispitati, proveriti dostupnost i funkcionalnost biblioteka, pa tek onda sa pouzdanošću tvrditi da se može koristiti u projektima.
photo: magazin Mehatronika
Već na prvi pogled je jasno da sem načelne fizičke sličnosti 86Duino i Arduino nemaju mnogo sličnosti i da je 86Duino, iako samo duplo skuplji, drastično moćnija platforma od svog „idejnog uzora“. 86Duino One sa 128 MB DDR3 memorije se može kupiti po ceni od $92, dok se model sa 1 GB može nabaviti po ceni od $110. Ove cene treba uzeti sa rezervom, jer i sam ICOP na svojim online shop-ovima ICOP i DMP nejasno definišu cenu ovih varijanti koje nose oznaku 86DUINO-223.
Krenimo od procesora koji je sakriven ispod pasivnog hladnjaka sa oznakom SOM-128-EX modula. Pod plavim poklopcem od češljanog metala nalazi se Intel 486 kompatibilan Vortex86 EX procesor. Negovo jezgro radi na 200 MHz, ali se može „overclock“-ovati na 300 MHz 86Duino Flash Upgrade Tool alatom. Štaviše, moguće je takt procesora podići još više, na 400, 444 i 500 MHz.
Ako vas interesuje detaljniji uvid u istoriju razvoja Vortex86 serije procesora, kao i detaljna uputstva kako se njegov takt podiže na čak 500 MHz, pročitajte našu recenziju ICOP 86Duino Zero razvojnog sistema sa istim SOM-128-EX na sebi.
Kako i stoji na oznaci SOM modula mi smo od proizvođača za potrebe ove recenzije dobili model sa 128 MB DDR3 SDRAM memorije. Nažalost, nismo dobili i veći modul sa 1 GB SDRAM-a koji bi omogućio korišćenje ove platforme za pravi „retro-gaming“ na i486 sa DOS i Windows igricama. 486 može koristiti do 4 GB RAM-a, pa je 1 GB bolja opcija za testiranje te mogućnosti ove platforme. Kako ovde imamo 128 MB, naša recenzija će biti usmerena ka upotrebi ove platforme kao Arduino kompatibilnog razvojnog sistema.
Za strujno nezahtevne projekte razvojni sistem se može napajati i u isto vreme programirati preko micro USB konektora na ploči. Uključena ploča, bez ikakvih dodatnih ekstenzija pri 5 VDC povlači 440 mA, što je manje od USB 2.0 specifikacije.
Međutim, ako se u projektu koriste servo ili DC motori potrebno je obezbediti stabilno napajanje koje se tada dovodi na dvožilnu klemu na uglu ploče. Napajanje mora biti u opsegu 6 do 24 VDC i pretvara se na 5 i 3.3 VDC na samoj ploči. Ugrađena zaštita će sačuvati kola do 40 VDC na ulazu. S obzirom na relativno malu potrošnju moguće je realizovati i baterijsko napajanje, preko ove kleme.
photo: magazin Mehatronika
Kada već govorimo o napajanju, treba spomenuti da je na ploči CR2032 baterija koja obezbeđuje neprekidan rad časovnika realnog vremena i kada je uređaj van mreže.
photo: magazin Mehatronika
Pinout dijagram pokazuje, pored standardnih Arduino hedera i dva dodatna skupa muških pinova. Ukupno imamo 45 GPIO linija, 23 na standardnim Arduino hederima, tri na desetopinskom hederu pored samog SOM-a i čak 18 na velikom troredom hederu uz sam kraj ploče. U odnosu na 86Duino Zero ovo je velika prednost.
photo: ICOP
Veliki troredi heder je specifično dizajniran da olakša povezivanje motora. Svaku grupu od po tri pina čine GND, 5 VDC i GPIO pin. Ovo je idealna kombinacija za upravljanje radom motora. U jednom trenutku ICOP 86Duino One može da upravlja sa do 18 servo motora, sa tim da je ukupna struja koju može da isporuči 10 A.
Ploča ima Arduino standardnih sedam analognih ulaza sa 11-bitnim AD konvertorom na svakom od njih. Tu je i jedan I2C realizovan na dva pina pogodan za senzore, displeje i druge I2C kompatibilne periferije. PWM izlaza ima ukupno jedanaest, četiri više od standardnog Arduina, jer se četiri PWM izlaza nalaze među pinovima hedera za servo motore. Imamo i tri para serijskih 3.3 V TTL UART interfejsa koji mogu komunicirati do brzinom do 6 Mbps. Obratite panžnju da bi direktno povezivanje RS232 linija na ovaj interfejs dovelo do njegovog oštećenja usled visoke vrednosti napona na RS232 linijama. Realizovan je jedan RS485 interfejs i jedan CAN bus.
photo: magazin Mehatronika
Na malom desetopinskom muškom hederu pored SOM-a, nalazi je i jedan SPI interfejs kompatibilan sa Arduino Leonardo i Arduino Due pločama. Najzad realizovana su četiri enkoderska interfejsa sa po tri linije (A, B i Z). Jedan triling je na malom hederu, dva su na velikom motor hederu i jedan je na Arduino hederu.
Sa druge strane ploče, nalazi se akcelerometar/žiroskop koji je veoma koristan za realizaciju pokretnih uređaja, čija se pozicija određuje motorima kojima ova ploča može upravljati. Tu je i ležište za SD karticu. Imajte na umu da je redosled podizanja sistema SD kartica – USB – interni FLASH.
photo: magazin Mehatronika
Interesantno je da ova ploča nema ma sebi danas opšteprihvaćene konektore: Ethernet, audio, USB, HDMI, ali ako pažljivije pogledate uočićete bele višepinske konektore čija je funkcija jasno naznačena na ploči. Dva koja čine logičnu grupaciju su mikrofonski ulaz i Line izlaz. Postoji set kablova koji se može dokupiti uz ploču i koji na sebi ima sa jedne strane odgovarajući beli ženski konektor, a sa druge standardnu 3.5 mm audio utičnicu. Audio I/O je realizovan preko Realtek ALC262 audio kodeka.
photo: magazin Mehatronika
Sličan beli konektor uz ivicu ploče označen je sa LAN i za njega postoji odgovarajući kabl sa Ethernet RJ45 utičnicom za 10/100 M Ethernet. Isto važi i za USB konektor sa gornje strane ploče za UCB 2.0 port. Danas je ovaj način „izvlačenja“ utičnica neobičan i gotovo ni jedan proizvođač ne koristi ovakvo rešenje. Teško je sada vratiti se deset godina unazad i razumeti prave razloge konstruktora da se tada odluče za nestandardne konektore. Jedino što priznajemo je da ste na ovaj način daleko fleksibilniji kada je u pitanju dizajn kućišta uređaja u kome bi embedovali ICOM 86Duino One, jer je raspored konektora potpuno slobodan i nimalo uslovljen rasporedom na 86Duino One ploči.
Za sve one koji žele da više saznaju o ovom razvojnom sistemu, preporučujemo da za detaljnije informacije o hardveru pogledate zasebnu stranicu o hardveru na starom sajtu 86Duino.
photo: magazin Mehatronika
Najuočljiviji konektor na poleđini ploče je PCI-e koji ima samo jednu namenu – povezivanje VGA kartice. Dobili smo i karticu uz razvojni sistem i vidimo da se ona oslanja na Vortex86 VGA grafički procesor. Ovaj procesor je takođe razvijen u DM&P firmi kao i ostali Vortex86 procesori kako bi im činio funkcionalni par. Ima mogućnost prikaza 1024×768@60Hz slike. 16 bitova definiše boju svake tačke, tako da je u mogućnosti da prikaže 65,536 boja. Ovo je u svakom slučaju danas prevaziđena tehnologija kada su PC računari u pitanju, ali za primene u svetu upravljačkih računara, gde akcenat nije na multimedijalnim osobinama, niti na brzini 3D grafike ovaj čip bi trebao da bude i više nego dovoljan. Govorimo trebao jer u Arduino okruženju nema biblioteke koja bi koristila izlaz sa ove kartice. A izlaz je isto u vidu belog nestandardnog hedera. Uz karticu se stoga dobija kabl sa VGA utičnicom, kako bi se omogućilo povezivanje ove ploče sa VGA ekranom. Samim povezivanjem Vortex86 VGA kartice, energetski zahtevi ploče rastu na 600 mA, te je neophodno napajanje ploče preko zasebnog izvora, tj. micro USB nije dovoljan. O ovoj interesantnoj seriji GPU procesora, ali i ostalim Vortex86 linijama treba pogledati Vortex86 sajt.
photo: magazin Mehatronika
Softver
Osnovna namena ovog hardvera je razvojni sistem kompatibilan sa Arduino platformom, ali daleko moćniji. Ovaj sistem je baziran na pristojno jakom x86 procesoru, naročito kada se poredi sa 16 MHz mikrokontrolerom u Arduino pločama. Na sadašnjem ICOP sajtu pažnja je poklonjena isključivo razvoju projekata u 86Duino IDE okruženju. Za Windows OS postoji nova verzija 86Duino Coding 500, dok za Linux i macOS i dalje mora da se koristi više godina stara verzija. Nema bitne razlike između njih, osim što je nova verzija dopunjena ICOP serijom industrijskih jedinica.
Iako je 86Duino IDE baziran na Arduino IDE, i iako se ICOP poziva na Arduino kompatibilnost, ona naravno nije 100%. Čak ni sve Arduino biblioteke nisu kompatibilne, te mnoge novije periferije i nemaju biblioteke za ovu ploču. Na sajtu je dat pregled do sada prilagođenih biblioteka kao i spisak biblioteka drugih proizvođača koje su potvrđeno kompatibilne. Instalaciju novih biblioteka treba raditi preko: Include Library/Add .ZIP Library menija.
Pažljivijim pretragama po starijim zvaničnim sajtovima o 86Duino One vidimo da su početkom dvehiljaditih imali Lubuntu prilagođenu distribuciju koja je danas zastarela. Opciono postojao je i DOS sa demo Windows-om koji je mogao da se koristi. Danas bi mogli da poklonimo pažnju FreeDOS verziji na kojoj bi se mogle pokrenuti retro igirce iz tog vremena i za to iskoristiti Vortex86 VGA grafička karta. Ukoliko budemo od proizvođača dobili modul sa 1 GB DDR3 SDRAM-a rado bi kompletirali sistem sa jednim VGA monitorom i isprobali ovu opciju. Do tada ostajemo verni osnovnoj ICOP preporuci: 86Duino IDE.
Zaključak
ICOP već godinama koristi Vortex86 procesore u svojim industrijskim uređajima. Mi smo na recenziji imali jedan izvrstan EtherCAT Master HMI sa oznakom ICOP QEC-M-070T. Preporučujemo da pogledate taj prikaz, koji će vam pokazati šta sve može ovakva platforma sa FreeDOS OS-om na sebi – zaista impresivno. Ovaj ICOP 86Duino One razvojni sistem namenjen je pre svega upravljanju rada većeg broja motora te je opremljen odgovarajućim setom hedera za njihovo direktno povezivanje i dodatnim Arduino kompatibilnim hederima za montažu Arduino kompatibilnih HAT-ova. Uslovno je time značajno proširena upotrebljivost ove platforme. Kažemo uslovno, jer postoji element izostanka podrške za 86Duino u poslednjih nekoliko godina, te će pronalaženje funkcionalni Arduino biblioteka ponekad biti izazov, posebno za novije uređaje.
Znamo da je 86Duino u jednom periodu svoje istorije bio prihvaćena platforma mežu mejkerima za pravljenje filamentnih 3D štampača, pa bi u tom smeru i razvoj mejkerskih katera ili CNC mašina bilo logično. Zanimljivo je što na sebi ima Ethernet/USB/Audio/VGA interfejse, mada sa nestandardnim konektorima. Ništa što se sa dodatnih $10 ne može standardizovati.
Kao što smo rekli za Zero model i ovde ćemo ponoviti: sve je u rukama kompanije ICOP koja mora stati iza ove upotrebe sopstvenog Vortex86 procesora. Iako je razvoj hardvera odavno prestao, procesori ove serije i danas mogu veoma uspešno da izvršavaju razne industrijske i mejkerske zahteve. Softverski tim bi morao da da što više gotovih rešenja i time uveri potencijalne buduće korisnike u realni potencijal 86Duino One platforme da se izbori sa modernim zahtevima u industriji. Današnji standardi kao što su Wi-Fi, Bluetooth, HDMI, M.2 NVMe SSD, AI, MIPI CSI mogućnosti pravi su izazov za razvojni sistem sa ovom cenom. Ako se sve bude svelo na mogućnost kontrole rada većeg broja motora ili retro DOS igrice, bojimo se da će 86Duino polako pasti u potpuni zaborav.
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.
- HVA68TD VLF high voltage test set - 11/01/2025
- Seeed Studio XIAO Round Display recenzija - 10/01/2025
- Neminik: Panasonic robotski sistemi sa G4 kontrolerom - 08/01/2025