Manual de usuario de Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

Acabadoview

Arduino Uno é unha placa de microcontrolador baseada no ATmega328 (folla de datos). Ten 14 pinos de entrada/saída dixital (dos cales 6 poden usarse como saídas PWM), 6 entradas analóxicas, un oscilador de cristal de 16 MHz, unha conexión USB, unha toma de alimentación, un encabezado ICSP e un botón de reinicio. Contén todo o necesario para soportar o microcontrolador; simplemente conéctao a un ordenador cun cable USB ou aliméntalo cun adaptador de CA a CC ou unha batería para comezar. O Uno difire de todas as placas anteriores en que non usa o chip de controlador FTDI USB-to-serial. Pola contra, presenta o Atmega8U2 programado como un conversor USB a serie. "Uno" significa un en italiano e chámase para marcar o próximo lanzamento de Arduino 1.0. O Uno e a versión 1.0 serán as versións de referencia de Arduino, avanzando. O Uno é o último dunha serie de placas USB Arduino, e o modelo de referencia para a plataforma Arduino; para unha comparación coas versións anteriores, consulte o índice de placas Arduino.

Resumo

• Microcontrolador ATmega328
• Vol. Operativotage 5V
• Vol. De entradatage (recomendado) 7-12V
• Vol. De entradatage (límites) 6-20V
• Pins de E/S dixitais 14 (dos cales 6 proporcionan saída PWM)
• Pins de entrada analóxica 6
• Corriente CC por pin de E/S 40 mA
• Corriente CC para pin de 3.3 V 50 mA
• Memoria Flash 32 KB (ATmega328) dos cales 0.5 KB son utilizados polo cargador de arranque
• SRAM 2 KB (ATmega328)
• EEPROM 1 KB (ATmega328)
• Velocidade de reloxo 16 MHz

Deseño esquemático e de referencia
ÁGUA files: Arduino-uno-reference-design.zip
Esquema: arduino-uno-schematic.pdf

Poder

O Arduino Uno pódese alimentar mediante unha conexión USB ou cunha fonte de alimentación externa. A potencia da fonte selecciónase automaticamente. A alimentación externa (non USB) pode proceder dun adaptador de CA a CC (verruga de parede) ou dunha batería. O adaptador pódese conectar conectando un enchufe positivo central de 2.1 mm na toma de alimentación da placa. Os cables dunha batería pódense inserir nos conectores Gnd e Vin do conector POWER. A tarxeta pode funcionar cunha alimentación externa de 6 a 20 voltios. Non obstante, se se subministra con menos de 7 V, o pin de 5 V pode proporcionar menos de cinco voltios e a placa pode ser inestable. Se se usa máis de 12 V, o voltagO regulador pode sobrequecer e danar a tarxeta. O rango recomendado é de 7 a 12 voltios.
Os pinos de alimentación son os seguintes:

• VIN. A entrada voltage á placa Arduino cando está a usar unha fonte de enerxía externa (en oposición aos 5 voltios da conexión USB ou outra fonte de enerxía regulada). Podes proporcionar voltage a través deste pin, ou, se fornece o voltage a través da toma de alimentación, acceda a el a través deste pin.
• 5V. A fonte de alimentación regulada úsase para alimentar o microcontrolador e outros compoñentes da placa. Isto pode proceder de VIN a través dun regulador a bordo, ou ser subministrado por USB ou outra fonte regulada de 5 V.
• 3V3. O regulador integrado xera unha fonte de 3.3 voltios. O consumo máximo de corrente é de 50 mA.
• GND. Pasadores de terra.

Memoria
O ATmega328 ten 32 KB (con 0.5 KB usados ​​para o cargador de arranque). Tamén ten 2 KB de SRAM e 1 KB de EEPROM (que se pode ler e escribir coa biblioteca EEPROM).

Entrada e saída

Cada un dos 14 pinos dixitais do Uno pódese usar como entrada ou saída, usando as funcións pinMode(), digitalWrite() e digitalRead(). Funcionan a 5 voltios. Cada pin pode proporcionar ou recibir un máximo de 40 mA e ten unha resistencia de pull-up interna (desconectada por defecto) de 20-50 kOhms. Ademais, algúns pinos teñen
funcións especializadas:

• Serie: 0 (RX) e 1 (TX). Usado para recibir (RX) e transmitir (TX) datos en serie TTL. Estes pinos están conectados aos pinos correspondentes do chip ATmega8U2 USB-to-TTL Serial.
• Interrupcións externas: 2 e 3. Estes pinos pódense configurar para activar unha interrupción nun valor baixo, un bordo ascendente ou descendente ou un cambio de valor. Consulte a función attachInterrupt() para obter máis información.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10 e 11. Ofrece saída PWM de 8 bits coa función analogWrite().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estes pinos admiten a comunicación SPI mediante a biblioteca SPI.
• LED: 13. Hai un LED incorporado conectado ao pin dixital 13. Cando o pin ten un valor ALTO, o LED está acendido, cando o pin está BAIXO, está apagado.

O Uno ten 6 entradas analóxicas, etiquetadas de A0 a A5, cada unha das cales proporciona 10 bits de resolución (é dicir, 1024 valores diferentes). Por defecto miden desde terra a 5 voltios, aínda que é posible cambiar o extremo superior do seu rango usando o pin AREF e a función analogReference()? Ademais, algúns pinos teñen unha funcionalidade especializada:

• I2C: 4 (SDA) e 5 (SCL). Admite comunicación I2C (TWI) mediante a biblioteca Wire. Hai outros par de pinos no taboleiro:
• AREF. Referencia voltage para as entradas analóxicas. Usado con analogReference().
• Restablecer. Baixa esta liña para restablecer o microcontrolador. Normalmente úsase para engadir un botón de reinicio aos escudos que bloquean o do taboleiro.
• Vexa tamén a asignación entre os pinos de Arduino e os portos ATmega328?.

Comunicación

O Arduino UNO ten unha serie de facilidades para comunicarse cun ordenador, outro Arduino ou outros microcontroladores. O ATmega328 ofrece comunicación en serie UART TTL (5V), que está dispoñible nos pinos dixitais 0 (RX) e 1 (TX). Un ATmega8U2 na placa canaliza esta comunicación en serie a través de USB e aparece como un porto de comunicación virtual para o software do ordenador. O firmware '8U2 usa os controladores USB COM estándar e non se necesita ningún controlador externo. Non obstante, en Windows, un .inf file é requerido. O software Arduino inclúe un monitor en serie que permite enviar datos textuais sinxelos a e dende a placa Arduino. Os LED RX e TX da placa parpadearán cando se transmitan datos a través do chip USB a serie e da conexión USB ao ordenador (pero non para a comunicación en serie nos pinos 0 e 1). Unha biblioteca SoftwareSerial permite a comunicación en serie en calquera dos pinos dixitais de Uno. O ATmega328 tamén admite comunicacións I2C (TWI) e SPI. O software Arduino inclúe unha biblioteca Wire para simplificar o uso do bus I2C; consulte a documentación para obter máis detalles. Para a comunicación SPI, use a biblioteca SPI.

Programación

O Arduino Uno pódese programar co software Arduino (descargar). Seleccione "Arduino Uno no menú Ferramentas > Placa (segundo o microcontrolador da súa placa). Para obter máis información, consulte a referencia e os titoriais. O ATmega328 do Arduino Uno vén pre-queimado cun cargador de arranque que che permite cargarlle novo código sen o uso dun programador de hardware externo. Comunícase usando o protocolo STK500 orixinal (referencia, cabeceira C files). Tamén pode ignorar o cargador de arranque e programar o microcontrolador a través da cabeceira ICSP (Programación en serie en circuito); consulte estas instrucións para obter máis detalles. O código fonte do firmware ATmega8U2 está dispoñible. O ATmega8U2 está cargado cun cargador de arranque DFU, que se pode activar conectando o puente de soldadura na parte traseira da placa (preto do mapa de Italia) e despois restablecendo o 8U2. Despois podes usar o software FLIP de Atmel (Windows) ou o programador DFU (Mac OS X e Linux) para cargar o novo firmware. Ou pode usar a cabeceira do ISP cun programador externo (sobrescribindo o cargador de arranque DFU). Consulte este tutorial contribuído por usuarios para obter máis información.

Restablecemento automático (software).

En lugar de esixir unha pulsación física do botón de reinicio antes de cargar, o Arduino Uno está deseñado de forma que permite que o reinicie o software que se executa nun ordenador conectado. Unha das liñas de control de fluxo de hardware (DTR) do ATmega8U2 está conectada á liña de reinicio do ATmega328 mediante un capacitor de 100 nano faradios. Cando esta liña é afirmada (a baixa), a liña de reinicio cae o tempo suficiente para restablecer o chip. O software Arduino usa esta capacidade para permitirche cargar código simplemente premendo o botón de carga no entorno Arduino. Isto significa que o cargador de arranque pode ter un tempo de espera máis curto, xa que a baixada do DTR pode coordinarse ben co inicio da carga.

Esta configuración ten outras implicacións. Cando o Uno está conectado a un ordenador con Mac OS X ou Linux, restablece cada vez que se fai unha conexión a el desde o software (a través de USB). Durante o seguinte medio segundo aproximadamente, o cargador de arranque está a executarse no Uno. Aínda que está programado para ignorar os datos con formato incorrecto (é dicir, calquera cousa ademais dunha carga de código novo), interceptará os primeiros bytes de datos enviados á placa despois de abrir unha conexión. Se un sketch que se executa no taboleiro recibe datos de configuración única ou outros cando se inicia por primeira vez, asegúrate de que o software co que se comunica agarda un segundo despois de abrir a conexión e antes de enviar estes datos. O Uno contén un rastro que se pode cortar para desactivar o restablecemento automático. As almofadas a cada lado da traza pódense soldar entre si para reactivala. Está etiquetado como "RESET-EN". Tamén podes desactivar o reinicio automático conectando unha resistencia de 110 ohmios de 5V á liña de reinicio; consulte este fío do foro para obter máis detalles.

Protección contra sobrecorriente USB
O Arduino Uno ten un fusible polivalente reiniciable que protexe os portos USB do teu ordenador contra curtos e sobreintensidade. Aínda que a maioría dos ordenadores proporcionan a súa propia protección interna, o fusible proporciona unha capa adicional de protección. Se se aplican máis de 500 mA ao porto USB, o fusible romperá automaticamente a conexión ata que se elimine o curto ou a sobrecarga.

Características físicas

A lonxitude e ancho máximos do PCB Uno son de 2.7 e 2.1 polgadas respectivamente, co conector USB e a toma de alimentación que se estenden máis aló da dimensión anterior. Catro orificios para parafusos permiten fixar a tarxeta a unha superficie ou caixa. Teña en conta que a distancia entre os pinos dixitais 7 e 8 é de 160 mil (0.16″), non é un múltiplo par do espazo de 100 mil dos outros pinos.

Deseño de referencia Arduino UNO

Os deseños de referencia PROPORCIONÁNSE "TAL CUAL" E "CON TODAS LAS FALLAS". Arduino RENUNCIA A TODAS OUTRAS GARANTÍAS, EXPRESAS OU IMPLÍCITAS, Arduino pode facer cambios nas especificacións e nas descricións dos produtos en calquera momento, sen previo aviso. O Cliente non debe considerar os PRODUTOS, INCLUÍDOS, PERO NON LIMITADO A, NINGUNHA GARANTÍA IMPLÍCITA DE COMERCIABILIDADE OU ADECUACIÓN PARA UN FIN PARTICULAR, depender da ausencia ou das características de ningunha característica ou instrución marcada como "reservada" ou "indefinida". Arduino resérvaos para futuras definicións e non terá ningunha responsabilidade por conflitos ou incompatibilidades derivados de cambios futuros nos mesmos. A información do produto no Web O sitio ou os materiais están suxeitos a cambios sen previo aviso. Non finalice un deseño con esta información.

Descargar PDF: Manual de usuario de Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

Referencias

• Manual de usuario