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【選購指南】非官版Arduino開發板如何選擇?

作者:陸向陽

筆者曾介紹過官方版Arduino開發板的選購心法,但其實還沒回答到為何有一些XXuino、YYuino是打哪來的?此即要了解非官方版才行。

創用CC授權規則

事實上Arduino專案是鼓勵大家設計、生產Arduino系統的(允許衍生修改、允許商業銷售),但須遵守創用CC的2個授權條款才行,一是姓名標示(BY),另一是相同方式分享(SA)。也就是說,以Arduino官方原始設計為基礎所延伸、修改設計的系統板,也要標明Arduino字樣(BY),也要採創用CC授權規則等。

Arduino非官方版開發板需符合創用CC授權原則

不過有人認為這樣還是有些綁限,就以Arduino Diecimilanove為基礎,自行發展出全然相容的Freeduino,Freeduino允許任意修改,不受前述的BY、SA授權所綁限。因此,以Freeduino的設計為基礎所開發出的系統板,可以隨意取名,可以叫AA系統板,也可以叫ZZ系統板,不用標示出Arduino字樣,不用如官方版般,系統板名稱一概以Arduino字樣為開頭。

FreeDuino

FreeDuino允許任意修改

但是,完全不同的名稱,反而不能搭Arduino熱潮的順風車,所以通常刻意取相似的名字,如SainSmart UNO、Brasuíno,好讓人容易聯想到Arduino、Arduino UNO等,而這類的非官方版,也就可以不公開電路設計。當然,也有人完全不理會這套,取了完全無法跟Arduino聯想的名稱,如Rascal、Metaboard等。

相容性與架構差異

非官方版以上述為原則,但因相容性與架構等差異,而有下述4類可選擇:

1. 軟硬相容版

這類是指完全可相容Arduino的程式語言(軟體,指語法、函式庫等),以及完全相容連接Arduino Shield擴充電路板(硬體,指接腳實體排列、接腳電氣特性等)。

軟硬相容版必然要展現一些官方版沒有的價值才能在市場上,即便不商業銷售,也至少能爭持他人支持與使用,而這類的價值很多,例如比官方版便宜(多到不勝枚舉),或Romeo 2012直接與馬達控制器整合,便於開發馬達控制應用,這是官方版缺乏的特點。

DFRobot開發的Romeo開發板,適合做馬達控制

2. 特殊用途版

特殊用途版已經被設計成更適合某類應用,例如Faraduino適合用來開發小型電動車,Io:duino則提供CAN匯流排,好方便車用電子相關的應用開發。特殊用途版在軟體方面完全相容Arduino。

Io:duino適合車用電子開發

Io:duino適合車用電子開發

不過,這類的系統板對硬體的修改程度比較大,有時根本把原來要用來連接Shield的接腳拿去挪用,或換個方式想,這類的系統板已經把Arduino系統板與Shield擴充電路板合一設計、製造了。因此,有的特殊用途版無法與一般Arduino Shield相容,有隱藏風險在,選購時要注意。

3. 軟體相容版

軟體相容版已經大幅改變Arduino的接腳尺寸、位置、配置等,是不能連接Arduino Shield的,但仍然完全相容Arduino軟體,如小到如銅板大小的Femtoduino、Moteino等。

小如銅板的Femtoduino

小如銅板的Femtoduino

不過也有些軟體相容版,會有對應再設計的Shield可用,如TinyDuino,總之是無法使用正規Arduino Shield了,這一樣在選購時要注意。

4. 異質架構版

最後是異質架構版,由於Arduino使用的是Atmel公司的AVR架構,若改用其他架構的微控制器晶片,一般而言很難相容原有的Arduino程式語法與函式庫,然因為相容Arduino硬體接腳,因此可連接Arduino Shield,但要正常驅動與使用Shield,則要改寫程式。

簡單說,異質架構版是硬體相容,軟體不相容,例如Netduino(改用ARM7架構)、Chipino(改用Microchip的PIC架構)等。

Netduino

改用ARM7架構的Netduino

小結

Arduino的開源硬體策略無疑為電子圈帶來了很大的衝擊,不僅促成Maker運動蓬勃發展,也刺激”傳統”電子大廠往Arduino靠攏。即使身為Arduino核心的Atmel遭到併購,但這股潮流既已掀起,就不會停下來。

未來想必有更多非官方版的Arduino相容開發板出現,希望在板海之中,這篇文章能給各位一些選擇上的幫助。

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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