Mikrocontroller

(µController, µC, MCU)

Mikrocontroller vs SoC vs Einplatinencomputer

Erklärung Mikrocontroller in Videoform

Erklärung SoC in Videoform

Microcontroller

Vorteile:

  1. Kostengünstig: Microcontroller werden in kostensensitiven Projekte eingesetzt.
  2. Energieeffizient: Sie verbrauchen wenig Strom, was sie perfekt für batteriebetriebene Anwendungen macht.
  3. Einfache Integration: Microcontroller sind oft leicht in bestehende Systeme zu integrieren und benötigen nur minimale externe Komponenten.

Nachteile:

  1. Begrenzte Rechenleistung: Sie haben weniger Rechenleistung und Speicher im Vergleich zu Einplatinencomputern.
  2. Eingeschränkte Funktionalität: Microcontroller sind für spezifische Aufgaben ausgelegt und bieten weniger Flexibilität für komplexe Anwendungen.
  3. Weniger Peripherieoptionen: Sie haben oft weniger Schnittstellen und Peripheriegeräte im Vergleich zu Einplatinencomputern.

SoC

Vorteile:

  1. Hohe Integration: CPU, GPU, Speicher, und Peripheriegeräte auf einem Chip (kompakte Bauweise).
  2. Energieeffizienz: Optimierter Stromverbrauch durch Integration und geringere Kommunikationsverluste.
  3. Leistungsfähigkeit: Häufig leistungsstärker als Mikrocontroller, geeignet für komplexe Anwendungen (z. B. Multimedia, AI).

Nachteile:

  1. Komplexität: Höhere Anforderungen an Design und Programmierung als bei Mikrocontrollern.
  2. Kosten: Teurer als Mikrocontroller, insbesondere bei kleinen Projekten oder niedrigen Stückzahlen.
  3. Reparatur/Austausch: Fehlfunktion einzelner Komponenten kann den Austausch des gesamten Chips erfordern.

Einplatinencomputer

Vorteile:

  1. Hohe Rechenleistung: Einplatinencomputer wie der Raspberry Pi bieten deutlich mehr Rechenleistung und Speicher.
  2. Vielseitigkeit: Sie können eine Vielzahl von Betriebssystemen ausführen und sind für komplexe Anwendungen geeignet.
  3. Erweiterbarkeit: Einplatinencomputer bieten zahlreiche Schnittstellen und Peripheriegeräte, was sie sehr flexibel macht.

Nachteile:

  1. Höherer Stromverbrauch: Sie verbrauchen mehr Strom als Microcontroller, was sie weniger geeignet für batteriebetriebene Anwendungen macht.
  2. Kosten: Einplatinencomputer sind in der Regel teurer als Microcontroller.
  3. Komplexität: Die Einrichtung und Programmierung kann komplexer sein, was eine steilere Lernkurve bedeutet.

Beispiele bekannter Mikrocontrollern

Für Mikrocontroller häufig verwendete Programmiersprachen

Arduino

Programmer und IDEs für Arduino

pio device list

git clone https://github.com/platformio/platform-espressif8266  ## oder platform-espressif32
cd platform-*/examples/arduino-wifiscan
pio run --target upload -e nodemcuv2  ## für esp8266mod-12-F
pio run --target upload -e esp-wrover-kit  ## für esp-WROOM-32

pio device monitor -b 115200

platformio.ini für die ESPs der Schule

Simulator