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MCU „mit alles“

Aktuelle MCU-Basisplatinen mit reichhaltiger Grundausstattung
Aktuelle MCU-Basisplatinen mit reichhaltiger Grundausstattung

Zwischen dem Vorhaben, unseren Nachwuchs über Mikrocontroller (MCU) an das praktische Verständnis programmierbarer Elektronik heranzuführen, wofür insbesondere die bereits im ersten Beitrag dieser Serie empfohlenen Produkte „micro:bit“ oder „Calliope mini 3“ geeignet sind, und schon sehr konkreten MCU-Projekten für eine genau spezifizierte Praxisanwendung, für die man sich jeweils möglichst auch das am besten passende MCU-Produkt auswählen sollte, liegt ein weites Feld.

Denn um mit einer eigenen MCU-Anwendung einen praktischen Nutzen für sich bewerkstelligen zu können, liegen die Hürden gar nicht so hoch.

Ein wenig Grundverständnis für Volt und Ampere, ein zumindest halbwegs anständiger Lötkolben mit feiner Spitze, ein paar Erfahrungen mit Variablen und Operatoren beim Programmieren — viel mehr braucht es ja nicht, um das Erfolgserlebnis eigenen Schaffens zu erreichen.

Doch auch wenn vielleicht schon eine relativ konkrete Anwendung geplant ist, kann die Suche nach einem geeigneten MCU-Produkt auf gut Glück im Internet — oder sogar auf einer reinen Einzelhandelsplattform — mühselig, verwirrend oder gar völlig irreführend werden. 😦


Viele MCU-Produkte werden im Handel für Endverbraucher maßlos marktschreierisch bzw. mangelhaft ungenau beworben, so dass es bei einer solchen Suche oft sehr schwierig sein kann, die Spreu vom Weizen zu trennen.

Ein erfahrungsgemäß ebenso wichtiges wie leider oft unbeachtetes Kriterium liegt, wie von mir bereits im nachfolgend verlinkten Beitrag etwas genauer erläutert, im rein technischen Detail des sogenannten Bootloaders einer MCU-Firmware, dessen Funktionsweise in der konkreten Implementierung der jeweiligen Anbieter Ihnen das weitere Leben damit dann durchaus recht leicht (oder eben auch unnötig schwer) werden lassen kann.

MCU-Updates
Bei der bereits im vorherigen Beitrag gepriesenen Cortex-M7-Platine handelte es sich um das konkrete Produkt „Teensy 4.1“ des von mir hochverehrten Entwicklers PJRC: Teensy® 4.1 Dass ich „Teensy“-Platinen schon lange bevorzuge, hat sehr viele Gründe, ein wesentlicher liegt jedoch darin, wie elegant PJRC das Aktualisieren

Mindestens gleichermaßen zu beachten ist natürlich auch die Frage, welches Ökosystem an Software (Bibliotheken, Beispielanwendungen usw.) und Dokumentation sowie bestenfalls auch noch an Community (Nutzerforen, konkrete Projektbeispiele usw.) der Anbieter eines konkreten Produkts bereitstellt.

Dass ich die von mir ja bereits in höchsten Tönen gelobten Teensy-Platinen von PJRC auch darin als absolut erstklassig schätze, ist natürlich völlig klar, doch sind insbesondere auch die beiden anderen seit langem etablierten US-Anbieter SparkFun und Adafruit hierin auf ebenso hohem Niveau. 🤗

About Paul, Robin, and PJRC.COM

Hinzu kommt schließlich stets noch folgende Frage, wenn bereits ein bestimmter Anbieter als zu bevorzugen erscheint: Welche Leistungsmerkmale soll meine MCU-Platine denn schon gleich mit an Bord haben?

Und was dies betrifft, können Sie es aus meiner Erfahrung durchaus ganz beherzt auch beispielsweise wie bei Ihrem üblichen Dönerkauf halten — gerne „mit alles“! 😁

Doch warum?

Dazu gleich einige Argumente.


Zunächst: Warum soll kein Nachteil darin liegen, ein Produkt mit wesentlich mehr Leistungsmerkmalen zu verwenden, als man zu Beginn voraussichtlich zu benötigen meint?

Denn zunächst sind die preislichen Unterschiede praktisch irrelevant, wenn nur minimale Stückzahlen gebraucht werden (oder gar nur ein einziges Exemplar).

Dass eine stärkere MCU unter Volllast einen höheren Stromverbrauch hat, dürfte für die meisten Praxisanwendungen angesichts des ohnehin schon relativ niedrigen Niveaus ebenso belanglos sein.

Zumal sich aktuelle MCU-Modelle oft auch sehr einfach heruntertakten lassen, was nicht selten deren Energieverbrauch drastisch senkt.

Doch die Qual der Wahl liegt manchmal auch in all den anderen Komponenten solcher MCU-Platinen: Funkmodule, elektrische Schnittstellen, Stromversorgungsoptionen, Sensoren usw.

Da mag schnell der Gedanke aufkommen, eine Vielzahl solcher zusätzlichen Module könnte problematisch werden, wenn man sie gar nicht alle braucht.

Doch bzgl. dieser Sorge kann ich Sie vollauf beruhigen. 😎

Im Gegenteil, eine möglichst reiche Ausstattung ist beinahe stets von Vorteil für praktisch alle Anwender, die sich vielleicht noch die Option für Weiterentwicklungen oder gar größere Projektänderungen offenhalten möchten.


Einerseits führt auch eine Vielzahl zusätzlicher Komponenten kaum zu entsprechenden Preisaufschlägen, da die Anbieter solcher Platinen hierbei sehr starke Mengenrabatte der Komponentenhersteller nutzen können — was jedoch oft noch viel bedeutsamer ist: Die Software-Bibliotheken der jeweiligen Anbieter unterstützen die Funktionen dieser Zusatzbausteine bereits bestmöglich.

Selbst wenn Sie also noch gar nicht absehen können, ob Sie beispielsweise Ihr künftiges MCU-Projekt an ein WLAN anbinden oder es mit einer mobilen Stromversorgung mittels Li-Ionen-Akku betreiben möchten, ist es dann stets viel einfacher für Sie, solche Komponenten bereits mit auf Ihrer MCU-Platine zu haben.

Ein oft unterschätztes oder gar völlig unbekanntes Detail: stärker belastbare Digitalausgänge. 😉

Denn um vielleicht eine LED direkt von einem MCU-Pin ansteuern zu können (ob nun via „active low“ oder auch gegen Masse), kann es leicht kritisch werden, wenn diese LED (ggfs. mit Vorwiderstand) deutlich mehr als 5 mA Stromfluss bewirkt, der dazu genutzte MCU-Pin jedoch nur geringer belastbar ist.

Etliche MCU-Modelle haben auch Digitalausgänge, die für deutlich höhere Ströme ausgelegt sind (beispielsweise bis 20 mA Last, was auch für eine leuchtstarke LED genügt).


Die im obigen Bild gezeigten MCU-Platinen sind folgende Produkte:

Adafruit ESP32-S2 Feather with BME280

Adafruit ESP32-S2 Feather with BME280 Sensor - STEMMA QT
What's Feather-shaped and has an ESP32-S2 WiFi module? What has a STEMMA QT connector for I2C devices and a built in ambient sensor? What has your favorite Espressif WiFi microcontroller…

SparkFun RP2350 Thing Plus

SparkFun Thing Plus - RP2350
The SparkFun RP2350 Thing Plus is a powerful wireless IoT board featuring the selectable-core RP2350, WiFi 4, Bluetooth 5.2, LiPo battery charging, and a Qwiic connector.