Makeblock CyberPi – edukacyjny mikrokontroler do nauki programowania, AI i IoT

Makeblock CyberPi – edukacyjny mikrokontroler do nauki programowania, AI i IoT

Makeblock CyberPi to kompaktowy, programowalny mikrokontroler edukacyjny przeznaczony do nauki programowania, elektroniki, robotyki oraz podstaw sztucznej inteligencji i Internetu Rzeczy. Urządzenie łączy wydajny kontroler oparty na ESP32 z kolorowym wyświetlaczem, zestawem wbudowanych czujników, mikrofonem, głośnikiem, diodami RGB oraz komunikacją Wi-Fi i Bluetooth.

CyberPi został zaprojektowany zarówno dla osób rozpoczynających naukę programowania, jak i bardziej zaawansowanych uczniów realizujących projekty z zakresu STEAM, robotyki, analizy danych, AI oraz IoT. Producent rekomenduje rozwiązanie dla użytkowników od około 8. roku życia.

Programowanie może odbywać się za pomocą intuicyjnego środowiska graficznego opartego na blokach lub w języku Python, dzięki czemu CyberPi umożliwia stopniowe przechodzenie od podstaw programowania do bardziej zaawansowanych projektów.

Urządzenie posiada własny system CyberOS, kolorowy wyświetlacz 1,44", joystick oraz przyciski pozwalające na tworzenie samodzielnych aplikacji, gier i interfejsów użytkownika. Dzięki wbudowanemu żyroskopowi i akcelerometrowi CyberPi może reagować na ruch i zmianę położenia, natomiast czujnik światła i mikrofon umożliwiają tworzenie projektów reagujących na otoczenie.

Wbudowana komunikacja Wi-Fi umożliwia realizację projektów związanych z Internetem Rzeczy, komunikacją sieciową i usługami online. Bluetooth pozwala natomiast na bezprzewodową komunikację z kompatybilnymi urządzeniami i aplikacją mBlock.

CyberPi współpracuje również z modułowym systemem Makeblock mBuild, dzięki czemu może zostać rozbudowany o dodatkowe czujniki, elementy wykonawcze, silniki, serwomechanizmy, matryce LED oraz inne moduły elektroniczne.

Najważniejsze cechy

edukacyjny mikrokontroler do nauki programowania i elektroniki,
odpowiedni dla początkujących i bardziej zaawansowanych użytkowników,
programowanie blokowe oraz Python,
procesor ESP32-WROVER-B,
dwurdzeniowy procesor Xtensa 32-bit LX6,
częstotliwość taktowania do 240 MHz,
system operacyjny CyberOS,
kolorowy wyświetlacz 1,44",
rozdzielczość wyświetlacza 128 × 128 pikseli,
wbudowany mikrofon,
wbudowany głośnik,
wbudowany czujnik światła,
wbudowany 3-osiowy żyroskop,
wbudowany 3-osiowy akcelerometr,
5 programowalnych diod RGB,
5-kierunkowy joystick,
przyciski funkcyjne A i B,
przycisk Home,
komunikacja Wi-Fi,
komunikacja Bluetooth,
port USB Type-C do komunikacji i zasilania,
port rozszerzeń 14-pin,
port szeregowy do modułów mBuild,
możliwość rozbudowy o czujniki i elementy wykonawcze,
możliwość tworzenia projektów AI i IoT,
możliwość realizacji projektów z analizy danych,
możliwość tworzenia gier i interfejsów użytkownika,
możliwość pracy autonomicznej po wgraniu programu,
współpraca z platformą Makeblock mBlock 5.

Pocket Shield

W zestawie CyberPi Go Kit znajduje się również moduł Pocket Shield, pełniący funkcję przenośnego źródła zasilania i dodatkowej płytki rozszerzeń.

Pocket Shield posiada wbudowany akumulator oraz wyjścia umożliwiające bezpośrednie podłączanie silników DC, serwomechanizmów i taśm LED. Pozwala dzięki temu wykorzystywać CyberPi bez stałego połączenia z komputerem i budować mobilne projekty elektroniczne oraz robotyczne.

Specyfikacja Pocket Shield

mikrokontroler: GD32,
akumulator: wbudowany akumulator litowo-jonowy,
napięcie akumulatora: 3,7 V,
pojemność akumulatora: 800 mAh,
napięcie / prąd wejściowy: 5 V / 700 mA,
napięcie / prąd wyjściowy: 5 V / 2 A,
typowy czas pracy: około 4 godziny,
maksymalny deklarowany czas pracy CyberPi w trybie uśpienia z wyłączonym ekranem: ponad 24 godziny,
czas pełnego ładowania: około 1–2 godziny,
porty silników DC: 2,
porty serwomechanizmów / urządzeń cyfrowych: 2,
obsługa taśm LED: tak,
komunikacja z CyberPi: szeregowa,
wersja sprzętowa Pocket Shield: V1.1,
wymiary: 84 × 35 × 19 mm,
masa: 48 g.

Czujniki i elementy zintegrowane

CyberPi posiada zestaw elementów pozwalających rozpocząć naukę bez konieczności kupowania dodatkowych czujników:
czujnik natężenia światła,
mikrofon do pomiaru poziomu dźwięku i rejestrowania audio,
głośnik,
3-osiowy żyroskop,
3-osiowy akcelerometr,
5 programowalnych diod RGB,
kolorowy wyświetlacz 128 × 128 pikseli,
5-kierunkowy joystick,
przyciski A i B,
przycisk Home.

Pozwala to realizować m.in. projekty takie jak:

krokomierz,
gry sterowane ruchem,
rejestrator dźwięku,
miernik natężenia światła,
miernik poziomu dźwięku,
elektroniczna poziomica,
gry zręcznościowe,
systemy reagujące na ruch,
wizualizacja danych z czujników,
projekty IoT,
projekty wykorzystujące komunikację Wi-Fi,
projekty wykorzystujące sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe.

Modele i warianty

CyberPi Go Kit

Podstawowy zestaw przeznaczony do nauki programowania i tworzenia własnych projektów.
Zestaw bazuje na:
CyberPi,
Pocket Shield z wbudowanym akumulatorem.

CyberPi Go Kit umożliwia korzystanie z urządzenia jako samodzielnego, przenośnego mikrokontrolera. Pocket Shield zapewnia zasilanie akumulatorowe oraz możliwość bezpośredniego podłączania silników, serwomechanizmów i innych elementów.

CyberPi Project-based Coding Kit

Rozbudowany zestaw edukacyjny przeznaczony do nauki programowania poprzez realizację gotowych projektów STEAM.

Zestaw obejmuje:

CyberPi,
Pocket Shield,
dodatkowe moduły elektroniczne mBuild,
elementy konstrukcyjne,
materiały umożliwiające wykonanie projektów,
materiały edukacyjne i kursy online.

Zestaw pozwala m.in. zbudować:

autonomiczny pojazd,
wentylator oscylacyjny,
inteligentny kosz na śmieci.

Producent udostępnia dla tej wersji dodatkowe materiały dydaktyczne i przykładowe projekty.

Dodatkowe zestawy rozszerzeń

CyberPi może być rozbudowany przy użyciu dodatkowych zestawów producenta.

CyberPi Innovation Add-on Pack

Zestaw rozszerzający możliwości CyberPi o dodatkowe elementy wykonawcze i sensory, takie jak:
silnik przekładniowy,
serwomechanizm,
czujnik ultradźwiękowy,
moduł Multi Touch,
suwak,
taśma RGB LED,
przewody mBuild.

CyberPi AI & IoT Creator Add-on Pack

Rozbudowany zestaw przeznaczony do projektów związanych ze sztuczną inteligencją, automatyką oraz Internetem Rzeczy. Obejmuje m.in. dodatkowe czujniki, sterowniki, elementy LED, silniki i serwomechanizmy.

Oprogramowanie wymagane do działania
mBlock 5

Podstawowym środowiskiem programistycznym dla CyberPi jest Makeblock mBlock 5.

mBlock 5 umożliwia:
programowanie za pomocą bloków graficznych,
naukę podstaw algorytmiki,
programowanie w Pythonie,
obsługę czujników CyberPi,
sterowanie wyświetlaczem,
programowanie diod LED,
wykorzystywanie mikrofonu i głośnika,
obsługę modułów mBuild,
tworzenie projektów AI,
tworzenie projektów IoT,
pracę z danymi,
wgrywanie programu do pamięci CyberPi.

Program może pracować w trybie Live, w którym kod wykonywany jest w połączeniu z komputerem, lub w trybie Upload, w którym program zostaje przesłany do CyberPi i może następnie działać autonomicznie.

Dostępne wersje mBlock
mBlock 5 dla Windows,
mBlock 5 dla macOS,
internetowa wersja mBlock 5,
aplikacja mBlock dla Android,
aplikacja mBlock dla iOS,
możliwość korzystania z Chromebook.
mBlock-Python Editor

CyberPi obsługuje również środowisko mBlock-Python Editor, umożliwiające tworzenie programów tekstowych w języku Python.

Python jest szczególnie przydatny na dalszych etapach nauki, kiedy użytkownik przechodzi od programowania blokowego do klasycznego kodu źródłowego.

mLink / mLink 2

W przypadku korzystania z internetowej wersji mBlock 5 może być wymagane oprogramowanie mLink / mLink 2, które umożliwia stronie internetowej mBlock komunikację z fizycznym urządzeniem CyberPi.
Oprogramowanie to nie jest wymagane podczas korzystania ze standardowej, zainstalowanej na komputerze wersji mBlock 5.

Aplikacja mobilna mBlock

CyberPi może być również programowany przy użyciu smartfona lub tabletu.
Wymagane jest:
zainstalowanie aplikacji mBlock,
urządzenie z Android lub iOS,
aktywna komunikacja Bluetooth.

Języki programowania

CyberPi umożliwia naukę i wykorzystanie:
programowania blokowego,
Python.

Graficzne programowanie blokowe jest przeznaczone przede wszystkim dla początkujących użytkowników. Python pozwala następnie przejść do klasycznego programowania tekstowego bez konieczności zmiany platformy sprzętowej.

Rozbudowa

CyberPi może współpracować z systemem modułów elektronicznych Makeblock mBuild. Moduły mogą być łączone szeregowo, a CyberPi automatycznie identyfikuje ich położenie w łańcuchu, co upraszcza tworzenie bardziej rozbudowanych projektów.

W zależności od zastosowanych modułów możliwe jest rozszerzenie systemu m.in. o:
czujniki odległości,
czujniki ruchu,
czujniki koloru,
czujniki dotykowe,
czujniki PIR,
matryce LED,
taśmy LED,
silniki DC,
serwomechanizmy,
wentylatory,
dodatkowe elementy wykonawcze.

Zastosowanie

Makeblock CyberPi może być wykorzystywany do:
nauki programowania w szkołach,
edukacji STEM i STEAM,
zajęć z informatyki,
zajęć z robotyki,
nauki Python,
nauki podstaw elektroniki,
projektów makerskich,
nauki Internetu Rzeczy – IoT,
projektów wykorzystujących sztuczną inteligencję,
uczenia maszynowego,
wizualizacji i analizy danych,
budowy urządzeń interaktywnych,
tworzenia prostych gier,
budowy robotów,
projektów automatyki,
zajęć pozalekcyjnych i laboratoriów edukacyjnych.

Dzięki połączeniu programowalnego mikrokontrolera, ekranu, czujników, komunikacji bezprzewodowej i możliwości rozbudowy CyberPi może być wykorzystywany zarówno jako samodzielne urządzenie edukacyjne, jak i kontroler bardziej złożonych konstrukcji robotycznych i projektów IoT.