设置
快速交货
免运费
国际贸易术语
支付类型
市场产品
为您的项目选择合适的大脑
无论是设计 DIY 项目还是参加嵌入式设计竞赛，为自己的创意选择合适的电子硬件都至关重要。在时间就是生命的黑客马拉松中，这一点尤甚。如何在最短时间内为您的项目构思选定最合适的硬件，甚至可能决定您在比赛中的最终结果。
图 1：受《哈利·波特》电影启发的 AI 创作。（来源：AI 生成）
元件选择、实施甚至软件架构往往取决于您选择的初始开发板。例如，如果您为避障机器人项目选择 Arduino UNO R4，这将帮助您将选择范围缩小到与 Arduino 兼容的模块或 Arduino 子板，从而简化了选择过程。
为了更直观地理解，我们可以看看当在 DigiKey 上根据 Arduino 兼容性进行筛选时，可用零件（例如项目所需的超声波传感器）的数量变化（图2）。选择多固然好，但过多反而会带来选择困难；幸运的是，DigiKey 的参数搜索功能可以为我们解决这个难题。
图 2：显示了如何根据 Arduino 电压（加上一些其他条件）进行筛选来减少了选择的数量。（来源：DigiKey）
如何为您的项目选择合适的大脑？
至此，我们已讨论了最终确定评估板是如何帮助简化组件选择的。但首先应如何确定单片机或微处理器呢？值得注意的是，这一过程并不总是从开发板开始。有时，您可能先选定传感器或通信模块，再选择最能支持这些组件的开发板。
话虽如此，我们仍可以借用加里克·奥利凡德（《哈利·波特》中的角色）的名言——“魔杖选择巫师”——来类比：“项目需求选择开发板”（图 1）。 换句话说，项目要求应决定硬件的选择。如需根据项目类型快速选择评估板，请参阅表 1。
黑客马拉松速查表
| 开发板 | 硬件规格和用例 | 易用性 | 优点 |
| Raspberry Pi 5 | 非常强大的处理器（四核 ARM Cortex）、PCIe 2.0 x1 扩展、双 4K HDMI、USB 3.0 和完整的 Linux 操作系统。非常适合计算机视觉、轻 AI 和多媒体项目 | 中等 – 需要操作系统闪存和配置，但拥有庞大的社区支持和随时可用的 ISO 映像 | 是 AI /视觉或多媒体原型的理想之选，具有强大的 I/O 和生态系统支持。不过，它并不是一个实时平台。 |
| STM32 Nucleo WB55 | 双核 ARM Cortex-M4/M0+ MCU，支持蓝牙 5 和 Zigbee，集成 ST-Link 调试器，兼容 Arduino 引脚。非常适合无线传感器网络、BLE、Matter 或 Zigbee 物联网开发。 | 中等 – 设置需要 STM32CubeIDE/CubeMX，但可提供专业级控制和实时功能。 | 非常适合低功耗、安全型无线应用，强大 RTOS 支持（FreeRTOS）。高级用户受益最多。 |
| ESP32-S3 开发工具包 | 双核 Xtensa LX7，集成 Wi-Fi 4 和蓝牙 5 (LE)，带有用于 AI 加速的矢量指令。是物联网、AIoT、无线控制、DIY 机器人、语音识别和家庭自动化的理想之选。 | 非常简单 – 可与 Arduino IDE、MicroPython 和 ESP-IDF 配合使用；启动速度快，社区支持强大，拥有大量库。 | 非常适合无线 DIY 和物联网项目。兼容 RTOS 和 TinyML。神经网络加速。 |
| Jetson Nano 2GB 开发套件 | 128 核 Maxwell GPU + 四核 ARM A57 CPU，2 GB 内存，支持 CUDA、TensorRT 和 OpenCV。运行基于 Ubuntu 的 JetPack SDK。非常适合入门级 AI/ML、计算机视觉、自主机器人和边缘计算项目。 | 中等 – 需要设置 SD/eMMC，需要熟悉 Linux，但可以使用完整的 Python/C++、AI 工具链。强大的社区和文档支持 | 非常适合学习边缘 AI、计算机视觉和自主机器人技术的基础知识，但启动/设置需要时间。 |
| UNO Q | 双脑混合开发板，结合了高通 QRB2210(MPU) 和实时 STM32U585 单片机，向后兼容经典 UNO 扩展板。是物联网、AI 边缘和计算机视觉项目的理想之选。 | 非常简单 – 网络集成开发环境、拖放式草图上传、与现有的 UNO 生态系统协同工作。 | 启动速度快，非常适合教育物联网和机器人项目。支持 RTOS、Python 和 Arduino 应用实验室。 |
| Microbit V2 | 面向小白的开发板，搭载 Cortex-M4 MCU，板载 5×5 LED 矩阵、按键、加速度计、指南针、麦克风及 BLE。非常适合用于 STEM、可穿戴设备和简单控制逻辑。 | 非常简单 – 支持块编程和 MicroPython，通过 USB 即时烧录，文档完善且社区活跃。 |
非常适合教育和早期编码入门。项目演示、无线项目的理想之选；低功耗。GPIO 和处理能力有限。 |
表 1：根据项目类型选择评估板的参考速查表。
其他有助于选择合适开发板的因素
除了表中讨论的内容，在设计项目时还可能要考虑其他一些因素。
1. 选择单片机还是微处理器
首先，我们需要确定您的应用是否需要：
- 基于单片机的评估板（如Arduino UNO R4、ESP32、STM32 Nucleo、Raspberry Pi Pico 或 TI LaunchPad），或
- 基于微处理器的单板计算机 (SBC)（如 Raspberry Pi 5、Arduino Uno Q、NVIDIA Jetson Nano）
单片机是实时控制应用（小型机器人、电机控制、传感器接口、物联网节点等）的理想选择，而微处理器则更适合高性能或多线程任务（AI 应用、计算机视觉、边缘处理或网络服务器）。有关单片机和微处理器之间区别的更多详情，请参阅下面的博客。
2. 有线与无线应用
接下来，确定您的应用需要的是有线还是无线连接。
- 有线：简单的串行、I²C、SPI、UART 或 CAN 总线连接即可。
- 无线：如果需要无线通信，请选择内置支持的板卡或使用兼容的独立模块。
- Wi-Fi （ESP32、Raspberry Pico W）
- 蓝牙/BLE（ESP32、Arduino Nano 33 BLE）
- LoRa（RYLR896、RYLR993_Lite）
- GSM（SIM800L、SIM7600SA）
这一选择将对能源使用量和您选择的评估板产生重大影响。
注意：即使您的开发板没有内置无线功能，也可以使用上述任何一种有线协议添加无线模块。只需确保您的开发板支持无线模块所遵循的有线通信标准。开发此外，上述许多开发板都支持多种无线协议，尽管上面没有明确提及。
3. 处理和内存要求
检查项目的计算需求：
- 处理器速度（MHz/GHz）– 影响任务的执行速度
- RAM - 缓冲数据和运行较大代码的关键
- 闪存/ROM – 决定固件或软件的存储量
4. 工作电压和电流：
- 将传感器/外设的电流要求与开发板的灌/拉电流容量进行比较。
- 检查传感器的工作电压（通常为 3.3 V 或 5 V），确保与开发板的 I/O 电平相匹配。
- 了解开发板的逻辑电平（如 3.3 V 或 5 V TTL）。
- 更多详情，请参阅以下有关 I/O 标准的详细文档。
- 如果它们不能直接兼容，您可能需要电平位移器。
5. 通信范围和协议
根据通信距离，选择合适的协议：
- 短距离：蓝牙、Zigbee、Wi-Fi
- 中距离：LoRa、Sub-GHz 射频模块
- 远距离/全球：GSM、LTE、卫星或 NB-IoT
硬件选择汇总清单
因此，要为您的项目选择开发板，请遵循此汇总清单：
- 明确界定您的应用和需求
- 选择单片机还是微处理器
- 确定有线还是无线通信
- 匹配传感器和通信协议
- 验证电压、电流和 I/O 兼容性
- 检查项目范围的距离范围
只要坚持这些简单的步骤，就能避免一些可能发生的麻烦。
延伸阅读
关于此作者
Aswin 是一名软件工程师，专长机器人和人工智能。他热衷于将这些技能用于社会公益事业。其经历包括家庭自动化领域创业者到机器人工程师。他曾参与过用于机器人定位的单目视觉里程测量系统等创新项目。此外，他还拥有向不同年龄段学生教授机器人和人工智能的经验。他喜欢从事公开演讲、养蜂、园艺和公益志愿服务。
Have questions or comments? Continue the conversation on TechForum, Digi-Key's online community and technical resource.
Visit TechForum此作者发布的其它博客
中国