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你知道哪些Maker Connector規格呢?

作者:陸向陽

 

何謂Maker Connector?創客/自造者連接器?或者也可以稱為Maker Header(創客/自造者接頭)吧!老實說這是筆者自己發明的詞,創這個詞是不是牽強?還懇請各位讀完本文再來評斷。

Maker開發板擴充接腳群

Maker Connector其實是泛指現在Maker常用系統開發板的擴充接腳群,例如Arduino就有其接腳排列規範,即上排有18個接腳,下排有14個接腳,接腳有所定義、接腳上下排的間隔距離也有所定義。

Arduino接腳群定義圖

類似的,樹莓派(Raspberry Pi, RPi)也有其GPIO擴充介面,早期為26個接腳,之後改成40個接腳,因此也有人稱其為「Pi 40」。另一個例子是BeagleBone,它的擴充接腳為2組46個接腳,有人簡稱為「Bbone」。

Raspberry Pi 40個接腳定義圖

Raspberry Pi 40個接腳定義圖

筆者之所以不稱這些為介面(Interface)或匯流排(Bus),是因為這些接腳群、連接器,本身就內含多種介面,例如Arduino就含有UART、I2C,RPi的Pi 40還含有SPI介面等。

除了Arduino與RPi外,很常見的還有Grove,Grove是深圳SeeedStudio提出的,僅有4個接腳,1個接火(電源),1個接地,另外兩個接腳視情況,有時當數位接腳使用,有時當類比接腳,有時當I2C介面。

SeedStudio提出Grove系統,可模組化串連,圖為環境監控模組。

SeedStudio提出Grove系統,可模組化串連,圖為環境監控模組。

SeeedStudio也在2014年發布了為穿戴式電子應用而設計的Xadow連接器,2排共24個接腳,接腳非常小,排列非常密,使連接器體積也跟著縮小。不過,Xadow沒Grove那麼的普及。

進一步的來看,還有2種Maker Connector正在展露,一是2011年MikroElektronika提出的mikroBUS,共2排16個接腳,接腳包含UART、I2C、SPI等,也包含PWM脈寬調變、INT中斷、AN類比接腳,此標準在2015年改版成2.0。

MikroElektronika提出的mikroBUS

另一則是96Boards,這是Linaro(2010年ARM扶植成立的機構)提出的開放軟硬體專案,運用眾人之力發展32位元、64位元ARM的開放系統,目前已有多款96Boards系統板,而板子上也有兩種特有連接器,一是40個接腳的低速連接器,另一是60個接腳的高速連接器。

Linaro提出的96Boards系統板規格圖

我們清點一下總共有幾種Maker Connector:Arduino、Pi 40(早期為Pi 26)、Bbone、Grove、Xadow、mikroBUS、96Boards Low-Speed/Hi-Speed等。

這些連接器,可以說只在Maker常用的開發板上才可見,所以筆者稱為Maker Connector,其他如USB、Mini-PCIe等,其實過往在PC、消費性電子領域就可見,就不能稱為Maker Connector。

了解這些Connector後,再來將一些開發板進行對應。

相容開發板現況

眾人皆知的,許多開發板都相容Arduino,如Intel Galileo、Intel Edison、MediaTek LinkIt Smart 7688 Duo、Realtek Ameba等,而有些也相容RPi,如Banana Pi相容RPi 26,後續的Banana Pi M2/M2+/M3或者是Banana Pro則相容RPi 40。

然後LeMaker Guitar、NanoPi M1/M2/M3、NanoPi 2 Fire、Ordroid-C0/C1+/C2等都是相容RPi 40,還有Orange Pi Lite/One/PC/PC Plus/Plus2/Pluse2E等也是,還有標榜Apple資深員工提出的最便宜64位元電腦Pine A64也是,原因無他,這些開發板其實也標榜自己是RPi Alternative嘛!

PINE 64也標榜與RPi相容

另外與MIPS美普思關係密切的北京君正集成所提出的Creator CI40開發板,則是同時相容RPi 40與mikroBUS,HobbotBoard開發板(可用來開發Google Brillo)也是相容mikroBUS,HummingBoard-Gate開發板也有mikroBUS。

還有,一般來說開發板不直接支援Grove,是透過擴充板來支援,例如LinkIt ONE、LinkIt Smart等均是,但BeagleBone Green、BeagleBone Green Wireless則是直接內建,未來說不定有更多開發板直接內建,SeeedStudio也有一片Seeeduino Cloud直接內建Grove。

至於Bbone,一般可能會認為只有BeagleBone自己的系列開發板會支援,但其實也有他板支援,如MarsBoard AM335x。

MarsBoard AM335x也支援Bbone

最後,96Boards也是很多系統電路板支援,以及多種ARM處理器的支援,96Boards與RPi定位有所重疊,但好處是前者有比較多晶片商選擇、系統板商選擇,目前有HiKeyBoard、DragonBoard 410c、LeMaker Cello、Bubblegum-96、HuskyBoard等選擇,不久前(2016年6月)聯發科也用自家晶片(曦力)helio X20實現一片合乎96Boards的開發板以加入戰局。

MTK推出Helio X20 開發板,支援96Boards

隨著這些接腳群運用越來越廣,有更多的感測器電路板、驅動器電路板、通訊電路板,就直接設計成合乎這些腳位的電路板。事實上目前廣大的Arduino Shield即是如此。

如何?各位覺得Maker Connector存在嗎?

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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1 Comment

  1. 感謝這一篇文章,至少,了解一些接口的部份,是的,到目前沒有一個統一的安排後,每一次都要找一下相對的位置,到最後,真的是會亂的!
    再一次的感謝!

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