Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard erabiltzailearen eskuliburua

Edukiak ezkutatu

1 Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard erabiltzailearen eskuliburua

2 Amaituview

3 Laburpena

4 Boterea

5 Sarrera eta Irteera

6 Komunikazioa

7 Programazioa

8 Berrezarri automatikoa (softwarea).

9 Ezaugarri fisikoak

10 Arduino UNO Erreferentzia Diseinua

11 Erreferentziak

12 Erlazionatutako mezuak

Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard erabiltzailearen eskuliburua

Amaituview

Arduino Uno ATmega328 (fitxa teknikoa) oinarritutako mikrokontrolagailu plaka bat da. 14 sarrera/irteera digital pin ditu (horietatik 6 PWM irteera gisa erabil daitezke), 6 sarrera analogiko, 16 MHz-eko kristal osziladore bat, USB konexioa, power jack bat, ICSP goiburu bat eta berrezarri botoia. Mikrokontroladorea laguntzeko behar den guztia dauka; besterik gabe, konektatu ordenagailu batera USB kable batekin edo elika ezazu AC-DC-ra egokitzaile edo bateria batekin hasteko. Uno aurreko plaka guztietatik desberdina da, ez duelako FTDI USB-rako serieko kontrolatzaile txipa erabiltzen. Horren ordez, Atmega8U2 USB-serie bihurgailu gisa programatuta dago. "Uno" italieraz bat esan nahi du eta Arduino 1.0-ren hurrengo oharra markatzeko du izena. Uno eta 1.0 bertsioa Arduinoren erreferentziazko bertsioak izango dira, aurrera. Uno USB Arduino plaka batzuen azkena da, eta Arduino plataformaren erreferentziazko eredua; aurreko bertsioekin alderatzeko, ikusi Arduino plaken aurkibidea.

Laburpena

ATmega328 mikrokontroladorea
Bolumen eragileatage 5V
Sarrera boltage (gomendatua) 7-12V
Sarrera boltage (mugak) 6-20V
I/O pin digitalak 14 (horietatik 6k PWM irteera ematen dute)
Sarrera analogikoko pinak 6
Korronte DC I/O Pin bakoitzeko 40 mA
DC Korrontea 3.3V Pin 50 mArako
Flash memoria 32 KB (ATmega328) eta horietatik 0.5 KB abio-kargatzaileak erabiltzen ditu

SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Erlojuaren abiadura 16 MHz

Eskema eta Erreferentzia Diseinua
ARRANOA files: Arduino-uno-reference-design.zip
Eskema: arduino-uno-schematic.pdf

Boterea

Arduino Uno USB konexio baten bidez edo kanpoko elikadura iturri batekin elika daiteke. Iturriaren potentzia automatikoki hautatzen da. Kanpoko energia (USB ez dena) AC-DC moldagailu batetik (horma-wart) edo bateria batetik etor daiteke. Egokigailua konektatu daiteke 2.1 mm-ko erdiko entxufe positibo bat plakaren korronte-konektorean konektatuz. POWER konektorearen Gnd eta Vin pin goiburuetan bateria baten kableak txerta daitezke. Plakak 6 eta 20 voltioko kanpoko horniduran funtziona dezake. 7V baino gutxiagorekin hornitzen bada, ordea, 5V-ko pinak bost voltio baino gutxiago eman dezake eta plaka ezegonkorra izan daiteke. 12V baino gehiago erabiltzen baduzu, boltagErregulagailuak gehiegi berotu eta plaka kaltetu dezake. Gomendatutako tartea 7 eta 12 voltiokoa da.
Potentzia-pinak hauek dira:

VIN. Sarrerako voltage Arduino plaka kanpoko elikatze-iturri bat erabiltzen ari denean (USB konexiotik edo beste elikatze-iturri araututik 5 voltioaren aurka). vol. hornitu dezakezutage pin honen bidez, edo, vol hornituz gerotage Power jack-aren bidez, sar zaitez pin honen bidez.

5V. Elikadura erregulatua mikrokontroladorea eta plakako beste osagai batzuk elikatzeko erabiltzen da. Hau VINetik etor daiteke taulako erregulatzaile baten bidez, edo USB edo 5V-ko beste hornidura arautu baten bidez hornitu daiteke.
3V3. Ontziko erregulagailuak 3.3 voltioko hornidura sortzen du. Gehienezko korrontearen kontsumoa 50 mA da.

GND. Lurreko pinak.

Memoria
ATmega328-k 32 KB ditu (0.5 KB erabiltzen ditu abio-kargagailurako). Gainera, 2 KB SRAM eta 1 KB EEPROM ditu (EEPROM liburutegiarekin irakurri eta idatzi daitekeena).

Sarrera eta Irteera

Uno-ko 14 pin digital bakoitza sarrera edo irteera gisa erabil daiteke, pinMode(), digitalWrite() eta digitalRead() funtzioak erabiliz. 5 voltiotan funtzionatzen dute. Pin bakoitzak gehienez 40 mA eman edo jaso ditzake eta 20-50 kOhm-eko barne-erresistentzia du (lehenetsita deskonektatua). Horrez gain, pin batzuk dituzte
funtzio espezializatuak:

Seriea: 0 (RX) eta 1 (TX). TTL serieko datuak jasotzeko (RX) eta transmititzeko (TX) erabiltzen da. Pin hauek ATmega8U2 USB-to-TTL Serial txiparen dagozkion pinetara konektatuta daude.
Kanpoko etenak: 2 eta 3. Pin hauek balio baxu batean eten bat abiarazteko, goranzko edo beherako ertz batean edo balio-aldaketa bat abiarazteko konfigura daitezke. Ikus attachInterrupt() funtzioa xehetasunetarako.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 eta 11. Eman 8 biteko PWM irteera analogWrite() funtzioarekin.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin hauek SPI komunikazioa onartzen dute SPI liburutegia erabiliz.

LEDa: 13. LED integratua dago 13. pin digitalari konektatuta. Pina ALTU balioa denean, LEDa piztuta dago, pina BAXUA denean, itzalita dago.

Uno-k 6 sarrera analogiko ditu, A0tik A5era etiketatuak, eta horietako bakoitzak 10 bit bereizmen ematen ditu (hau da, 1024 balio ezberdin). Lehenespenez, lurretik 5 voltiora neurtzen dute, nahiz eta posible al da haien barrutiaren goiko muturra aldatzea AREF pina eta analogReference() funtzioa erabiliz? Gainera, pin batzuek funtzio espezializatuak dituzte:

I2C: 4 (SDA) eta 5 (SCL). Onartu I2C (TWI) komunikazioa Wire liburutegia erabiliz. Arbelean beste pin pare bat daude:
AREF. Erreferentzia liburukiatage sarrera analogikoetarako. AnalogReference(rekin) erabiltzen da.

Berrezarri. Ekarri lerro hau BAXU mikrokontroladorea berrezartzeko. Normalean, taulan dagoena blokeatzen duten ezkutuei berrezartzeko botoia gehitzeko erabiltzen da.
Ikusi ere Arduino pinen eta ATmega328 ataken arteko mapak?.

Komunikazioa

Arduino UNO-k hainbat instalazio ditu ordenagailu batekin, beste Arduino batekin edo beste mikrokontrolagailu batekin komunikatzeko. ATmega328-k UART TTL (5V) serieko komunikazioa eskaintzen du, 0 (RX) eta 1 (TX) pin digitaletan eskuragarri dagoena. Plakako ATmega8U2 batek serie-komunikazio hau USB bidez bideratzen du eta ordenagailuko softwarerako com portu birtual gisa agertzen da. '8U2 firmwareak USB COM kontrolatzaile estandarrak erabiltzen ditu eta ez da kanpoko kontrolatzailerik behar. Hala ere, Windows-en, .inf file beharrezkoa da. Arduino softwareak serieko monitore bat du, testu-datu errazak Arduino plakatik eta bidaltzeko aukera ematen duena. Plakako RX eta TX LED-ek distiratu egingo dute datuak USB-serierako txiparen bidez eta ordenagailura USB konexioaren bidez transmititzen direnean (baina ez 0 eta 1 pinetan serieko komunikaziorako). SoftwareSerial liburutegi batek serieko komunikazioa ahalbidetzen du Unoren edozein pin digitaletan. ATmega328-k I2C (TWI) eta SPI komunikazioa ere onartzen ditu. Arduino softwareak Wire liburutegi bat dauka I2C busaren erabilera errazteko; ikusi dokumentazioa xehetasunetarako. SPI komunikaziorako, erabili SPI liburutegia.

Programazioa

Arduino Uno Arduino softwarearekin programatu daiteke (deskargatu). Hautatu "Arduino Uno Tresnak > Plaka menuan (zure plakako mikrokontrolagailuaren arabera). Xehetasunetarako, ikusi erreferentzia eta tutorialak. Arduino Uno-ko ATmega328 abio-kargagailu batekin aurrez errea dator, kode berria kargatzeko aukera ematen duena kanpoko hardware programatzailerik erabili gabe. Jatorrizko STK500 protokoloa erabiliz komunikatzen da (erreferentzia, C goiburua files). Era berean, abio-kargatzailea saihestu eta mikrokontroladorea programatu dezakezu ICSP (Zirkuitu barneko serieko programazioa) goiburuaren bidez; ikusi argibide hauek xehetasunetarako. ATmega8U2 firmwarearen iturburu kodea eskuragarri dago. ATmega8U2 DFU abioko kargagailu batekin kargatuta dago, plakaren atzealdean dagoen soldadura-jertsea konektatuz (Italiako mapatik gertu) eta gero 8U2 berrezarriz aktibatzeko. Ondoren, Atmel-en FLIP softwarea (Windows) edo DFU programatzailea (Mac OS X eta Linux) erabil ditzakezu firmware berria kargatzeko. Edo ISP goiburua kanpoko programatzaile batekin erabil dezakezu (DFU abiarazlea gainidatziz). Ikusi erabiltzaileek lagundutako tutorial hau informazio gehiago lortzeko.

Berrezarri automatikoa (softwarea).

Kargatu aurretik berrezartzeko botoia sakatu fisikoa behar baino, Arduino Uno konektatutako ordenagailu batean exekutatzen den softwarearen bidez berrezartzeko moduan diseinatu da. ATmega8U2-ren hardware-fluxuaren kontrol-lerroetako bat (DTR) ATmega328-ren berrezartze-lerroarekin konektatzen da 100 nano farad kondentsadore baten bidez. Lerro hau baieztatzen denean (baxua hartu), berrezartzeko lerroa nahikoa denbora jaisten da txipa berrezartzeko. Arduino softwareak gaitasun hau erabiltzen du kodea kargatzeko Arduino ingurunean kargatzeko botoia sakatuta. Horrek esan nahi du abio-kargatzaileak denbora-muga laburragoa izan dezakeela, DTR-aren jaistea ondo koordinatu daitekeela igoeraren hasierarekin.

Konfigurazio honek beste ondorio batzuk ditu. Uno Mac OS X edo Linux exekutatzen duen ordenagailu batera konektatuta dagoenean, softwaretik (USB bidez) konexioa egiten den bakoitzean berrezartzen da. Hurrengo segundo erdian edo, abio-kargatzailea Uno-n exekutatzen ari da. Okerreko datuei (hau da, kode berria kargatzeaz gain edozer gauza) alde batera uzteko programatuta dagoen bitartean, plakara bidalitako datuen lehen byteak atzemango ditu konexio bat ireki ondoren. Arbelean exekutatzen den zirriborro batek konfigurazio bakarra edo beste datu batzuk jasotzen baditu lehen abiaraztean, ziurtatu komunikatzen duen softwareak segundo batez itxaroten duela konexioa ireki ondoren eta datu hauek bidali aurretik. Uno-k berrezartze automatikoa desgaitzeko moztu daitekeen arrasto bat dauka. Arrastoaren bi aldeetako padak elkarrekin solda daitezke berriro gaitzeko. "RESET-EN" etiketatuta dago. Berrezartze automatikoa ere desgaitu dezakezu 110 ohm-ko erresistentzia 5V-tik berrezarri lerrora konektatuz; ikusi foroko hari hau xehetasunetarako.

USB gainkorrontearen babesa
Arduino Uno-k zure ordenagailuaren USB ataka laburrak eta gehiegizko korronteetatik babesten dituen poli-fusible berrezargarria du. Ordenagailu gehienek barne babesa eskaintzen badute ere, metxak babes-geruza gehigarria eskaintzen du. USB atakari 500 mA baino gehiago aplikatzen bazaizkio, fusibleak automatikoki etengo du konexioa laburra edo gainkarga kendu arte.

Ezaugarri fisikoak

Uno PCBaren gehienezko luzera eta zabalera 2.7 eta 2.1 hazbetekoak dira, hurrenez hurren, USB konektorea eta korronte-harregia lehengo dimentsiotik haratago hedatuz. Lau torloju-zulo taula gainazal edo kaxa batera lotzeko aukera ematen dute. Kontuan izan 7 eta 8 pin digitalen arteko distantzia 160 mil (0.16″) dela, ez beste pinen 100 mil arteko tartearen multiplo berdina.

Arduino UNO Erreferentzia Diseinua

Erreferentzia-diseinuak "BELATUKO" ETA "AKATSE GUZTIEKIN" EMATEN DIRA. Arduino-k BESTE BERME GUZTIEI URTE EGIN DU, ADIERAZPENA EDO INPLIZITUTA, Arduinok zehaztapenetan eta produktuen deskribapenetan aldaketak egin ditzake edozein unetan, jakinarazi gabe. Bezeroak ez ditu PRODUKTUAK kontuan hartu behar, MERKATARITZAREN EDO XEDE BEREZIKO BATERAKO EGOKITASUNAREN BERME INPLIZITUAK BARNE, BARNE EZ MUGATU, "Erreserbatuta" edo "Zehaztu gabe" markatutako ezaugarri edo argibideen ezean edo ezaugarrietan oinarritu. Arduinok hauek etorkizuneko definiziorako gordetzen ditu eta ez du inolako erantzukizunik izango etorkizuneko aldaketetatik eratorritako gatazka edo bateraezintasunen aurrean. Produktuari buruzko informazioa Web Gunea edo Materialak abisurik gabe alda daitezke. Ez amaitu diseinu bat informazio honekin.