Korisnički priručnik za Arduino ATMEGA328 SMD matičnu ploču
Gotovoview
Arduino Uno je ploča mikrokontrolera zasnovana na ATmega328 (tabelu sa podacima). Ima 14 digitalnih ulazno/izlaznih pinova (od kojih se 6 može koristiti kao PWM izlazi), 6 analognih ulaza, kristalni oscilator od 16 MHz, USB konekciju, utičnicu za napajanje, ICSP zaglavlje i dugme za resetovanje. Sadrži sve što je potrebno za podršku mikrokontroleru; jednostavno ga povežite sa računarom pomoću USB kabla ili ga napajajte AC-to-DC adapterom ili baterijom da biste započeli. Uno se razlikuje od svih prethodnih ploča po tome što ne koristi FTDI USB-to-serial driver čip. Umjesto toga, ima Atmega8U2 programiran kao USB-serijski konvertor. “Uno” znači jedan na italijanskom i nazvan je da označi nadolazeće izdanje Arduina 1.0. Uno i verzija 1.0 će biti referentne verzije Arduina, napredujući. Uno je najnoviji u seriji USB Arduino ploča i referentni model za Arduino platformu; za poređenje sa prethodnim verzijama, pogledajte indeks Arduino ploča.
Rezime
- Mikrokontroler ATmega328
- Operating Voltage 5V
- Ulazni voltage (preporučeno) 7-12V
- Ulazni voltage (ograničenja) 6-20V
- Digitalni I/O pinovi 14 (od kojih 6 pružaju PWM izlaz)
- Pinovi analognog ulaza 6
- DC struja po I/O pinu 40 mA
- DC struja za 3.3V Pin 50 mA
- Flash memorija 32 KB (ATmega328) od čega 0.5 KB koristi bootloader
- SRAM 2 KB (ATmega328)
- EEPROM 1 KB (ATmega328)
- Brzina takta 16 MHz
Shematski i referentni dizajn
EAGLE files: Arduino-uno-reference-design.zip
Šema: arduino-uno-schematic.pdf
Snaga
Arduino Uno se može napajati preko USB veze ili eksternog napajanja. Snaga izvora se bira automatski. Eksterno (ne-USB) napajanje može doći ili iz AC-to-DC adaptera (wall-wart) ili iz baterije. Adapter se može spojiti uključivanjem 2.1 mm centralnog pozitivnog utikača u utičnicu za napajanje ploče. Vodovi iz baterije se mogu umetnuti u Gnd i Vin pin konektore POWER konektora. Ploča može raditi na vanjskom naponu od 6 do 20 volti. Međutim, ako se napaja sa manje od 7V, pin od 5V može napajati manje od pet volti i ploča može biti nestabilna. Ako koristite više od 12V, voltagRegulator se može pregrijati i oštetiti ploču. Preporučeni opseg je 7 do 12 volti.
Pinovi za napajanje su sljedeći:
- VIN. Input voltage na Arduino ploču kada koristi vanjski izvor napajanja (za razliku od 5 volti iz USB veze ili drugog reguliranog izvora napajanja). Možete dostaviti voltage kroz ovaj pin, ili, ako se isporučuje voltage preko utičnice za napajanje, pristupite mu preko ovog pina.
- 5V. Regulisano napajanje se koristi za napajanje mikrokontrolera i drugih komponenti na ploči. Ovo može doći ili iz VIN-a preko ugrađenog regulatora, ili se napaja preko USB-a ili drugog reguliranog napajanja od 5V.
- 3V3. Ugrađeni regulator stvara napajanje od 3.3 volta. Maksimalna potrošnja struje je 50 mA.
- GND. Igle za uzemljenje.
Memorija
ATmega328 ima 32 KB (sa 0.5 KB koje se koristi za bootloader). Takođe ima 2 KB SRAM-a i 1 KB EEPROM-a (koji se može čitati i pisati pomoću EEPROM biblioteke).
Ulaz i izlaz
Svaki od 14 digitalnih pinova na Uno-u može se koristiti kao ulaz ili izlaz, koristeći funkcije pinMode(), digitalWrite() i digitalRead(). Rade na 5 volti. Svaki pin može pružiti ili primiti maksimalno 40 mA i ima interni pull-up otpornik (podrazumevano isključen) od 20-50 kOhma. Osim toga, neke igle imaju
specijalizirane funkcije:
- Serijski: 0 (RX) i 1 (TX). Koristi se za prijem (RX) i prijenos (TX) TTL serijskih podataka. Ovi pinovi su povezani na odgovarajuće pinove ATmega8U2 USB-to-TTL serijskog čipa.
- Eksterni prekidi: 2 i 3. Ovi pinovi se mogu konfigurirati da pokrenu prekid na niskoj vrijednosti, rastućoj ili opadajućoj ivici ili promjeni vrijednosti. Pogledajte funkciju attachInterrupt() za detalje.
- PWM: 3, 5, 6, 9, 10 i 11. Osigurajte 8-bitni PWM izlaz sa funkcijom analogWrite().
- SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ovi pinovi podržavaju SPI komunikaciju koristeći SPI biblioteku.
- LED: 13. Postoji ugrađeni LED spojen na digitalni pin 13. Kada je pin HIGH vrijednost, LED je uključen, kada je pin LOW, isključen je.
Uno ima 6 analognih ulaza, označenih od A0 do A5, od kojih svaki daje 10 bita rezolucije (tj. 1024 različite vrijednosti). Po defaultu mjere od uzemljenja do 5 volti, iako je moguće promijeniti gornji kraj njihovog opsega pomoću AREF pina i funkcije analogReference()? Osim toga, neke igle imaju specijaliziranu funkcionalnost:
- I2C: 4 (SDA) i 5 (SCL). Podržava I2C (TWI) komunikaciju koristeći Wire biblioteku. Postoji još nekoliko pinova na ploči:
- AREF. Referenca voltage za analogne ulaze. Koristi se sa analogReference().
- Resetovati. Dovedite ovu liniju LOW da resetujete mikrokontroler. Obično se koristi za dodavanje dugmeta za resetovanje štitovima koji blokiraju onaj na ploči.
- Pogledajte također mapiranje između Arduino pinova i ATmega328 portova?.
Komunikacija
Arduino UNO ima niz mogućnosti za komunikaciju sa računarom, drugim Arduinom ili drugim mikrokontrolerima. ATmega328 pruža UART TTL (5V) serijsku komunikaciju, koja je dostupna na digitalnim pinovima 0 (RX) i 1 (TX). ATmega8U2 na ploči kanališe ovu serijsku komunikaciju preko USB-a i pojavljuje se kao virtuelni com port softveru na računaru. Firmver '8U2 koristi standardne USB COM drajvere i nije potreban eksterni drajver. Međutim, na Windows-u, .inf file je potrebno. Arduino softver uključuje serijski monitor koji omogućava slanje jednostavnih tekstualnih podataka na i sa Arduino ploče. RX i TX LED diode na ploči će treptati kada se podaci prenose preko USB-na-serijskog čipa i USB veze na računar (ali ne i za serijsku komunikaciju na pinovima 0 i 1). SoftwareSerial biblioteka omogućava serijsku komunikaciju na bilo kojem od Uno digitalnih pinova. ATmega328 takođe podržava I2C (TWI) i SPI komunikaciju. Arduino softver uključuje Wire biblioteku za pojednostavljenje upotrebe I2C magistrale; pogledajte dokumentaciju za detalje. Za SPI komunikaciju koristite SPI biblioteku.
Programiranje
Arduino Uno se može programirati pomoću Arduino softvera (preuzimanje). Odaberite “Arduino Uno iz izbornika Tools > Board (prema mikrokontroleru na vašoj ploči). Za detalje pogledajte reference i tutorijale. ATmega328 na Arduino Uno dolazi prethodno narezan sa bootloaderom koji vam omogućava da u njega učitate novi kod bez upotrebe eksternog hardverskog programatora. Komunicira koristeći originalni STK500 protokol (referenca, C zaglavlje files). Takođe možete zaobići bootloader i programirati mikrokontroler kroz ICSP (In-Circuit Serial Programming) zaglavlje; pogledajte ove upute za detalje. Izvorni kod firmvera ATmega8U2 je dostupan. ATmega8U2 je napunjen sa DFU bootloaderom, koji se može aktivirati povezivanjem kratkospojnika za lemljenje na poleđini ploče (blizu karte Italije) i zatim resetovanjem 8U2. Zatim možete koristiti Atmelov FLIP softver (Windows) ili DFU programator (Mac OS X i Linux) za učitavanje novog firmvera. Ili možete koristiti ISP zaglavlje sa eksternim programatorom (prepisivanjem DFU pokretačkog programa). Za više informacija pogledajte ovaj vodič koji su doprinijeli korisnici.
Automatsko (softversko) resetovanje
Umesto da zahteva fizički pritisak na dugme za resetovanje pre otpremanja, Arduino Uno je dizajniran na način koji omogućava da se resetuje softverom koji radi na povezanom računaru. Jedna od linija za kontrolu protoka hardvera (DTR) ATmega8U2 je povezana sa linijom za resetovanje ATmega328 preko kondenzatora od 100 nano farada. Kada se ova linija potvrdi (uzima se nisko), linija za resetovanje pada dovoljno dugo da resetuje čip. Arduino softver koristi ovu mogućnost da vam omogući da učitate kod jednostavnim pritiskom na dugme za otpremanje u Arduino okruženju. To znači da bootloader može imati kraće vremensko ograničenje, jer snižavanje DTR-a može biti dobro koordinirano sa početkom učitavanja.
Ova postavka ima i druge implikacije. Kada je Uno povezan sa računarom koji koristi Mac OS X ili Linux, resetuje se svaki put kada se sa njim uspostavi konekcija iz softvera (preko USB-a). Sljedećih pola sekunde ili tako nešto, bootloader radi na Uno-u. Iako je programiran da ignoriše pogrešno oblikovane podatke (tj. bilo šta osim učitavanja novog koda), presreće prvih nekoliko bajtova podataka poslatih ploči nakon otvaranja veze. Ako skica koja radi na ploči primi jednokratnu konfiguraciju ili druge podatke kada se prvi put pokrene, uvjerite se da softver s kojim komunicira čeka sekundu nakon otvaranja veze i prije slanja ovih podataka. Uno sadrži trag koji se može iseći da bi se onemogućilo automatsko resetovanje. Jastučići sa obe strane traga mogu se zalemiti zajedno da se ponovo omogući. Označen je sa “RESET-EN”. Možda ćete takođe moći da onemogućite automatsko resetovanje povezivanjem otpornika od 110 oma od 5V na liniju za resetovanje; pogledajte ovu temu foruma za detalje.
USB prekostrujna zaštita
Arduino Uno ima resetabilni poliosigurač koji štiti USB portove vašeg računara od kratkih spojeva i prenapona. Iako većina računara pruža sopstvenu unutrašnju zaštitu, osigurač pruža dodatni sloj zaštite. Ako se na USB priključak dovede više od 500 mA, osigurač će automatski prekinuti vezu dok se ne ukloni kratki spoj ili preopterećenje.
Fizičke karakteristike
Maksimalna dužina i širina Uno PCB-a su 2.7 i 2.1 inča, respektivno, sa USB konektorom i utičnicom za napajanje koji se protežu izvan prethodne dimenzije. Četiri rupe za vijke omogućavaju pričvršćivanje ploče na površinu ili kućište. Imajte na umu da je razmak između digitalnih pinova 7 i 8 160 mil (0.16″), što nije ni višestruko od 100 mil razmaka ostalih pinova.
Arduino UNO referentni dizajn
Referentni dizajni DAJU SE “KAKVI JESU” I “SA SVIM GREŠKAMA”. Arduino SE ODRIČE SVIH DRUGIH GARANCIJA, IZRIČITIH ILI PODRAZUMEVANIH, Arduino može izvršiti promjene u specifikacijama i opisima proizvoda u bilo koje vrijeme, bez prethodne najave. Kupac ne smije smatrati PROIZVODE, UKLJUČUJUĆI, ALI NE OGRANIČENI NA, BILO KAKVE PODRAZUMEVANE GARANCIJE O PRODAJNOSTI ILI PRIKLADNOSTI ZA ODREĐENU NAMJENU da se oslanjaju na odsustvo ili karakteristike bilo kojih karakteristika ili uputstava označenih kao "rezervisano" ili "nedefinirano". Arduino ih zadržava za buduću definiciju i neće imati nikakvu odgovornost za sukobe ili nekompatibilnosti koje proizlaze iz budućih promjena na njima. Informacije o proizvodu na Web Sajt ili materijali su podložni promenama bez prethodne najave. Nemojte finalizirati dizajn s ovim informacijama.
Preuzmite PDF: Korisnički priručnik za Arduino ATMEGA328 SMD matičnu ploču
