作者：劉書妤
一塊小小的開發板卻有無限的可能，我們日常生活中常見的電子產品，最初設計時可能都是從開發板上進行研發。開發板是用來進行嵌入式系統開發的電路板，包括中央處理器、記憶體、輸入及輸出介面等一系列硬體元件，它們原本為專業人員的開發工具，但近年隨著創客風潮興起，創客們也開始使用開發板來創作，常見的Maker開發板包含Arduino、ESP8266/ESP32、Micro:bit及樹莓派等等。
積穗國小的學生手中拿著開發板。（圖片來源：新北創客漾）
Arduino
Arduino可說是大家耳熟能詳的一款開發板，它採用開源設計的概念，電路設計圖、韌體都可在網路上下載，具電子知識便能自行製作；也可以在網路上以便宜的價格購買。Arduino誕生於義大利，其設計者免費公佈硬體設計圖，並允許廠商生產，吸引大批開發者使用Arduino開發板實現自己的創意。
Arduino開發板主要的特色是可以幫助開發者快速設計原型機，也適用於小量的產品生產。價格低廉且開發環境相對簡單，以程式設計師常用的C/C++語言就可以開發。就連對程式語言不熟悉的學生也能使用Scratch 教學程式語言概念，讓學生撰寫 Scratch 程式控制 Arduino做出各種動作，或由Arduino取得外部感測器偵測到的數值。
由於Arduino的性能偏弱，無法處理圖像、複雜運算等對處理器性能要求比較高的場景，但它適合控制感測器輸入輸出、驅動電子元器件這類場合，而且Arduino方便玩家連接感測器，智能小車、四足飛行器、機械手臂都是基於Arduino打造的常見作品。目前使用Arduino的創客仍為大宗，因為它能與眾多程式語言（C#、VB、C++）結合，成為教學程式語言的教具，且簡單易上手，適合應用在教學上。
Arduino Uno是個上面裝著 Atmel 的 ATmega328P 微控制器的開發版。（圖片來源：Arduino網頁）
ESP8266/ESP32
談及Wi-Fi DIY模組，總會提到由樂鑫生產Wi-Fi晶片、Ai-Thinker製造的ESP8266，由於其價格低廉，僅約5~7美金，自2014年推出後深受創客喜愛，支援的語言有 C/C++、Python、Lua等。與Arduino相比，基於ESP8266的開發板最大優勢為自帶Wi-Fi模塊，方便連接網路，一旦開發板具聯網功能，適用的場景也更多元。
除了ESP8266晶片，樂鑫信息科技還生產性能更強大的ESP32晶片，在創客圈也很活躍。ESP32是集成2.4 GHz Wi-Fi和藍牙雙模的開發板方案，除了具高射頻性能、穩定性、通用性和可靠性，以及超低功耗外，還同時具備Wi-Fi和藍牙這兩種生活中最常見的無線通信技術，使其應用範圍大增，應用場景包含「家電監控」、「遠端遙控」、「點對點溝通」及「雲端資料庫」等。
ESP32可快速實現IOT應用的佈建（Source）
樹莓派
這款 35 美元的小電腦，讓世界為之瘋狂！與其說樹莓派是一塊開發板，不如說是款單晶片微型電腦，由英國的樹莓派基金會所開發，目的是以低價硬體及自由軟體促進學校的資訊科學教育。樹莓派上具有乙太網介面、USB介面、HDMI介面、SD卡擴展介面等電腦上常見的介面。
樹莓派已經衍生了幾代產品，在第四代樹莓派推出（2019年6月）後，樹莓派也朝PC化發展，樹莓派基金會2020年11月3日發布的Raspberry Pi 400，售價70美元，將主機板整合到鍵盤，標榜為沒有額外的系統單元、沒有鍵盤線，也沒有外殼的完整電腦。
Raspberry Pi 400將主機板整合到鍵盤。（圖片來源：樹莓派基金會）
樹莓派可連接各種外圍模塊，此外，低功耗也是樹莓派的重要優勢，這種低功耗設備適合24小時運行，且其性能也足以用來跑一些常用的網路服務。至於樹莓派的常見應用，有人這麼說：與其問說可以用它做什麼，不如說它無法做什麼，由此便能看出樹莓派應用之廣泛。
作為一款具豐富介面且性能強的開發板，它可做到事情當然更多，如使用樹莓派製作可聯網的環境檢測系統、基於智能視覺的機械手臂等，甚至隨著疫情嚴峻，美國加州的實驗室善用樹莓派的運算力來抗疫，他們發起OpenPandemics-COVID-19專案，透過大量電腦運算求算出COVID-19的疫苗。
另一方面，因為樹莓派幾乎可看作一台個人電腦，又有低功耗的優勢，常用來作為網路伺服器，例如在樹莓派上搭建個人網站伺服器，或接硬碟作為BT下載機。
小結
Arduino、ESP8266及樹莓派可說是創客圈最常見的開發板，這三種開發板各具特色，Arduino價格低廉易上手，ESP8266/ESP32自帶無線聯網功能，樹莓派性能更為強大，創客們可依各自需求來選擇合適的開發板。
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