Black Swift：なぜそれをしたのか

親愛なるハブロフスクの住民が知っているように、私たちはほぼ1年間、内蔵のWi-Fi、USB、イーサネット、ギャンブル、手頃な価格の女性を備えたOpenWRTで動作する小さなコンピューター（たとえば、SDカード）を開発してきました。 Dmitry dzhe は彼について何度か書いた -そして、一般的に、彼がコメントで同じ質問を収集するたびに：なぜあなたはそれをするのですか？ まあ、結局のところ、Raspberry Piがあります。同じ費用がかかります。最後にVoCore、Carambola、Edisonがあります-なぜ別の「ナノコンピューター」が必要なのでしょうか？



おそらく最終的にこの質問に答える必要があります-この回答と同時に、企業ブログの外観（ありがとう、Habr！）と、このプロジェクト専用の別のWebサイトの立ち上げに注目してください。







要するに、最初はプロジェクトは「中国人のようなナノコンピューターを作れないのなら、自分用に安く作れますか？」として始まりましたが、モチベーションは急速に変わりました-安くなくて、より良く、より便利に作れるとわかったのです。自分のためだけに。



一般に、既存のマイクロコンピューターとナノコンピューター（「ナノ」を条件付きでマッチ箱に匹敵するものとして条件付きで定義し、それがタバコパックに匹敵する場合は、すでに「マイクロ」であると考えられます。何らかの方法で寸法のグラデーションを入力する必要があります。 BlackSwiftはRPiとの比較を停止しましたか？）

• ファンにとって最も印象的な例は、クラシックバージョンのRPiとArduinoです。ただし、これはもはや重量のカテゴリではありません。 接続が非常に簡単で、初めてはんだ付けする必要はありません。
• プロフェッショナル向け-VoCore、Carambola、Intel Edisonなど。 非常に小さく、独自の開発に簡単に統合できますが、入力しきい値は比較的高くなります：はんだごてを使用しないこれら3つのうち、VoCoreのみを起動できます。この起動でも電源に制限され、USBにはドーターボードが既に必要です。

そのため、2つのことを組み合わせることができることを望んでいます：入力しきい値が低いナノコンピューターを作成すると同時に、適切であるだけでなく、専門家にとっても便利なものにすることです（最終的には、開発に使用したいと考えています）。



恋人には何が必要ですか？ 基本的な接続のシンプルさ（理想的には、電源と一部の周辺機器をはんだごてなしで接続する必要があります-すぐに実験を開始できるように）、セットアップの容易さ、ソフトウェアの記述とデバッグの容易さ。



専門家には何が必要ですか？ 最小寸法、多くのI / O、多くの異なるインターフェイス、その設計におけるシーリングの利便性。 ソフトウェアの作成とデバッグの単純さも害にはなりません。結局、人はエレクトロニクスの専門家になることができ、OpenWRTを使用すると、ホームルーターのセットアップの経験しか得られません。







実際、これらの要件の組み合わせから、Black Swiftが誕生しました（これは進行中の作業であるということをすぐに確認します-今のところソフトウェアを処理しますが、ボードの既に完成したプロトタイプには、たとえば2.75 Vスタビライザーはありません-それは最終バージョンに表示されます） ：

• ボード上の2つの標準micro-USBは、1つは電源が供給され、もう1つはUSB-OTGアダプターを介して、WebカメラなどのUSB周辺機器を接続できます。 つまり、スマートフォンから通常の充電を開始するだけで十分です。
• プリントアンテナを含むボード上のWi-Fi。
• ボード上のパワーコンディショナー。 ボードの寿命は3.4〜6 Vです。つまり、1つのリチウム缶で動作できます（ただし、USBが必要な場合は、もちろん5 V±5％です）。
• 内蔵のスタビライザーには大きな電力リザーブがあります。最大1 Aを生成し、ボード自体は300 mA以下しか消費しません。 したがって、設計で残りを使用できます。BSBに5 Vを印加し、BSBから3.3 V〜700 mAを削除します。
• オプションの2.75V 300 mAスタビライザー。 トリックは、AR9331のGPIOの推奨最大電圧が2.75 V（3.3 Vでも動作しますが）であるため、BSBはこの推奨事項に従うための簡単で便利な方法を提供します。
• 細かいピッチ（PLLD 1.27 mm）にもかかわらず、櫛用の従来のプラットフォームの形のI / O。 ファンの場合、これは、単純な周辺機器を拾いたい場合に、ボードにワイヤを直接はんだ付けする機会です-プロジェクトでの便利なインストール（カランボラのように、ボードの端に沿って接触するよりもはるかに便利です。モジュールを取り外し可能にするか、コーナーコームに垂直に立てます）。
• もちろん、電源とUSBはコーム上で複製されます。
• すぐにアクセスポイントとして機能するように設定された、プリインストールされたOpenWRT。 つまり、最初の電源投入後、Wi-Fi経由でボードに接続するだけです。
• OpenWRT用のソフトウェアを作成およびデバッグするためにすべてがすでに構成されているPC用の仮想マシン-私たちは、誰もがペンでOpenWRTツールチェーンをインストールすることを望んでいないことを認識しています。
• メイン周辺機器を操作するための一連のライブラリ-GPIOから開始。
• メイン周辺機器を操作するためのユーザースペースユーティリティ。 誰もがCでのプログラミングを愛しているわけではなく、ユーザー空間から足をひくことができるということは、独自のフロントエンドをbashスクリプト、PHP（Web銃口と一緒に）、または特定の人が書くのにもっと便利なものを書くことができることを意味し、ここでの選択はかなり大きくなります。
• これにはすべて、オープンソースと使用例が含まれています。

（周辺機器の接続-はい、ワイヤーだけでも）



同時に、ボードには、このサイズのコンピューターから魂が望むことができるほぼすべてのものに十分な計算能力とメモリがあります。 たとえば、安価なルーターは同じAtheros AR9331チップで作られています。最も有名な例はTP-Link TL-MR3020とその派生製品です。 4 MB（つまり4メガバイト）のフラッシュがありますが、Webインターフェイスを備えたOpenWRTが侵入し、それ以外の場所には半メガバイトのスペースが残っています。 Black Swiftには16 MBのフラッシュと64 MBのRAMがあります-つまり、リソースを使い果たすには、OpenWRTで非常に深刻なことをする必要があります（この場合、通常のUSBフラッシュドライブをUSBに接続することもできます-OpenWRTはそれらを使用してルートファイルを展開できますシステム）。 周辺から-26 GPIO、USBホスト、UART、I ² S、I ² C、SPI、イーサネット...



さらに、MR3020にDDRメモリが搭載されている場合、Ralink RT5350（同じVoCore）とSDRのシステムでは、DDR2が正直になり、それに対応してパフォーマンスが向上します。





（LEDを点滅させます！）



アプリケーションをどのように見ますか？



まず、トレンディなのは「スマートホーム」とWi-Fiを備えたティーポットのテーマです。 あなたがこの方向で遊んでみたいなら、Black Swiftではアウトレットからほとんどすべてのデバイスの自動化とインターネットへのアクセスを簡単に行うことができます（Black SwiftでWi-Fiアウトレットを作ることはArduinのLEDを点滅させるようなもので、誰もがそうすべきです！）少なくとも洗濯機に。 寸法により、Black Swiftをほぼすべてのものに統合することができます。GPIOの豊富さは、ボタンとインジケーターをデバイスのジブルと並行して、または単に接続することです。 いくつかのGPIO（やかん！）が必要な場合の最も単純なケースでは、もう少し複雑な、または少しきれいなものが必要な場合は、少なくとも壁に取り付けてハーネスを作成できます-少なくともLUT、少なくともBlack Swiftの中国の「マザーボード」を描画して作成します。



古いが、お気に入りのプリンターをワイヤレスにすることができ、スピーカーをWi-Fiラジオに変えることができ、自宅のNASのファイルクリーナーから音楽を再生するmp3プレーヤーに変えることができ、どのスマートフォンからでも制御できます（ちなみに、列は非常に便利です）音楽が再生されているかどうかに応じて、アンプの電源をオン/オフするために1つのGPIOを使用します）。 いずれの場合も、これはすべてシンプルで、きちんとしていて、デバイス自体の中に隠されています。



ご存知のように、この容量のRaspberry Piは、どういうわけかあまり良くありません。ほとんどのデバイスに適合しません。 だから私たちを彼女と比較するのをやめなさい



必要に応じて、必要なトランシーバーをぶら下げて、Black Swiftに「スマートホーム」コントローラー全体を作成できます。 シンプルで安価で非常にコンパクトになります。



第二に、これは狭いニッチな無線制御モデルですが。 寸法、飛行用-重量（ボードの重量は3グラム）、ウェブカメラ用のUSBの存在、カメラが不要な場合-1つのLiで給電できる能力...一般的に、楽しみたい人は好転する場所があります。



第三に、もちろん、一般的に、彼ら自身の開発。 このパフォーマンスのコンピューティングモジュールを設計できるのはごくわずかです（もちろん、AR9331を手動でハンダ付けすることは可能ですが、審美家にとってはかなりの量です）が、既製のモジュール用のマザーボードを作ることは、特に櫛のために実行可能ですマザーボードの表面に直接はんだ付けするのではなく。 モジュールをはんだ付けすることはできませんが、コネクタに配置することもできます-PLLDくし（二重列1.27 mm）をモジュールとボード上のPBDソケットにはんだ付けします。



専門家にとっては、初心者向けの使いやすいすぐに使えるボード（さらに、すべての請求書があり、外国貿易活動なしでロシアで公式に購入できる）になります-使いやすい組み込みコンピュータだけでなく、より多くの種類のはしご難しい開発。 実際、Black Swiftを使用すると、標準のUSB周辺機器から始めてアダプター経由でGPIOに接続するか、ワイヤーではんだ付けし、LUTを使用してボードを作成してから、中国語またはレゾナイトの助けを借りて徐々に作業を開発できます... BSBの利点は、これらすべての段階で中央部分が同じままであることです。







ところで、マザーボードについて話すと、2.54 mmのコーム用のアダプターがあります。また、すぐに最大数の周辺機器（実際の使用には実用的ではありませんが、デバッグには便利です）、いくつかの電源キーとロジック入力を備えた小さなボードがあります、およびAVRを備えたボードでは、複数のチャネルとPWM用のADCを作成できます。



ところで、AVRについて。 Black SwiftにはUARTがあるため、その周辺機器としてArduinoを使用できます（もちろん、レベルが一致すると、Black Swiftの電力は3.3 V、Arduinsの電力は5 Vになります）。 Arduinoでは、前述のADCとPWMを作成でき、ハードリアルタイムで何かを行うことができます。BlackSwiftでは、メインロジック、Wi-Fi、Webインターフェイスです。



ところで、Webインターフェースについて。 ボード上のPHP（および必要に応じてHTTPS）を使用してHTTPサーバーを簡単に上げる機能は、ブラウザーのインターフェイスだけでなく、シンプルなスマートフォンアプリケーションでもあります。 Androidで、インターフェイスを表示するWebViewコンポーネントを取得し、そこにNetwork Service Discoveryのピンチを追加し、Webサーバーとボード上のavahiデーモンを起動します（OpenWRTで使用可能）。 Avahiは「コールサイン」カードをネットワークにブロードキャストし、NSDはそれらからIPデバイスを見つけ、WebViewはそこからインターフェースを表示します-私たちはあなたのプロジェクトに最もシンプルで、喜ばしいスマートフォンアプリケーションを手に入れました。 PHPからBlack Swiftの脚を引き出すか、逆に外部ADCを読み取り、ケトル内の水の温度を表示することは、簡単に解決できるタスクです。



一般に、おそらくこの「ところで」停止する必要があります。そうでなければ、長時間継続できます。 Wi-Fiと簡単な接続と使用を備えた小さなボードは強力です。



PS

1） プロジェクトのロシア語サイト 、記入中。

2）Kickstarter-1月20日。

3）ボードの最終設計を含むトライアルバッチ-1月10日まで。 現在、サンプルがありますが、それらの数は少なく、機能とコネクタの配線に関しては最終的なものではありません。

4）額面は25ドルに計画されています。ロシアについては、額面20ドルを検討しています。