Deska mbed je dobře známa jako malá a nákladově efektivní vývojová platforma navržená pro rychlou přípravu prototypů jednotek MCU, která umožňuje rychlé a snadné uvedení do problematiky procesorů ARM.
Deska je navržena tak, aby splnila potřeby těch, kdo se chtějí poprvé zabývat vývojem vestavěných jednotek – od profesionálních konstruktérů vestavěných systémů po studenty a kutily. Těm všem se nyní nabízí nová možnost ve světě desek mbed: aplikační deska mbed…
Platformu mbed vyvíjí a její průběžnou podporu zajišťuje společnost ARM. Deska mbed v základním provedení je založena na modelu NXP LPC1768, který integruje výkonné jádro ARM Cortex-M3 MCU a obsahuje různá rozhraní, například Ethernet, USB, CAN, SPI a I2C. Deska je k dispozici v provedení jako modul DIP se 40 kontakty, její rozměry jsou pouhých 54 × 26 mm. Lze ji volitelně napájet prostřednictvím portu rozhraní USB. Pokud jde o funkce periferních rozhraní, samotný modul žádné nenabízí. V podstatě se jedná o procesor s rozhraním USB k počítači. Podle výrobce desky mbed je to úmyslné rozhodnutí vývojáře – vyrábět součást systému, nikoliv kompletně vybavenou vyhodnocovací platformu přeplněnou periferními zařízeními za určitou cenu. Tato koncepce vychází z následujících úvah: existuje nekonečný konstrukční prostor, ale uživatel pracuje na získání jednoho řešení, proto nebude nikdy existovat platforma, která by obsahovala přesně správné součásti a periferní zařízení. U kompletně vybavených platforem je navíc třeba zajistit odpovídající tvarový činitel. Pokud se tedy vývojář snaží vyrobit výrobek velikosti kreditní karty, je pro něj obtížné používat příliš velkou desku plnou nepotřebných součástí nebo periferních zařízení. Z tohoto důvodu bylo přijato rozhodnutí dodat absolutní minimum funkcí, aby uživatel mohl přidat pouze to, co potřebuje k přípravě svého prototypu.
Výsledkem je nová aplikační deska mbed, což je zařízení, jehož rozměry téměř přesně odpovídají rozměrům kreditní karty a které bylo speciálně navrženo pro použití s deskou procesoru LPC1768 Cortex-M3. Nová aplikační deska byla navržena tak, aby umožnila maximální počet potenciálních pokusů a projektů v elektronice, ale aby přitom byly udrženy na minimu její rozměry. Přestože je deska mbed vybavena dvěma 20kolíkovými paticemi pro její připojení pomocí propojek, jedná se o velmi kompaktní platformu nabízející působivý soubor funkcí včetně grafiky pro displej LCD s rozlišením 128 × 32, 3osového akcelerometru pro kontrolu pohybu, snímače teploty, zásuvky pro bezdrátové připojení ZigBee nebo Wi-Fi, konektorů rozhraní Ethernet a USB a konektorů typu jack pro reproduktory a zvukový vstup/výstup.
Podle výrobce desky mbed spočívá primární výhoda této nové desky v možnostech připojení, díky kterým lze uvažovat o koncepci „Internet-of-Things“ (IoT). O termínu IoT se aktuálně často hovoří. Jedná se o pojem, podle kterého libovolný fyzický předmět nebo zařízení, například domácí spotřebič, zdravotnické zařízení nebo i žárovka má vlastní komunikační funkce. Díky této funkci mohou zařízení vysílat data a být ovládána prostřednictvím webové aplikace. Platforma je vybavena vestavěným rozhraním standardu Ethernet, hostitelskou zásuvkou rozhraní USB, kterou lze připojit k jednotce USB flash nebo i k modemu 3G, a zásuvkou „xbee“, která může sloužit jako hostitel modulů ZigBee, Wi-Fi a Bluetooth. Kromě těchto mnoha možností připojení nabízí deska i snímání teploty a zrychlení, ovládání servomotoru (PWM), diody LED ovládané modulací PWM, bzučák, grafický displej LCD, potenciometry a tlačítka. Z tohoto důvodu jsou v některých situacích pokusy, které mohou uživatelé provést, pravděpodobně omezeny pouze jejich vlastní představivostí. Je samozřejmé, že, jako každá jiná vyhodnocovací nebo vývojová deska, i tato deska jen zřídka přesně splní požadavky skutečného prototypu, ale díky vestavěným dvouřadovým paticím je přidání dalších zařízení snadné.
Jednou z nových vzrušujících aplikací mbed, které jsou nyní uživateli k dispozici, je možnost připojení mikrokontroléru mbed k mobilní síti s použitím komerčně dostupných modemů 3G USB a plného využití možností koncepce „Internet-of-Things“. Výrobce desky mbed nedávno oznámil uvolnění knihovny pro modem USB společnosti Vodafone, která je k dispozici prostřednictvím webu vývoje mbed.org (http://goo.gl/9OQlx).
Knihovna byla vyvinuta ve spolupráci s beta testery desky mbed společnosti Vodafone. Funguje s novou aplikační deskou mbed a umožňuje uživatelům jednoduše zasunout modul mbed a modem USB pro získání plně funkční vývojové platformy.
Za zmínku stojí i to, že výrobce desky mbed vyvíjí stejné úsilí související s knihovnou pro modem USB také v USA s operátorem Sprint.
Tato aplikace rozšiřuje síťové funkce podporované modelem mbed NXP LPC1768 pro pokrytí celého sortimentu rozhraní Ethernet, Wi-Fi a 3G, proto bude deska mbed ještě lepší pro rychlou přípravu prototypů zařízení M2M a IoT bez ohledu na druh připojení k internetu. K dostupným funkcím patří: odesílání a příjem SMS, rozhraní soketů TCP/IP, klient NTP, klient HTTP a klient webového soketu. Podporovat ale lze i jiné protokoly. Knihovna používá stejnou architekturu sítě jako knihovny mbed pro rozhraní Wi-Fi a Ethernet, proto může přepnutí prototypu mezi různými typy přenosu spočívat jednoduše ve změně několika řádků kódu. Pro několik dalších nápadů ke koncepci „Internet-of-Things“ je k dispozici i demonstrační video na adrese http://goo.gl/b4ppH
Závěrem ještě pár informací o vývojových nástrojích mbed. Pravděpodobně nejvýjimečnějším prvkem vývojového prostředí mbed je to, že nástroje jsou zcela založeny v „cloudu“ a uživatelský kód se zapisuje a kompiluje v integrovaném vývojovém prostředí (IDE) dostupném online, které se spouští v operačních systémech Windows, Linux nebo Mac OS X. Kompilátor mbed umožňuje konstruktérovi psát programy v jazyce C++ a následně je kompilovat a stáhnout pro spuštění na desce NXP LPC1768, aniž by bylo třeba spouštět instalační program nebo program pro nastavení, protože kompilátor je spuštěn online. Kompilátor online využívá programové jádro kompilátoru ARM RealView produkující čistý a účinný kód, který lze použít dokonce i při komerční výrobě. Stávající kód aplikace ARM a middleware lze propojit portem s mikrokontrolérem mbed. Nástroje mbed lze používat společně s dalšími profesionálními výrobními nástroji.
Mikrokontroléry mbed jsou podporovány na vývojářském webu www.mbed.org, kde mohou uživatelé navíc ukládat vlastní programy. Web mbed obsahuje i blogy, fóra, uživateli vložené programové knihovny a další vývojové zdroje, například C/C++ SDK pro výrobní vysokoúrovňové programování periferních zařízení v kombinaci s velkým množstvím knihoven a příkladů kódů publikovaných komunitou mbed.
Pro platformu mbed je k dispozici učebnice a sada poznámek k přednáškám publikovaných Dr. Robem Toulsonem z Anglia Ruskin University. Jsou k dispozici na webech http://goo.gl/C4WP4 a http://goo.gl/cCqsP.
RS Components a Allied Electronics jsou obchodními značkami společnosti Electrocomponents plc, předního světového distributora produktů pro elektroniku a údržbu. Distribuci provádí pobočky ve 32 zemích. Skupina nabízí přes 550 000 produktů prostřednictvím internetu a katalogů více než milionu zákazníkům. Ještě v den přijetí objednávky vypravuje více než 46 000 zásilek. Portfolio výrobků zahrnuje produkty z oblasti elektroniky, automatizace a řízení, testování a měření, elektrické a mechanické komponenty od více než 2 500 předních dodavatelů.
Electrocomponents plc. je kotována na londýnské burze a v minulém finančním roce končícím 31. března 2012 měla obrat 1,27 mld. GBP. Další informace naleznete na webu www.rscomponents.cz.