Кіраўніцтва карыстальніка макетнай платы Arduino ATMEGA328 SMD

Змест схаваць

1 Кіраўніцтва карыстальніка макетнай платы Arduino ATMEGA328 SMD

2 Скончанаview

8 Аўтаматычны (праграмны) скід

9 Фізічныя характарыстыкі

10 Эталонны дызайн Arduino UNO

11 Спасылкі

12 Падобныя паведамленні

Кіраўніцтва карыстальніка макетнай платы Arduino ATMEGA328 SMD

Скончанаview

Arduino Uno - гэта плата мікракантролера, заснаваная на ATmega328 (табліца дадзеных). Ён мае 14 лічбавых кантактаў уводу/вываду (з якіх 6 можна выкарыстоўваць як ШІМ-выхады), 6 аналагавых уваходаў, кварцавы генератар 16 МГц, USB-злучэнне, раз'ём сілкавання, раз'ём ICSP і кнопку скіду. Ён змяшчае ўсё неабходнае для падтрымкі мікракантролера; проста падключыце яго да камп'ютара з дапамогай USB-кабеля або сілкуйце ад адаптара пераменнага току да пастаяннага току або акумулятара, каб пачаць. Uno адрозніваецца ад усіх папярэдніх плат тым, што не выкарыстоўвае чып драйвера FTDI USB-to-serial. Замест гэтага ён мае Atmega8U2, запраграмаваны як пераўтваральнік USB-паслядоўны. «Uno» азначае «адзін» на італьянскай мове і названа ў гонар будучага выпуску Arduino 1.0. Uno і версія 1.0 будуць эталоннымі версіямі Arduino, якія рухаюцца наперад. Uno - апошняя ў серыі плат USB Arduino і эталонная мадэль для платформы Arduino; для параўнання з папярэднімі версіямі глядзіце індэкс плат Arduino.

Рэзюмэ

Мікракантролер ATmega328
Аперацыйная Voltagе 5В
Уваходны кнtage (рэкамендуецца) 7-12В
Уваходны кнtage (межы) 6-20В
Кантакты лічбавага ўводу/вываду 14 (з якіх 6 забяспечваюць выхад ШІМ)
Кантакты аналагавага ўваходу 6
Пастаянны ток на кантакт уводу/вываду 40 мА
Пастаянны ток для кантакту 3.3 В 50 мА
Флэш-памяць 32 КБ (ATmega328), з якіх 0.5 КБ выкарыстоўваецца загрузнікам

SRAM 2 КБ (ATmega328)
EEPROM 1 КБ (ATmega328)
Тактавая частата 16 МГц

Схематычны і эталонны дызайн
АРОЛ files: Arduino-uno-reference-design.zip
Схема: arduino-uno-schematic.pdf

Магутнасць

Arduino Uno можа атрымліваць харчаванне праз USB-злучэнне або знешні блок харчавання. Магутнасць крыніцы выбіраецца аўтаматычна. Знешняе (не USB) сілкаванне можа паступаць альбо ад адаптара пераменнага току ў пастаянны (насценны), альбо ад батарэі. Адаптар можна падключыць, падключыўшы цэнтральны плюсавы штэкер 2.1 мм да раздыма сілкавання платы. Выводы ад акумулятара можна ўставіць у кантактныя загалоўкі Gnd і Vin раздыма POWER. Плата можа працаваць ад вонкавага сілкавання ад 6 да 20 вольт. Аднак пры напрузе менш за 7 В кантакт 5 В можа забяспечваць менш за пяць вольт, і плата можа працаваць нестабільна. Пры выкарыстанні больш за 12 В абtagРэгулятар можа перагрэцца і пашкодзіць плату. Рэкамендуемы дыяпазон ад 7 да 12 вольт.
Штыфты харчавання наступныя:

VIN. Уваход абtage да платы Arduino, калі яна выкарыстоўвае знешнюю крыніцу харчавання (у адрозненне ад 5 вольт ад злучэння USB або іншай рэгуляванай крыніцы харчавання). Вы можаце паставіць voltage праз гэты штыфт, або, калі пастаўка voltage праз раз'ём харчавання, доступ да яго праз гэты штыфт.

5В. Рэгуляваны блок харчавання выкарыстоўваецца для харчавання мікракантролера і іншых кампанентаў на плаце. Гэта можа паступаць або ад VIN праз бартавы рэгулятар, або ад USB або іншага рэгуляванага крыніцы харчавання 5 В.
3V3. Харчаванне 3.3 вольта генеруецца бартавым рэгулятарам. Максімальны ток спажывання складае 50 мА.

GND. Грунтаваныя шпількі.

Памяць
ATmega328 мае 32 КБ (з якіх 0.5 КБ выкарыстоўваюцца для загрузніка). Ён таксама мае 2 КБ SRAM і 1 КБ EEPROM (якія можна чытаць і запісваць з дапамогай бібліятэкі EEPROM).

Уваход і вывад

Кожны з 14 лічбавых кантактаў на Uno можна выкарыстоўваць у якасці ўваходу або выхаду з дапамогай функцый pinMode(), digitalWrite() і digitalRead(). Яны працуюць на 5 вольт. Кожны кантакт можа забяспечваць або атрымліваць максімум 40 мА і мае ўнутраны падцягваючы рэзістар (адключаны па змаўчанні) 20-50 кОм. Акрамя таго, некаторыя шпількі ёсць
спецыялізаваныя функцыі:

Серыйны нумар: 0 (RX) і 1 (TX). Выкарыстоўваецца для прыёму (RX) і перадачы (TX) паслядоўных даных TTL. Гэтыя кантакты падлучаны да адпаведных кантактаў паслядоўнага чыпа ATmega8U2 USB-to-TTL.
Знешнія перапыненні: 2 і 3. Гэтыя кантакты могуць быць сканфігураваны для запуску перапынення пры нізкім значэнні, нарастаючым або спадальным фронце або змене значэння. Падрабязнасці глядзіце ў функцыі attachInterrupt().

ШІМ: 3, 5, 6, 9, 10 і 11. Забяспечце 8-бітны выхад ШІМ з дапамогай функцыі analogWrite().
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Гэтыя кантакты падтрымліваюць сувязь SPI з выкарыстаннем бібліятэкі SPI.

Святлодыёд: 13. Ёсць убудаваны святлодыёд, падлучаны да лічбавага кантакту 13. Калі выснова мае ВЫСОКАЕ значэнне, святлодыёд гарыць, калі выснова НІЗКІ, ён выключаны.

Uno мае 6 аналагавых уваходаў, пазначаных ад A0 да A5, кожны з якіх забяспечвае 10 біт раздзялення (г.зн. 1024 розных значэнняў). Па змаўчанні яны вымяраюць ад зямлі да 5 вольт, аднак ці можна змяніць верхнюю мяжу іх дыяпазону з дапамогай штыфта AREF і функцыі analogReference()? Акрамя таго, некаторыя шпількі маюць спецыяльныя функцыі:

I2C: 4 (SDA) і 5 (SCL). Падтрымка сувязі I2C (TWI) з дапамогай бібліятэкі Wire. На дошцы ёсць некалькі іншых шпілек:
АРЭФ. Даведка выпtage для аналагавых уваходаў. Выкарыстоўваецца з analogReference().

Скінуць. Каб перазагрузіць мікракантролер, перавядзіце гэты радок у НІЗКІ. Звычайна выкарыстоўваецца для дадання кнопкі скіду да шчытоў, якія блакуюць кнопку на дошцы.
Глядзіце таксама супастаўленне паміж кантактамі Arduino і партамі ATmega328?.

Сувязь

Arduino UNO мае шэраг сродкаў для сувязі з кампутарам, іншым Arduino або іншымі мікракантролерамі. ATmega328 забяспечвае паслядоўную сувязь UART TTL (5V), якая даступная на лічбавых кантактах 0 (RX) і 1 (TX). ATmega8U2 на плаце накіроўвае гэтую паслядоўную сувязь праз USB і адлюстроўваецца як віртуальны com-порт для праграмнага забеспячэння на кампутары. Прашыўка '8U2 выкарыстоўвае стандартныя драйверы USB COM і знешні драйвер не патрэбны. Аднак у Windows файл .inf file патрабуецца. Праграмнае забеспячэнне Arduino ўключае паслядоўны манітор, які дазваляе адпраўляць простыя тэкставыя дадзеныя на плату Arduino і з яе. Святлодыёды RX і TX на плаце будуць міргаць, калі даныя перадаюцца праз чып USB-паслядоўны і USB-злучэнне з кампутарам (але не для паслядоўнай сувязі на кантактах 0 і 1). Бібліятэка SoftwareSerial дазваляе паслядоўную сувязь на любым з лічбавых кантактаў Uno. ATmega328 таксама падтрымлівае сувязь I2C (TWI) і SPI. Праграмнае забеспячэнне Arduino ўключае бібліятэку Wire для спрашчэння выкарыстання шыны I2C; падрабязнасці ў дакументацыі. Для сувязі SPI выкарыстоўвайце бібліятэку SPI.

Праграмаванне

Arduino Uno можна запраграмаваць з дапамогай праграмнага забеспячэння Arduino (спампаваць). Выберыце «Arduino Uno» у меню «Інструменты > Плата» (у адпаведнасці з мікракантролерам на вашай плаце). Падрабязнасці глядзіце ў даведцы і падручніках. ATmega328 на Arduino Uno пастаўляецца з папярэдне запісаным загрузчыкам, які дазваляе загружаць у яго новы код без выкарыстання знешняга апаратнага праграміста. Ён падтрымлівае сувязь з выкарыстаннем арыгінальнага пратакола STK500 (спасылка, загаловак C files). Вы таксама можаце абыйсці загрузнік і запраграмаваць мікракантролер праз загаловак ICSP (In-Circuit Serial Programming); падрабязную інфармацыю глядзіце ў гэтых інструкцыях. Зыходны код прашыўкі ATmega8U2 даступны. ATmega8U2 загружаецца з загрузчыкам DFU, які можна актываваць, падключыўшы перамычку для паяння на задняй панэлі платы (каля карты Італіі), а затым скінуўшы 8U2. Затым вы можаце выкарыстоўваць праграмнае забеспячэнне FLIP ад Atmel (Windows) або праграміст DFU (Mac OS X і Linux), каб загрузіць новую прашыўку. Ці вы можаце выкарыстоўваць загаловак ISP са знешнім праграмістам (перазапісваючы загрузнік DFU). Для атрымання дадатковай інфармацыі глядзіце гэты падручнік, створаны карыстальнікамі.

Аўтаматычны (праграмны) скід

Замест таго, каб патрабаваць фізічнага націскання кнопкі скіду перад загрузкай, Arduino Uno распрацаваны такім чынам, што дазваляе скінуць яго з дапамогай праграмнага забеспячэння, запушчанага на падлучаным камп'ютары. Адна з апаратных ліній кіравання патокам (DTR) ATmega8U2 падключана да лініі скіду ATmega328 праз кандэнсатар 100 нанафарад. Калі гэтая лінія сцвярджаецца (прымаецца на нізкім узроўні), лінія скіду зніжаецца дастаткова доўга, каб скінуць чып. Праграмнае забеспячэнне Arduino выкарыстоўвае гэтую магчымасць, каб дазволіць вам загружаць код простым націскам кнопкі загрузкі ў асяроддзі Arduino. Гэта азначае, што загрузнік можа мець меншы тайм-аўт, паколькі паніжэнне DTR можа быць добра скаардынавана з пачаткам загрузкі.

Гэтая ўстаноўка мае іншыя наступствы. Калі Uno падлучаны да камп'ютара пад кіраваннем Mac OS X або Linux, ён скідаецца пры кожным падключэнні да яго з праграмнага забеспячэння (праз USB). На працягу наступных паўсекунды або каля таго загрузчык працуе на Uno. Нягледзячы на тое, што ён запраграмаваны на ігнараванне няправільных дадзеных (г.зн. нічога, акрамя загрузкі новага кода), ён будзе перахопліваць першыя некалькі байтаў даных, адпраўленых на плату пасля адкрыцця злучэння. Калі скетч, запушчаны на плаце, атрымлівае аднаразовую канфігурацыю або іншыя даныя пры першым запуску, пераканайцеся, што праграмнае забеспячэнне, з якім ён абменьваецца інфармацыяй, чакае секунду пасля адкрыцця злучэння і перад адпраўкай гэтых даных. Uno змяшчае след, які можна выразаць, каб адключыць аўтаматычны скід. Калодкі па абодва бакі дарожкі можна спаіць разам, каб зноў уключыць яе. Ён пазначаны як «RESET-EN». Вы таксама можаце адключыць аўтаматычны скід, падключыўшы рэзістар 110 Ом ад 5 В да лініі скіду; падрабязную інфармацыю глядзіце ў гэтай тэме на форуме.

Абарона ад перагрузкі па току USB
У Arduino Uno ёсць полізасцерагальнік з магчымасцю скіду, які абараняе USB-парты вашага кампутара ад замыкання і перагрузкі па току. Хаця большасць камп'ютэраў забяспечвае ўласную ўнутраную абарону, засцерагальнік забяспечвае дадатковы ўзровень абароны. Калі больш за 500 мА падаецца на USB-порт, засцерагальнік аўтаматычна разрывае злучэнне, пакуль кароткае замыканне або перагрузка не будуць ліквідаваны.

Фізічныя характарыстыкі

Максімальная даўжыня і шырыня друкаванай платы Uno складаюць 2.7 і 2.1 цалі адпаведна, а раз'ём USB і раз'ём сілкавання перавышаюць ранейшыя памеры. Чатыры адтуліны для шруб дазваляюць прымацаваць плату да паверхні або корпуса. Звярніце ўвагу, што адлегласць паміж лічбавымі штыфтамі 7 і 8 складае 160 мілі (0.16 ″), што не кратна 100-мільным інтэрвалам паміж іншымі штыфтамі.

Эталонны дызайн Arduino UNO

Эталонныя праекты ПРАДСТАЎЛЯЮЦЦА "ЯК ЁСЦЬ" І "З УСІМІ НЕДАХАБАМІ". Arduino АДМОВАЛЯЕЦЦА ДА ЎСІХ ІНШЫХ ГАРАНТЫЙ, ЯВНЫХ АБО РАЗУМЕВАЕМЫХ, Arduino можа ўносіць змены ў спецыфікацыі і апісанні прадукту ў любы час без папярэдняга паведамлення. Кліент не павінен лічыць, што ПРАДУКЦЫІ, АКЛЮЧАЮЧЫ, АЛІ НЕ АБМЕЖУВАЮЧЫСЯ, ЛЮБЫЯ РАЗРАЗУМЕВАНЫЯ ГАРАНТЫІ ТАВАЖНАСЦІ АБО ПРЫДАТНАСЦІ ДЛЯ ПЭЎНЫХ МЭТ, залежаць ад адсутнасці або характарыстык якіх-небудзь функцый або інструкцый, пазначаных як «зарэзервавана» або «не вызначана». Arduino захоўвае іх для будучых вызначэнняў і не нясе ніякай адказнасці за канфлікты або несумяшчальнасць, якія ўзнікаюць у выніку будучых змяненняў у іх. Інфармацыя аб прадукце на Web Сайт або матэрыялы могуць быць зменены без папярэдняга паведамлення. Не дапрацоўвайце дызайн з гэтай інфармацыяй.