Massimo Banzi’s Arduino

Het Arduino platform werd in 2004 gelanceerd en was direct erg succesvol. Het platform bestaat uit een kleine single board computer ter grootte van een bankpas met hierop een ATmega8 microcontroller, USB-connector, voedingsconnector en connectorstrips om sensoren en actuatoren uit te lezen en aan te sturen. Programma’s, sketches genoemd, worden geschreven in een bijbehorende programmeeromgeving. De printplaat gebruikt een gestandaardiseerde maatvoering waardoor het relatief eenvoudig is om uitbreidingen op de printplaat uit te brengen, shields genoemd. Een USB-kabeltje tussen printplaat en computer volstaat voor de voeding en voor het programmeren en de programmeeromgeving voorziet in voorbeeldprogramma’s voor diverse hardwareprojecten.

Het succes van de Arduino was ondermeer te wijten aan de lage prijs en de optimale verkrijgbaarheid, de solide  integratie met de (gratis te downloaden) programmeeromgeving die voor PC, Mac én Linux beschikbaar was, de praktische informatie die al vanaf de introductie beschikbaar was op de bijbehorende Arduino website en de grote hoeveelheid aandacht die het platform kreeg vanuit de media. Arduino was ideaal voor het snel maken van een hardware-prototype en het gebruik in het onderwijs.

Arduino stond bekend om haar ‘open source’ gedachte, maar de makers van Arduino zaten daar dubbel in. Het Arduino team werd getrokken door Massimo Banzi, die ook de naam had bedacht en bij de ontwikkeling van de Arduino vormfactor was betrokken. Er werd veel moeite gedaan om het gebruik van ‘Chinese klonen’ te ontmoedigen, die prijstechnisch ruim onder de kostprijs van de eigen printplaatproductie doken maar verder volledig voldeden aan de open source hardwarespecificaties. Ook was er veel interne ontevredenheid. De makers kwamen in het nieuws door onderlinge ruzies over wie ‘Arduino’ had bedacht en wie zich eigenaar van de naam mocht noemen. Later kwam uit dat er valsheid in geschrifte was gepleegd en dat Arduino zelf gekopieerd was van het eveneens open source ‘Wiring’, dat door een student van Massimo Banzi was ontwikkeld, inclusief de programmeertaal, de programmeeromgeving, de programmeervoorbeelden en de bootloader.

De oorspronkelijk gebruikte ATmega8 microcontroller werd al snel opgevolgd door krachtiger exemplaren, maar ook kleinere Atmel microcontrollers, zoals de 8-pins ATtiny85, konden worden gebruikt.

Externe links

Joseph Weisbecker’s COSMAC ELF

Binnen drie maanden na de introductie van de RCA CDP1802 in 1976 kwam het maandblad Popular Electronics met een serie artikelen over de bouw van een minimale single board computer gebaseerd op deze microprocessor, de COSMAC ELF genaamd. De processor kon voor 30 dollar bij RCA worden besteld en de rest van de onderdelen bestond uit werkgeheugen, een EPROM, een stuk montageprint en een handvol schakelaars en leds. Auteur van de artikelen was Joseph Weisbecker, die ook het ontwerp van de CDP1802 voor RCA had gemaakt.

Externe links

Elektuur’s Junior Computer

“Van zelfstudie tot procesbesturing,” presenteerde elektronica-maandblad Elektuur het mogelijke toepassingsgebied van de Junior Computer in maart 1980, een zelfbouwproject waarvoor ze ook de printplaten en het monitorprogramma beschikbaar stelde. Het maartnummer introduceerde de single board computer in hoofdlijnen, later dat jaar zou er een boek beschikbaar komen met alle details. De Junior Computer was een door de MOS Technology KIM-1 geïnspireerde computer met eenzelfde 6502 microprocessor, een soortgelijk zes-voudig 7-segmentsdisplay en een toetsenbord met een stevige aanslag. Opvallend was dat het display en toetsenbord aan de soldeerzijde van de printplaat waren gemonteerd, en de ‘interessante onderdelen’ zoals CPU en geheugen aan de onderzijde.

Bill of Material Junior Computer

  • Printplaat EPS 80089-1 (computer) en EPS 80089-2 (display)
  • Weerstanden 1/4 watt 330k, 6 x 3k3, 4k7, 330, 7 x 68, 2 x 2k2, 2 x 68k
  • Condensatoren 10p keramisch, 47µ/6V, 2 x 100n MKH, 10 x 1µ/35V tantaal
  • Halfgeleiders 6502, 2708, 6532, 2 x 2114, 2 x 74LS145, 556, 2 x 74LS00, 2 x 74LS01, ULN 2003, 1N4148
  • 22 digitast schakelaars, 1 x digitast met led, dubbelpolige schakelaar, enkelpolige schakelaar
  • 6 x MAN 4640 A LED display common cathode
  • Connector 64-polig haaks DIN 41612
  • 1 MHz kristal
  • 24-polige IC voet, 40-polige IC voet

Externe links

MOS Technology’s KIM-1

De KIM-1 was een single board computer met daarop een MOS Technology 6502 microprocessor, RAM en ROM en twee 6530 interface chips. Er was verder voorzien in een toetsenbord en zes 7-segments displays. Een monitorprogramma in de ROM liet de gebruiker eenvoudig machinetaalprogramma’s in hexadecimaal invoeren, een behoorlijke verbetering ten opzichte van het bit-voor-bit instellen en laden van iedere byte van een programma. De populariteit van de KIM-1 bij hobbyisten en andere eerste-computer-bezitters overtrof de verwachtingen van MOS Technology en er was al snel een uitgebreide hoeveelheid boeken, tijdschriften en computerclubs die speciaal voor de KIM-1 in leven waren geroepen.

In de afgelopen jaren zijn er verschillende initiatieven geweest om de KIM-1 met iets moderne middelen nieuw leven in te blazen. De meeste onderdelen waarvan de KIM-1 gebruikmaakt zijn nog goed te verkrijgen, op een enkele uitzondering na. Ruud Baltissen ontwikkelde een aangepast ontwerp van de KIM-1 waardoor geen gebruik meer gemaakt hoefde worden van de tegenwoordig niet meer verkrijgbare 6530 IC’s. Vince Briel ontwikkelde een printplaat met gebruikmaking van dit aangepaste ontwerp en noemde dit de Briel Micro-KIM. De meest recente en wijdverspreide doorontwikkeling is KJXZZ’s PAL-1, die als open source product zowel in onderdelen alsmede als volledig bouwpakket beschikbaar is gemaakt.

Externe links

Steven Bolt’s KIJK Bèta-computer

Maandblad KIJK was in de jaren ’80 een bijzonder blad, waarin de meest interessante, wetenschappelijke en innoverende onderwerpen werden besproken. Baanbrekend, vooruitstrevend, puntje-van-je-stoel. En de publicatie van Steven Bolt’s zelfbouw 6502-gebaseerde Bèta-computer in 1984 paste daar mooi bij. Elektronica-tijdschrift Elektuur deed het een paar jaar eerder met de Junior Computer ook, maar voorbehouden voor de echte knutselaars. De bouw van de Bèta-computer was “niet moeilijk, zelfs niet voor de beginnende soldeer-artiest” en voor het bouwen was “slechts weinig gereedschap nodig: boormachine, collectie scherpe boortjes, figuurzaag, soldeerbout van 16 watt met fijne tip, harskernsoldeer, zijkniptangetje, tangetje, schroevendraaier, universeelmeter.”

De Bèta-computer maakte gebruik van een MOS Technology 6502 microprocessor, die 9 jaar eerder was uitgebracht en op dat moment al in veel home computers en game consoles werd gebruikt. Het feit dat soortgelijke single board computers zoals de KIM-1 en Elektuur’s Junior Computer uiterst populair bleken te zijn en er daardoor een ruime selectie aan documentatie en andere toepassingsvoorbeelden beschikbaar was, maakten de 6502 een goede keus voor een kleine zelfbouwcomputer voor een publiek dat heel geïnteresseerd was, maar in die tijd misschien nog nooit een computer hadden aangeraakt.

Externe link

Parallax Inc’s BASIC Stamp

De BASIC stamp is een kleine single board computer, ontwikkeld door Parallax, die gebruikt wordt door hobbyisten en studenten om bekend te raken met de basisprincipes van microcontrollers, zoals het aansturen van een servomotoren, leds, etc. Hij staat bekend om zijn kleine formaat en is populair omdat hij eenvoudig te programmeren is in een variant van de BASIC programmeertaal. De eerste uitvoering van de BASIC Stamp, de BASIC Stamp 1, is uitgevoerd als een single-in-line module, met alle aansluitingen aan één zijde van de printplaat. De BASIC Stamp 2 is uitgevoerd als een dual-in-line module, met aansluitingen aan beide zijden van de printplaat.

Elektuur heeft de BASIC Stamp 1 toegepast in haar ontwerp van de BASIC Buggy (1999)

Multitech Micro-Professor

Er was een tijd dat er geen iPads en Macintoshes waren en beide Apple Computer medewerkers nog in de garage van Steve Jobs bivakkeerden. In die tijd (het zal 1981 zijn geweest) kwam Multitech (het tegenwoordige Acer) met zijn eerste computer-voor-onderwijsdoeleinden op de markt: de Micro-Professor MPF-1. De MPF-1 was een microprocessorsysteem gebaseerd op een Zilog Z80. De kleine printplaat van de MPF-1 bevatte de 1,7MHz processor, een rekenmachine-achtig toetsenbord met 36 toetsen en een 6-cijferig 7-segment LED display. Er was verder voorzien in een 8255 PPI Programmable Peripheral Interface die het toetsenbord uitlas en 4KB ROM en 2KB RAM in de vorm van een 2732 EPROM en een 6116 RAM chip. Ook waren er drie lege IC-voeten voor geheugenuitbreiding, naar wens EPROM of RAM, en twee lege IC-voeten voor een Z80 PIO Parallel I/O en een Z80 CTC Counter Timer. De MPF-1 had een kleine luidspreker, aansluitingen voor een cassetterecorder en een gebied waarop kleine eigen schakelingen konden worden gesoldeerd. Bijzonder was de behuizing: die bestond uit een kunststof boekomslag die, dichtgeslagen, zo de boekenkast in kon. De MPF-1 werd in Z80 assembly geprogrammeerd. De bijgeleverde handleidingen bevatten veel uitgewerkte voorbeelden van onder meer timers en spelletjes die gebruik maakten van het 6-cijferige display. De hexadecimale codes van deze voorbeelden werden byte-voor-byte via het toetsenbord ingevoerd. Het ingebouwde monitorprogramma maakte wijzigingen op het ingevoerde programma eenvoudig en ook het stoppen en instellen van breakpoints was mogelijk. Gebruikers die verder wilden dan de voorbeelden moesten zich specialiseren in Z80 assembly. Vrij snel na de introductie in 1981 kwam Multitech uit met een kleine versie van een BASIC interpreter, die samen met het monitorprogramma in een 4 kilobyte ROM werd aangeboden. Een overlay over het toetsenbord werd meegeleverd en ook de handleiding, met alweer veel voorbeelden, was prima in orde. Sciento, de Nederlandse importeur van de MPF-1, gebruikte later de printplaat uit de boekomslag van de Micro-Professor voor hun eigen Teach Pendant CS-113, een besturingscomputer voor hun robot arm CS-113. De EPROM was in deze Teach Pendant door Sciento voorzien van een speciaal programma om de robot arm bewegingen te laten maken en te laten herhalen. Een toetsenbord overlay maakte het apparaat compleet. Het geheel was in een stevige aluminium kast ingebouwd met een voedingsaansluiting en een parallelle poort waarop de robot arm werd aangesloten.

Externe links