Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard lietotāja rokasgrāmata
Beigāsview
Arduino Uno ir mikrokontrollera plate, kuras pamatā ir ATmega328 (datu lapa). Tam ir 14 digitālās ievades/izvades tapas (no kurām 6 var izmantot kā PWM izejas), 6 analogās ieejas, 16 MHz kristāla oscilators, USB savienojums, strāvas ligzda, ICSP galvene un atiestatīšanas poga. Tajā ir viss nepieciešamais mikrokontrollera atbalstam; vienkārši pievienojiet to datoram ar USB kabeli vai barojiet to ar maiņstrāvas-līdzstrāvas adapteri vai akumulatoru, lai sāktu darbu. Uno atšķiras no visām iepriekšējām platēm ar to, ka tajā netiek izmantota FTDI USB-seriālā draivera mikroshēma. Tā vietā tajā ir Atmega8U2, kas ieprogrammēts kā USB uz seriālo pārveidotāju. “Uno” itāļu valodā nozīmē “viens”, un tas ir nosaukts, lai atzīmētu gaidāmo Arduino 1.0 izlaišanu. Uno un versija 1.0 būs Arduino atsauces versijas, kas virzīsies uz priekšu. Uno ir jaunākais no USB Arduino dēļu sērijas un Arduino platformas atsauces modelis; lai salīdzinātu ar iepriekšējām versijām, skatiet Arduino dēļu indeksu.
Kopsavilkums
- Mikrokontrolleris ATmega328
- Darbības sējtagun 5V
- Ievades apjomstage (ieteicams) 7-12V
- Ievades apjomstage (robežas) 6-20V
- Digitālās I/O tapas 14 (no kurām 6 nodrošina PWM izvadi)
- Analogās ievades tapas 6
- Līdzstrāvas strāva uz I/O kontaktu 40 mA
- Līdzstrāvas strāva 3.3 V spraudei 50 mA
- Zibatmiņa 32 KB (ATmega328), no kuriem 0.5 KB izmanto sāknēšanas ielādētājs
- SRAM 2 KB (ATmega328)
- EEPROM 1 KB (ATmega328)
- Pulksteņa ātrums 16 MHz
Shematisks un atsauces dizains
ĒRGLIS files: Arduino-uno-reference-design.zip
Shematisks: arduino-uno-schematic.pdf
Jauda
Arduino Uno var darbināt, izmantojot USB savienojumu vai ārēju barošanas avotu. Avota jauda tiek izvēlēta automātiski. Ārējo (nav USB) barošanu var nodrošināt vai nu no maiņstrāvas līdz līdzstrāvas adaptera (sienas kārpu) vai no akumulatora. Adapteri var pievienot, iespraužot 2.1 mm centrālo pozitīvo spraudni plates strāvas ligzdā. Akumulatora vadus var ievietot POWER savienotāja Gnd un Vin tapu galvenēs. Plāksne var darboties ar ārējo barošanu no 6 līdz 20 voltiem. Tomēr, ja tiek piegādāts ar mazāku spriegumu par 7 V, 5 V tapa var nodrošināt mazāk nekā piecus voltus, un plate var būt nestabila. Ja izmantojat vairāk nekā 12 V, tilptagRegulators var pārkarst un sabojāt plati. Ieteicamais diapazons ir no 7 līdz 12 voltiem.
Strāvas tapas ir šādas:
- VIN. Ievades tilptage uz Arduino plati, ja tas izmanto ārēju barošanas avotu (pretstatā 5 voltiem no USB savienojuma vai cita regulēta barošanas avota). Jūs varat piegādāt voltage caur šo tapu vai, ja piegādā tilptage caur strāvas ligzdu, piekļūstiet tai caur šo tapu.
- 5V. Regulētais barošanas avots tiek izmantots, lai darbinātu mikrokontrolleru un citas plates sastāvdaļas. To var piegādāt no VIN, izmantojot iebūvēto regulatoru, vai arī to var nodrošināt ar USB vai citu regulētu 5 V avotu.
- 3V3. 3.3 voltu barošanu ģenerē borta regulators. Maksimālais strāvas patēriņš ir 50 mA.
- GND. Zemējuma tapas.
Atmiņa
ATmega328 ir 32 KB (0.5 KB tiek izmantots sāknēšanas ielādei). Tam ir arī 2 KB SRAM un 1 KB EEPROM (ko var lasīt un rakstīt, izmantojot EEPROM bibliotēku).
Ievade un izvade
Katru no 14 Uno digitālajām tapām var izmantot kā ieeju vai izvadi, izmantojot funkcijas pinMode (), digitalWrite () un digitalRead (). Tie darbojas ar 5 voltiem. Katra tapa var nodrošināt vai saņemt ne vairāk kā 40 mA, un tai ir iekšējais vilkšanas rezistors (pēc noklusējuma atvienots) 20–50 kOhms. Turklāt dažas tapas ir
specializētas funkcijas:
- Sērijas: 0 (RX) un 1 (TX). Izmanto, lai saņemtu (RX) un pārsūtītu (TX) TTL sērijas datus. Šīs tapas ir savienotas ar atbilstošajām ATmega8U2 USB-TTL sērijas mikroshēmas tapām.
- Ārējie pārtraukumi: 2 un 3. Šīs tapas var konfigurēt, lai izraisītu pārtraukumu ar zemu vērtību, augošu vai krītošu malu vai vērtības izmaiņām. Sīkāku informāciju skatiet funkcijā attachInterrupt().
- PWM: 3, 5, 6, 9, 10 un 11. Nodrošiniet 8 bitu PWM izvadi ar analogWrite() funkciju.
- SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Šīs tapas atbalsta SPI saziņu, izmantojot SPI bibliotēku.
- Gaismas diode: 13. Ir iebūvēta gaismas diode, kas savienota ar digitālo tapu 13. Kad tapa ir HIGH vērtība, LED ir ieslēgts, ja kontakts ir LOW, tas ir izslēgts.
Uno ir 6 analogās ieejas, kas apzīmētas no A0 līdz A5, un katra nodrošina 10 bitu izšķirtspēju (ti, 1024 dažādas vērtības). Pēc noklusējuma tie mēra no zemes līdz 5 voltiem, lai gan vai ir iespējams mainīt to diapazona augšējo galu, izmantojot AREF tapu un analogReference() funkciju? Turklāt dažām tapām ir īpaša funkcionalitāte:
- I2C: 4 (SDA) un 5 (SCL). Atbalstiet I2C (TWI) saziņu, izmantojot Wire bibliotēku. Uz tāfeles ir vēl pāris tapas:
- AREF. Atsauces sējtage analogajām ieejām. Izmanto ar analogReference().
- Atiestatīt. Novietojiet šo rindiņu LOW, lai atiestatītu mikrokontrolleri. Parasti izmanto, lai pievienotu atiestatīšanas pogu vairogiem, kas bloķē uz tāfeles esošo pogu.
- Skatiet arī kartēšanu starp Arduino tapām un ATmega328 portiem?.
Komunikācija
Arduino UNO ir vairākas iespējas saziņai ar datoru, citu Arduino vai citiem mikrokontrolleriem. ATmega328 nodrošina UART TTL (5V) seriālo komunikāciju, kas ir pieejama uz digitālajām tapām 0 (RX) un 1 (TX). ATmega8U2 uz tāfeles pārraida šo seriālo komunikāciju, izmantojot USB, un datora programmatūrai tiek parādīts kā virtuāls com ports. '8U2 programmaparatūra izmanto standarta USB COM draiverus, un nav nepieciešams ārējs draiveris. Tomēr operētājsistēmā Windows .inf file ir nepieciešams. Arduino programmatūrā ir iekļauts seriālais monitors, kas ļauj nosūtīt vienkāršus teksta datus uz Arduino plati un no tās. RX un TX gaismas diodes uz paneļa mirgos, kad dati tiek pārsūtīti, izmantojot USB uz seriālo mikroshēmu un USB savienojumu ar datoru (bet ne seriālajai saziņai ar 0. un 1. kontaktu). SoftwareSerial bibliotēka nodrošina seriālo saziņu ar jebkuru Uno digitālo tapu. ATmega328 atbalsta arī I2C (TWI) un SPI komunikāciju. Arduino programmatūrā ir iekļauta Wire bibliotēka, lai vienkāršotu I2C kopnes lietošanu; sīkāku informāciju skatiet dokumentācijā. SPI saziņai izmantojiet SPI bibliotēku.
Programmēšana
Arduino Uno var ieprogrammēt ar Arduino programmatūru (lejupielādēt). Izvēlnē Rīki > Tāfele atlasiet “Arduino Uno (atbilstoši jūsu plates mikrokontrollerim). Sīkāku informāciju skatiet atsaucē un pamācībās. Arduino Uno ATmega328 ir iepriekš ierakstīts ar sāknēšanas ielādētāju, kas ļauj tajā augšupielādēt jaunu kodu, neizmantojot ārēju aparatūras programmētāju. Tas sazinās, izmantojot sākotnējo STK500 protokolu (atsauce, C galvene files). Varat arī apiet sāknēšanas ielādētāju un ieprogrammēt mikrokontrolleri, izmantojot ICSP (In-Circuit Serial Programming) galveni; sīkāku informāciju skatiet šajās instrukcijās. Ir pieejams programmaparatūras avota kods ATmega8U2. ATmega8U2 ir ielādēts ar DFU sāknēšanas ielādētāju, kuru var aktivizēt, pievienojot lodēšanas džemperi plates aizmugurē (netālu no Itālijas kartes) un pēc tam atiestatot 8U2. Pēc tam varat izmantot Atmel FLIP programmatūru (Windows) vai DFU programmētāju (Mac OS X un Linux), lai ielādētu jaunu programmaparatūru. Vai arī varat izmantot ISP galveni ar ārēju programmētāju (pārrakstot DFU sāknēšanas ielādētāju). Lai iegūtu plašāku informāciju, skatiet šo lietotāja sagatavoto apmācību.
Automātiska (programmatūras) atiestatīšana
Tā vietā, lai pirms augšupielādes būtu fiziski jānospiež atiestatīšanas poga, Arduino Uno ir izstrādāts tā, lai to varētu atiestatīt, izmantojot programmatūru, kas darbojas pievienotajā datorā. Viena no ATmega8U2 aparatūras plūsmas vadības līnijām (DTR) ir savienota ar ATmega328 atiestatīšanas līniju, izmantojot 100 nanofaradu kondensatoru. Kad šī līnija tiek apstiprināta (pazemināta), atiestatīšanas līnija nokrīt pietiekami ilgi, lai atiestatītu mikroshēmu. Arduino programmatūra izmanto šo iespēju, lai ļautu augšupielādēt kodu, vienkārši nospiežot augšupielādes pogu Arduino vidē. Tas nozīmē, ka sāknēšanas ielādētājam var būt īsāks taimauts, jo DTR pazemināšanu var labi koordinēt ar augšupielādes sākumu.
Šim iestatījumam ir arī citas sekas. Kad Uno ir savienots ar datoru, kurā darbojas operētājsistēma Mac OS X vai Linux, tas tiek atiestatīts katru reizi, kad tiek izveidots savienojums ar to no programmatūras (izmantojot USB). Apmēram nākamo pussekundi sāknēšanas ielādētājs darbojas Uno. Lai gan tas ir ieprogrammēts, lai ignorētu nepareizi veidotus datus (ti, jebko, izņemot jauna koda augšupielādi), tas pārtvers dažus pirmos datu baitus, kas nosūtīti uz plati pēc savienojuma atvēršanas. Ja skice, kas darbojas uz plates, saņem vienreizējus konfigurācijas vai citus datus, kad tā pirmo reizi tiek palaista, pārliecinieties, vai programmatūra, ar kuru tā sazinās, nogaida sekundi pēc savienojuma atvēršanas un pirms šo datu nosūtīšanas. Uno satur pēdas, kuras var izgriezt, lai atspējotu automātisko atiestatīšanu. Spilventiņi abās trases pusēs var tikt pielodēti kopā, lai to atkārtoti iespējotu. Tas ir apzīmēts ar “RESET-EN”. Varat arī atspējot automātisko atiestatīšanu, pievienojot atiestatīšanas līnijai 110 omu rezistoru no 5 V; sīkāku informāciju skatiet šajā foruma pavedienā.
USB aizsardzība pret pārspriegumu
Arduino Uno ir atiestatāms polimēru drošinātājs, kas aizsargā datora USB portus no īssavienojumiem un pārstrāvas. Lai gan lielākā daļa datoru nodrošina savu iekšējo aizsardzību, drošinātājs nodrošina papildu aizsardzības slāni. Ja USB portam tiek pievienots vairāk nekā 500 mA, drošinātājs automātiski pārtrauks savienojumu, līdz tiek noņemts īssavienojums vai pārslodze.
Fizikālās īpašības
Uno PCB maksimālais garums un platums ir attiecīgi 2.7 un 2.1 collas, un USB savienotājs un strāvas ligzda pārsniedz iepriekšējo izmēru. Četri skrūvju caurumi ļauj dēli piestiprināt pie virsmas vai korpusa. Ņemiet vērā, ka attālums starp digitālajām tapām 7 un 8 ir 160 jūdzes (0.16 collas), nevis 100 jūdzes attāluma starp citām tapām.
Arduino UNO atsauces dizains
Atsauces dizainparaugi TIEK NODROŠINĀTI “KĀDI IR” UN “AR VISIEM KĻOJUMIEM”. Arduino ATSAUC VISĀM CITĀM TIEŠĀM VAI NETIEŠĀM GARANTIJĀM, Arduino var jebkurā laikā bez brīdinājuma veikt izmaiņas specifikācijās un produktu aprakstos. Klients nedrīkst uzskatīt, ka PRODUKTI, IESKAITOT, BET NEAPROBEŽOTAS, JEBKĀDAS NETIEŠĀS GARANTIJĀS PAR TIRDZNIECĪBU VAI PIEMĒROTĪBU KONKRĒTAM MĒRĶIEM, paļaujas uz tādu funkciju vai instrukciju neesamību vai īpašībām, kas apzīmētas kā “rezervēts” vai “nenodefinēts”. Arduino patur tos turpmākai definīcijai un neuzņemas nekādu atbildību par konfliktiem vai nesaderībām, kas izriet no turpmākām izmaiņām tajos. Informācija par produktu uz Web Vietne vai materiāli var tikt mainīti bez iepriekšēja brīdinājuma. Nepabeidziet dizainu ar šo informāciju.
Lejupielādēt PDF: Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard lietotāja rokasgrāmata
