除了Arduino，还都有哪些开源硬件

Posted 2023-05-08

在Maker Faire现场展台上展示的开源硬件平台可见一斑：基于Ardurino开发的创意产品占绝大部分，由此可见，由Ardurino构建的创客生态系统已蔚然成风，各类基于Ardurino的软硬件开发平台、技术资料、配件等已经非常完善。

　　而对其他开源硬件平台而言，使用者偏少。无外乎有以下几大原因：第一，Ardurino是创客的“开山鼻祖”，江湖老大的地位不可动摇；第二，Ardurino功能简单，对初学者而言上手更快；第三，关于Ardurino的所有配套资料、使用群体最庞大，志同道合者居多。

　　事实上，当使用Ardurino基本的控制功能达不到创客们的更高级、更先进的要求（如通讯、互联、互动等）时，创客们会另寻出路，会选择采用基于ARM架构或X86架构的开源硬件平台。举几个简单的例子，仅供参考。

　　Ardurino：适用于入门级新手创客。开发工具有Arduino IDE，具有丰富的Arduino驱动代码。对于入门级创客来说，大家更多的是看中Arduino庞大的网络资源，各种叠加扩展板和传感器板。

　　AVR单片机：Arduino的核心芯片用的就是Atmel的AVR 8位单片机，可以说Atmel是Arduino的鼻祖。

　　Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板：作为低成本单片机，Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板有很多型号可供大家选择，如：8位或32位AVR单片机、ARM Cortex-M0+ 或 Cortex-M4 或 Cortex-M4F、ARM Cortex-M0+ 加无线 SoC、ARM Cortex-A5 微处理器等。基于ARM Cortex-M0+ 架构的开发平台，低外围资源，但同时具备低功耗，二次开发简易，拥有32位ARM的计算性能等优势。Xplained Pro开发板同样具有可扩展性，可以使用标准排针在开发板侧面连接扩展板。

　　树莓派RaspberryPi：相比Arduino，树莓派提供更高性能的处理能力，可以轻松实现I/O控制、高速数据通信、视频处理、实时运算等，创客可以在Debian Linux环境下编程，实现各种过去需要在PC环境实现的功能。树莓派是初级创客向高阶创客演进的理想平台。目前全球用户超过300万，每年以200万的速度递增。

　　CooCox开发工具：用于ARM Cortex-M设备的开发，CoIDE具有强大的工程管理和调试功能，集成了一个开放和分享的组件代码平台，支持Arduino编程语言，Arduino驱动代码可平滑移植到CoIDE，基本不需改动代码，适用于有进阶需求的创客。

　　MSP430 LaunchPad：LaunchPad是TI专门推出的一系列开发平台，其特点是使用简单：下载使用一体，无需额外硬件。与此同时，来自美国的工程师还向创客们演示直接在电路板上方加上“Booster Pack”外围板（相当于扩展板），去完成不同外设的二次开发。有用过Launchpad开发办的工程师评价到：将Arduino的程序移植到Launchpad上几乎是一件非常简单的事情，有时候甚至不需要任何的更改，只要对端口进行相应的调整即可。总体来说，Launchpad的性价比是非常高的，低功耗，低价格，性能也有保障，可以说是一个Arduino玩家的理想替代选择。LaunchPad非常适合学习和低资源需求的应用。

　　Galileo（伽利略）开发板 & Edison平台：英特尔嵌入式事业部产品经理王景佳指出，伽利略开发板是基于英特尔架构全新兼容Arduino（接口、开发环境均可与Arduino兼容）的可开发电路板系列的首款产品。此次，Intel展位上来自北京高校的大学生们展示着基于伽利略开发板开发的各种硬件创作成果。基于Quark处理器的伽利略开发板在本次制汇节上可谓大赚眼球。如果说Arduino是创客运动的导火索，那么Edison则是创客运动的新里程。尽管本次没有展出Edison实物，但创客们还是很期待Intel为大家带来更多惊喜。

　　与此同时，适合创客的其他高级平台还包括： 基于Freescale i.MX6 SOLO （1GHz Cortex A9） RIoT Board， 基于Ti Sittara Cortex A8 BeagleBone Black， 基于Atmel Cortex A5 的SAMA5D3-Xplained等等，他们提供更强大的计算性能和更灵活的应用能力。

　　无一例外，以上谈及的开源硬件均是与Ardurino兼容的智能硬件平台。事实上，从这里我们也能看到Ardurino在创客运动中不可动摇的地位。

　　事实上，创客们需要的是一个开放、分享的氛围。谁能为他们营造这种氛围，谁才能占据创客硬件市场的领导地位，Ardurino就做到了这一点。对于其他硬件平台而言，打造一个“类Ardurino”经营模式的生态系统是有很多问题亟待解决的，譬如，如何引起创客对新的软硬件平台的关注并选择使用；如何完善软硬件支持；创客们在实现产品创作时是否能拥有跟Ardurino类似的开放、分享平台等等。

　　不过有挑战才有创新，这是值得赞颂的，因为这才是“创客精神”。对于创客们而言，越多开源硬件平台，他们的选择就越多，创客的群体才会日益壮大。创客文化的精髓——“开放”、“分享”，才会传遍大江南北！创客运动来袭，连接你我他，你准备好了吗？ 参考技术A 在Maker Faire现场展台上展示的开源硬件平台可见一斑：基于Ardurino开发的创意产品占绝大部分，由此可见，由Ardurino构建的创客生态系统已蔚然成风，各类基于Ardurino的软硬件开发平台、技术资料、配件等已经非常完善。

　　而对其他开源硬件平台而言，使用者偏少。无外乎有以下几大原因：第一，Ardurino是创客的“开山鼻祖”，江湖老大的地位不可动摇；第二，Ardurino功能简单，对初学者而言上手更快；第三，关于Ardurino的所有配套资料、使用群体最庞大，志同道合者居多。

　　事实上，当使用Ardurino基本的控制功能达不到创客们的更高级、更先进的要求（如通讯、互联、互动等）时，创客们会另寻出路，会选择采用基于ARM架构或X86架构的开源硬件平台。举几个简单的例子，仅供参考。

　　Ardurino：适用于入门级新手创客。开发工具有Arduino IDE，具有丰富的Arduino驱动代码。对于入门级创客来说，大家更多的是看中Arduino庞大的网络资源，各种叠加扩展板和传感器板。

　　AVR单片机：Arduino的核心芯片用的就是Atmel的AVR 8位单片机，可以说Atmel是Arduino的鼻祖。

　　Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板：作为低成本单片机，Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板有很多型号可供大家选择，如：8位或32位AVR单片机、ARM Cortex-M0+ 或 Cortex-M4 或 Cortex-M4F、ARM Cortex-M0+ 加无线 SoC、ARM Cortex-A5 微处理器等。基于ARM Cortex-M0+ 架构的开发平台，低外围资源，但同时具备低功耗，二次开发简易，拥有32位ARM的计算性能等优势。Xplained Pro开发板同样具有可扩展性，可以使用标准排针在开发板侧面连接扩展板。

　　树莓派RaspberryPi：相比Arduino，树莓派提供更高性能的处理能力，可以轻松实现I/O控制、高速数据通信、视频处理、实时运算等，创客可以在Debian Linux环境下编程，实现各种过去需要在PC环境实现的功能。树莓派是初级创客向高阶创客演进的理想平台。目前全球用户超过300万，每年以200万的速度递增。

　　CooCox开发工具：用于ARM Cortex-M设备的开发，CoIDE具有强大的工程管理和调试功能，集成了一个开放和分享的组件代码平台，支持Arduino编程语言，Arduino驱动代码可平滑移植到CoIDE，基本不需改动代码，适用于有进阶需求的创客。

　　MSP430 LaunchPad：LaunchPad是TI专门推出的一系列开发平台，其特点是使用简单：下载使用一体，无需额外硬件。与此同时，来自美国的工程师还向创客们演示直接在电路板上方加上“Booster Pack”外围板（相当于扩展板），去完成不同外设的二次开发。有用过Launchpad开发办的工程师评价到：将Arduino的程序移植到Launchpad上几乎是一件非常简单的事情，有时候甚至不需要任何的更改，只要对端口进行相应的调整即可。总体来说，Launchpad的性价比是非常高的，低功耗，低价格，性能也有保障，可以说是一个Arduino玩家的理想替代选择。LaunchPad非常适合学习和低资源需求的应用。

　　Galileo（伽利略）开发板 & Edison平台：英特尔嵌入式事业部产品经理王景佳指出，伽利略开发板是基于英特尔架构全新兼容Arduino（接口、开发环境均可与Arduino兼容）的可开发电路板系列的首款产品。此次，Intel展位上来自北京高校的大学生们展示着基于伽利略开发板开发的各种硬件创作成果。基于Quark处理器的伽利略开发板在本次制汇节上可谓大赚眼球。如果说Arduino是创客运动的导火索，那么Edison则是创客运动的新里程。尽管本次没有展出Edison实物，但创客们还是很期待Intel为大家带来更多惊喜。 参考技术B

树莓派

树莓派由英国树莓派基金会开发，项目发起人是埃本·厄普顿 。其价格适中，兼容性强，接口丰富，并且有巨大的用户基数。

Raspberry Pi 4 B 具备1.5Ghz运行的64位四核处理器，最高支持以60fps 速度刷新的4K分辨率的双显示屏，高达4GB RAM（可根据型号选择1GB、2GB、4GB），2.4/5.0 Ghz 双频无线LAN，蓝牙5.0/BLE，千兆以太网，USB3.0，和PoE功能。

软件方面

树莓派安装必备的软件有3个：Win32DiskImager，sdformatter,puttysdformatter：是把树莓派刷机卡格式化工具。树莓派刷机之后，可见容量会变小，如果要重刷，或者恢复内存卡所以要用工具格式化恢复容量。Win32DiskImager是树莓派的刷机工具，就是把系统镜像写入内存卡的。putty则是一个远程对树莓派进行调试操作的软件。

虚谷号

虚谷号是一个面向人工智能教学和Python编程学习的中国原创开源硬件平台，板内集成高性能处理器和通用单片机，内置多功能扩展接口和多种通信接口，可以看成是树莓派3与Arduino UNO的合体。

硬件方面：

虚谷号是一款面向人工智能教学和Python编程学习的中国原创开源硬件，板内集成了高性能处理器和通用单片机，内置多功能扩展接口和多种通信接口，为人工智能和Python编程教学提供了完整的课程资源包。同时，它具有Li nux的操作系统，又支持Arduino生态系统的各种开源硬件，这就类似于一块树莓派加一块Arduino板，而且还具备U盘模式。因此，它既可以连接上显示器、键盘鼠标成为一款独立卡片电脑，又可以通过数据线连到计算机上作为一个类似于Micro：bit的外接开源硬件

软件方面：

虚谷号运行完整的Linux系统，同时预装了部分编程教学软件。

虚谷号预装的是Arduino1.86版，它可以支持Arduino代码编程教学，且内置了Ardublock图形化编程工具，Ardublock类似于Mixly( 米思奇)，可以实现图形化编程，支持上传到Arduino板，实现脱机运行，支持Linux的Ardublock版本，还可以选择中文界面，并且支持的硬件类型也很多，完全可以胜任开源硬件的教学。

虚谷号预装了Python 2.7和Python 3.5，可以方便地开展Python教学，且编程环境预装了jupyter notebook，但是jupyternotebook占有资源比较大，建议使用IDLE。如果在Windows环境安装Python，系统一般默认同时安装了IDLE，在虚谷号上可以用“sudo apt-get install idle3”完成安装，且在网络环境比较好的情况下很快就能完成。

micro:bit

硬件方面

micro:bit的微控制器用的是NXP KL26Z,板载低功耗蓝牙芯片nRF51822,三轴磁力计MAG3110和三轴加速度计MMA8652。

有复位按键，显示用的25个LED,拓展的IO都有金手指引出来了。相对于Arduino,由于板子上多了蓝牙芯片和加速度传感器，磁力计，板子的可玩性提高了不少。

开发板可以与手机的蓝牙相连，实现手机与micro: bit 相互通信，还可以通过传感器做记步和指南针的实验，用上了传感器，功能更加丰富多样。

软件方面

micro: bit支持javascript 模块编辑器，Python 编辑器，也可以用安卓，ios软件将应用程序通过蓝牙无线下载到micro: bit 开发板。

用户可以选择自己觉得容易上手编程环境。像网页版micro: bit编程界面，模块化编程，支持一键下载，用起来并不难。

开源硬件有哪些？

掌控板

硬件方面

主控采用的是ESP-32双核芯片，支持WiFi和双模蓝牙，板载1.3寸OLED显示屏，RGB彩灯，MIC，三轴加速度计，蜂鸣器等，拓展的IO也都用金手指引出来了。

双模WiFi和双模蓝牙可以做物联网方面的应用，WiFi既可以连接WiFi网络，也可以设为WiFi热点。

另外结合三轴加速度计，温湿度传感器，光线传感器，MIC，物理按键，触摸按键，蜂鸣器，和显示屏可以实现智能控制类的作品应用，如环境参数检测仪，智能小车，智能机器人等。

软件方面

掌控板用mpython软件编程，mpython软件还在不断优化中。新的图形化界面进行也正在开发。

由于用的是Python语言，若之前是从C,Java转过来的 ，就需要适应一段时间了。

若要购买以上开源硬件产品可以去DFRobot创客商城。

参考技术C 树莓派 也是

Python中除了matplotlib外还都有哪些数据可视化的库

数据可视化是展示数据、理解数据的有效手段，常用的Python数据可视化库如下：
1.Matplotlib：第一个Python可视化库，有许多别的程序库都是建立在其基础上或者直接调用该库，可以很方便地得到数据的大致信息，功能非常强大，但也非常复杂。
2.Seaborn：利用Matplotlib，用简洁的代码来制作好看的图表，与Matplotlib最大的区别为默认绘图风格和色彩搭配都具有现代美感。
3.ggplot：基于R的一个作图库的ggplot2，同时利用了源于《图像语法》中的概念，允许叠加不同的图层来完成一幅图，并不适用于制作非常个性化的图像，为操作的简洁度而牺牲了图像的复杂度。
4.Bokeh：与ggplot很相似，但与ggplot不同之处为它完全基于Python而不是从R处引用。长处在于能用于制作可交互、可直接用于网络的图表。图表可以输出为JSON对象、HTML文档或者可交互的网络应用。
5.Plotly：可以通过Python notebook使用，与bokeh一样致力于交互图表的制作，但提供在别的库中几乎没有的几种图表类型，如等值线图、树形图和三维图表。
6.pygal：与Bokeh和Plotly一样，提供可直接嵌入网络浏览器的可交互图像。与其他两者的主要区别在于可将图表输出为SVG格式，所有的图表都被封装成方法，且默认的风格也很漂亮，用几行代码就可以很容易地制作出漂亮的图表。
7.geoplotlib：用于制作地图和地理相关数据的工具箱。可用来制作多种地图，比如等值区域图、热度图、点密度图等，必须安装Pyglet方可使用。
8.missingno：用图像的方式快速评估数据缺失的情况，可根据数据的完整度对数据进行排序或过滤，或者根据热度图或树状图对数据进行修正。 参考技术A Python中除了matplotlib外还有哪些数据可视化的库
PYTHON很多好看的作图库，但是都是基于matplotlib进行开发封装的！
我用过seaborn, bokeh, ggplot这三个库！
seaborn是偏向于统计作图的，尤其是线性作图，用起来比较顺手，简单。seaborn整个语法层也会简化很多，画出的图不需要修饰看起来也很好看本回答被提问者采纳