Instruksi Operasi
Elektor Arduino
NANO
Papan Pelatihan MCCAB®
Wahyu 3.3
Pelanggan sing dihormati, Papan Pelatihan MCCAB diprodhuksi sesuai karo arahan Eropa sing ditrapake lan mulane duwe tandha CE. Panggunaan kasebut diterangake ing pandhuan operasi kasebut. Yen sampeyan ngowahi Papan Latihan MCCAB utawa ora nggunakake sesuai karo tujuane, sampeyan mung tanggung jawab kanggo netepi aturan sing ditrapake.
Mulane, mung gunakake Papan Latihan MCCAB lan kabeh komponen ing papan kasebut kaya sing diterangake ing pandhuan operasi kasebut. Sampeyan mung bisa ngliwati Papan Pelatihan MCCAB bebarengan karo manual operasi iki.
Kabeh informasi ing manual iki nuduhake Papan Latihan MCCAB karo tingkat edition Rev. 3.3. Tingkat edisi Papan Latihan dicithak ing sisih ngisor (pirsani Gambar 13 ing kaca 20). Versi manual iki saiki bisa diundhuh saka websitus www.elektor.com/20440 kanggo download. ARDUINO lan jeneng merek lan logo Arduino liyane minangka merek dagang kadhaptar Arduino SA. ®
Daur ulang
Peralatan listrik lan elektronik bekas kudu didaur ulang minangka sampah elektronik lan ora dibuwang ing sampah rumah tangga.
Papan Pelatihan MCCAB ngemot bahan mentah sing bisa didaur ulang.
Mulane, mbuwang piranti kasebut ing depot koleksi sing cocog. (Arahan EU 2012/19 / EU). Administrasi kotamadya bakal menehi pitutur marang sampeyan ing ngendi nemokake titik koleksi gratis sing paling cedhak.
instruksi safety
Pandhuan operasi iki kanggo Papan Pelatihan MCCAB ngemot informasi penting babagan komisi lan operasi!
Mulane, maca kabeh manual operasi kasebut kanthi teliti sadurunge nggunakake Papan latihan kanggo pisanan supaya ora ciloko kanggo urip lan perangan awak amarga kejut listrik, geni utawa kesalahan operasi uga karusakan kanggo Papan Training.
Gawe manual iki kasedhiya kanggo kabeh pangguna liyane ing papan latihan.
Prodhuk wis dirancang sesuai karo standar IEC 61010-031 lan wis diuji lan ninggalake pabrik ing kondisi sing aman. Pangguna kudu mirsani peraturan sing ditrapake kanggo nangani peralatan listrik, uga kabeh praktik lan prosedur safety sing ditampa kanthi umum. Utamane, peraturan VDE VDE 0100 (perencanaan, instalasi lan uji coba low-voltage sistem listrik), VDE 0700 (kaamanan peralatan listrik kanggo panggunaan domestik) lan VDE 0868 (peralatan kanggo audio / video, teknologi informasi lan komunikasi) kudu kasebut ing kene.
Ing fasilitas komersial, peraturan pencegahan kacilakan saka asosiasi asuransi tanggung jawab pengusaha komersial uga ditrapake.
Simbol safety digunakake
Peringatan Bahaya Listrik
Tandha iki nuduhake kahanan utawa praktik sing bisa nyebabake pati utawa cilaka pribadi.
Tandha Peringatan Umum
Tandha iki nuduhake kahanan utawa praktik sing bisa nyebabake karusakan ing produk kasebut utawa peralatan sing disambungake.
2.1 Sumber daya
Ati-ati:
- Ing kahanan apa wae bisa negatif voltages utawa voltages luwih saka +5 V disambungake menyang MCCAB Training Board. Pengecualian mung input VX1 lan VX2, ing kene input voltagbisa uga ana ing kisaran +8 V nganti +12 V (ndeleng bagean 4.2).
- Aja nyambungake potensial listrik liyane menyang garis lemah (GND, 0 V).
- Aja ngganti sambungan kanggo lemah (GND, 0 V) lan +5 V, amarga iki bakal nyebabake karusakan permanen ing Papan Latihan MCCAB!
- Utamane, aja nyambung ~230 V utawa ~115 V voltage menyang Papan Pelatihan MCCAB!
Ana bebaya kanggo urip !!!
2.2 Nangani lan kahanan lingkungan
Kanggo ngindhari pati utawa ciloko lan nglindhungi piranti saka karusakan, aturan ing ngisor iki kudu diamati kanthi ketat:
- Aja ngoperasikake Papan Latihan MCCAB ing kamar kanthi uap utawa gas sing mbledhos.
- Yen nom-noman utawa wong sing ora ngerti babagan nangani sirkuit elektronik kerja karo Dewan Pelatihan MCCAB, contone, ing konteks latihan, personel sing dilatih kanthi tepat ing posisi sing tanggung jawab kudu ngawasi kegiatan kasebut.
Panganggone bocah ing umur 14 taun ora dimaksudake lan kudu dihindari. - Yen Papan Pelatihan MCCAB nuduhake tandha-tandha karusakan (contone, amarga stres mekanik utawa listrik), papan kasebut ora kudu digunakake kanggo alasan safety.
- Papan Pelatihan MCCAB mung bisa digunakake ing lingkungan sing resik lan garing ing suhu nganti +40 °C.
2.3 Repair lan pangopènan
Kanggo ngindhari karusakan kanggo properti utawa cilaka pribadi, ndandani apa wae sing dibutuhake mung bisa ditindakake dening personel spesialis sing dilatih kanthi tepat lan nggunakake suku cadang asli.
Papan Pelatihan MCCAB ora ngemot bagean sing bisa dilayani pangguna.
Panggunaan sing dikarepake
Papan Pelatihan MCCAB wis dikembangake kanggo wulangan kawruh sing prasaja lan cepet babagan program lan panggunaan sistem mikrokontroler.
Produk kasebut dirancang khusus kanggo tujuan latihan lan latihan. Panggunaan liyane, contone, ing fasilitas produksi industri, ora diidini.
Ati-ati: Papan Pelatihan MCCAB mung dimaksudaké kanggo nggunakake sistem mikrokontroler Arduino® NANO (pirsani Gambar 2) utawa modul mikrokontroler sing kompatibel karo 100%. Modul iki kudu dilakokno karo vol operasitage saka Vcc = +5V. Yen ora, ana risiko karusakan sing ora bisa dibatalake utawa karusakan saka modul mikrokontroler, papan latihan lan piranti sing disambungake menyang papan latihan.
Ati-ati: Voltages ing sawetara saka +8 V kanggo +12 V bisa disambungake menyang input VX1 lan VX2 saka Papan latihan (ndeleng bagean 4.2 manual iki). VoltagIng kabeh input liyane saka papan latihan kudu ana ing kisaran 0 V nganti +5 V.
Ati-ati: Pandhuan operasi iki njlèntrèhaké cara nyambungake lan ngoperasikake Papan Latihan MCCAB kanthi bener karo PC pangguna lan modul eksternal. Elinga yen kita ora duwe pengaruh ing operasi lan / utawa kesalahan sambungan sing disebabake dening pangguna. Pangguna mung tanggung jawab kanggo sambungan sing bener saka papan latihan menyang PC pangguna lan modul eksternal, uga kanggo program lan operasi sing tepat! Kanggo kabeh kerusakan akibat sambungan sing salah, kontrol sing salah, program sing salah lan / utawa operasi sing salah, pangguna mung tanggung jawab! Klaim tanggung jawab marang kita bisa dingerteni ora kalebu ing kasus kasebut.
Sembarang panggunaan liyane saka sing ditemtokake ora diidini! Papan Pelatihan MCCAB ora kena diowahi utawa diowahi, amarga bisa ngrusak utawa mbebayani pangguna (korupsi, risiko overheating lan geni, risiko kejut listrik). Yen bundhas pribadi utawa karusakan kanggo property occurs minangka asil saka nggunakake Papan latihan sing ora bener, iki tanggung jawab sawijine operator lan ora Produsèn.
Papan Pelatihan MCCAB lan komponene
Gambar 1 nuduhake Papan Pelatihan MCCAB kanthi unsur kontrol. Papan latihan mung diselehake ing lumahing karya non-konduktif listrik lan disambungake menyang PC pangguna liwat kabel mini-USB (ndeleng bagean 4.3).
Utamané ing kombinasi karo "Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters" (ISBN 978-3-89576-545-2), diterbitake dening Elektor, Papan Pelatihan MCCAB cocok kanggo sinau pemrograman lan panggunaan sing gampang lan cepet. sistem mikrokontroler. Pangguna nggawe program latihan kanggo Papan Pelatihan MCCAB ing PC ing Arduino IDE, lingkungan pangembangan kanthi kompiler C/C++ terintegrasi, sing bisa diunduh gratis saka websitus
Gambar 1: Papan Pelatihan MCCAB, Wahyu 3.3
Elemen operasi lan tampilan ing Papan Pelatihan MCCAB:
- 11 × LED (indikasi status kanggo input/output D2 … D12)
- Header JP6 kanggo nyambungake LED LD10 ... LD20 karo GPIOs D2 ... D12 ditugasake kanggo wong-wong mau
- Blok terminal SV5 (distributor) kanggo input / output mikrokontroler
- Tombol RESET
- Modul mikrokontroler Arduino® NANO (utawa kompatibel) karo mini USB – soket
- LED "L", disambungake menyang GPIO D13
- Konektor SV6 (distributor) kanggo input / output mikrokontroler
- Potensiometer P1
- Pin header JP3 kanggo milih vol operasitage saka potensiometer P1 lan P2
- Potensiometer P2
- Pin header JP4 kanggo milih sinyal ing pin X saka konektor strip SV12
- Strip konektor SV12: Antarmuka SPI 5 V (sinyal ing pin X dipilih liwat JP4)
- Strip konektor SV11: Antarmuka SPI 3.3 V
- Blok terminal SV10: Antarmuka IC 5 V
- Blok terminal SV8: Antarmuka I2 C 3.3 V
- Blok terminal SV9: Antarmuka IC 22 3.3 V
- Blok terminal SV7: Ngalih output kanggo piranti eksternal
- Tampilan LC kanthi 2 x 16 karakter
- 6 × ngalih tombol K1 … K6
- 6 × ngalih geser S1 … S6
- Pin header JP2 kanggo nyambungake saklar menyang input mikrokontroler.
- Blok terminal SV4: distributor kanggo vol operasitages
- Buzzer Piezo Buzzer1
- Blok terminal SV1: Ngalih output kanggo piranti eksternal
- Strip terminal SV3: Kolom matriks LED 3 × 3 (output D6 … D8 kanthi resistor seri 330 Ω)
- Strip konektor SV2: 2 x 13 pin kanggo nyambungake modul eksternal
- Matriks LED 3 × 3 (9 LED abang)
- Pin header JP1 kanggo nyambungake baris matriks LED 3 × 3 karo mikrokontroler GPIOs D3 … D5
- A jumper ing posisi "Buzzer" saka header pin JP6 nyambung Buzzer1 karo GPIO D9 saka mikrokontroler.
Kontrol individu ing papan latihan diterangake kanthi rinci ing bagean ing ngisor iki.
4.1 Modul mikrokontroler NANO Arduino®
NANO utawa modul mikrokontroler sing kompatibel karo dipasang ing Papan Pelatihan MCCAB (pirsani panah (5) ing Gambar 1 uga Gambar 2 lan M1 ing Gambar 4). Modul iki dilengkapi mikrokontroler AVR ATmega328P, sing ngontrol komponen periferal ing papan latihan. Salajengipun, ana sirkuit konverter terpadu ing sisih ngisor modul, sing nyambungake antarmuka serial saka mikrokontroler UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) karo antarmuka USB saka PC. Antarmuka iki uga digunakake kanggo mbukak program sing digawe dening pangguna ing PC menyang mikrokontroler utawa transfer data menyang / saka monitor serial Arduino IDE (lingkungan pangembangan). Loro LED TX lan RX ing Figure 2 nuduhake lalu lintas data ing garis serial TxD lan RxD saka mikrokontroler. Arduino®
Gambar 2: Modul mikrokontroler Arduino® NANO (Sumber: www.arduino.cc)
LED L (pirsani Figure 2 lan panah (6) ing Figure 1 - sebutan "L" bisa uga beda kanggo klon kompatibel Arduino NANO) disambungake kanthi permanen menyang GPIO D13 mikrokontroler liwat resistor seri lan nuduhake status LOW utawa Dhuwur. +5 V voltage regulator ing sisih ngisor modul stabilizes voltage diwenehake externally kanggo MCCAB Training Board liwat input VIN saka Arduino ® NANO modul (ndeleng bagean 4.2).
Kanthi menet tombol RESET ing ndhuwur modul Arduino ® NANO (ndeleng Figure 2 lan panah (4) ing Figure 1) mikrokontroler disetel menyang negara wiwitan sing ditetepake lan program sing wis dimuat diwiwiti maneh. i Kabeh input lan output saka mikrokontroler sing penting kanggo pangguna disambungake menyang loro terminal ngudani SV5 lan SV6 (panah (3) lan panah (7) ing Figure 1). Kanthi konektor - sing diarani Kabel Dupont (pirsani Gambar 3) - input / output mikrokontroler (uga disebut GPIO = Input / Output Tujuan Umum) sing metu ing SV5 lan SV6 bisa disambungake menyang elemen operasi (tombol, switch). , …) ing Papan Pelatihan MCCAB utawa menyang bagean njaba.
Gambar 3: Macem-macem jinis kabel Dupont kanggo nyambungake GPIO menyang elemen kontrol
Pangguna kudu ngatur saben GPIO modul mikrokontroler Arduino® NANO ing rong konektor SV5 lan SV6 (panah (3) lan panah (7) ing Gambar 1), sing disambungake liwat kabel Dupont menyang konektor ing latihan. Papan utawa menyang konektor external, ing program na kanggo arah data sing dibutuhake minangka input utawa output!
Arah data disetel kanthi instruksi
pinMode(gpio, arah); // kanggo "gpio" lebokake nomer pin sing cocog // kanggo "arah" lebokake "INPUT" utawa "OUTPUT"
Examples:
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO D2 disetel minangka output
pinMode(13, INPUT); // GPIO D13 disetel minangka input
Gambar 4 nuduhake kabel modul mikrokontroler Arduino® NANO M1 ing Papan Latihan MCCAB.
Gambar 4: Kabel modul mikrokontroler Arduino® NANO ing Papan Pelatihan MCCAB
Data paling penting saka modul mikrokontroler Arduino® NANO:
• Operasi voltage Vcc: | +5 V |
• Vol. operasi sing diwenehake eksternaltage ing VIN: | +8 V nganti +12 V (pirsani bagean 4.2) |
• Pin input analog saka ADC: | 8 (AO … A7, deleng m cathetan ing ngisor iki) |
• Pin input/output digital: | 12 (D2 … D13) resp. 16 (katon cathetan) |
Konsumsi saiki saka modul NANO: | kira-kira. 20 mA |
• Maks. arus input/output GPIO: | 40 mA |
• Jumlah arus input/output kabeh GPIO: | maksimal 200 mA |
•Memori instruksi (memori lampu kilat): | 32 KB |
•Memori kerja (memori RAM): | 2 KB |
•Memori EEPROM: | 1 KB |
Frekuensi jam: | 16 MHz |
• Antarmuka serial: | SPI, I2C (kanggo cathetan katon UART) |
Cathetan
- GPIOs D0 lan D1 (pin 2 lan pin 1 modul M1 ing Figure 4) diwenehi sinyal RxD lan TxD saka UART mikrokontroler lan digunakake kanggo sambungan serial antarane Papan Pelatihan MCCAB lan port USB PC. . Mulane mung kasedhiya kanggo pangguna kanthi winates (ndeleng uga bagean 4.3).
- GPIOs A4 lan A5 (pin 23 lan pin 24 modul M1 ing Figure 4) diutus kanggo sinyal SDA lan SCL saka antarmuka IC mikrokontroler (ndeleng bagean 4.13) lan mulane dilindhungi undhang-undhang kanggo sambungan serial kanggo tampilan LC ing MCCAB Training Board (ndeleng bagean 4.9) lan external aku 2 C modul disambungake menyang konektor ngudani SV8, SV9 lan SV10 (panah (15), (16) lan (14) ing Figure 1). Mulane mung kasedhiya kanggo pangguna kanggo aplikasi I 2 C.
- Pin A6 lan A7 (pin 25 lan pin 26 saka mikrokontroler ATmega328P ing Figure 4 mung bisa digunakake minangka input analog kanggo Analog / DigitalConverter (ADC) mikrokontroler). minangka input!), Iki bakal mimpin kanggo prilaku salah saka sketsa A6 lan A7 disambungake permanen menyang terminal wiper saka potentiometers P1 lan P2 (panah (8) lan panah (10) ing Figure 1), ndeleng bagean 4.3. .
- Sambungan A0 ... A3 ing header pin SV6 (panah (7) ing Figure 1) ing prinsip input analog kanggo Analog / Digital-Converter saka mikrokontroler. Nanging, yen 12 GPIO digital D2 … D13 ora cukup kanggo aplikasi tartamtu, A0 … A3 uga bisa digunakake minangka input/output digital. Banjur ditangani liwat nomer pin 14 (A0) ... 17 (A3). 2 Examples: pinMode(15, OUTPUT); // A1 digunakake minangka pinMode output digital (17, INPUT); // A3 digunakake minangka input digital
- Pin D12 ing pin header SV5 (panah (3) ing Figure 1) lan pin D13 lan A0 ... A3 ing pin header SV6 (panah (7) ing Figure 1) dituntun menyang pin header JP2 (panah (21) ing Figure 1) lan bisa disambungake menyang ngalih S1 ... S6 utawa pushbuttons K1 ... K6 disambungake menyang podo karo, ndeleng uga bagean 4.6. Ing kasus iki, pin pamilike kudu diatur minangka input digital karo instruksi pinMode.
Akurasi konversi A/D
Sinyal digital ing chip mikrokontroler ngasilake interferensi elektromagnetik sing bisa mengaruhi akurasi pangukuran analog.
Yen salah siji saka GPIOs A0 ... A3 digunakake minangka output digital, iku penting sing iki ora ngalih liwat nalika analog / konversi digital njupuk Panggonan ing input analog liyane! Owah-owahan sinyal output digital ing A0 … A3 sajrone konversi analog/digital ing salah siji input analog liyane A0 … A7 bisa ngapusi asil konversi iki.
Panggunaan antarmuka IC (A4 lan A5, deleng bagean 4.13) utawa GPIOs A0 ... A3 minangka input digital ora mengaruhi kualitas konversi analog/digital.
4.2 Pasokan daya saka Papan Pelatihan MCCAB
MCCAB Training Board dianggo karo nominal operasi DC voltage saka Vcc = +5 V, kang biasane diwenehake liwat soket mini-USB modul mikrokontroler Arduino NANO saka PC disambungake (Figure 5, Figure 2 lan panah (5) ing Figure 1). Wiwit PC biasane disambungake kanggo nggawe lan ngirim program latihan, sumber daya jinis iki cocog.
Kanggo tujuan iki, papan latihan kudu disambungake menyang port USB PC pangguna liwat kabel mini-USB. PC menehi stabil DC voltage kira-kira. +5 V, sing galvanis diisolasi saka voltage lan bisa dimuat karo saiki maksimum 0.5 A, liwat antarmuka USB sawijining. Anane +5 V operasi voltage dituduhake dening LED labeled ON (utawa POW, PWR) ing modul mikrokontroler (Figure 5, Figure 2). +5 V voltage diwenehake liwat soket mini-USB disambungake menyang vol operasi nyatatage Vcc ing modul mikrokontroler NANO Arduino liwat dioda protèktif D. Vol operasi nyatatage Vcc mudhun rada kanggo Vcc ≈ +4.7 V amarga voltage nyelehake ing diode pangayoman D. Iki abang cilik saka vol operasitage ora mengaruhi fungsi modul Arduino® NANO mikrokontroler. ® Utawa, papan latihan bisa diwenehake dening eksternal DC voltage sumber. Iki voltage, ditrapake ing terminal VX1 utawa terminal VX2, kudu ana ing kisaran VExt = +8 … +12 V. Vol eksternaltage dipakani menyang pin 30 (= VIN) modul mikrokontroler Arduino NANO liwat konektor SV4 utawa saka modul eksternal disambungake menyang konektor SV2 (ndeleng Figure 5, Figure 4 lan panah (22) utawa panah (26) ing Figure 1) . Wiwit papan diwenehake karo daya saka PC sing disambungake liwat soket USB, ora bisa mbalikke polaritas vol operasi.tage. Loro njaba voltagsing bisa disedhiyakake menyang sambungan VX1 lan VX2 dipisahake nganggo dioda, kaya sing dituduhake ing Gambar 4.
Dioda D2 lan D3 nyedhiyakake decoupling saka loro eksternal voltaging VX1 lan VX2, ing kasus voltage kudu ditrapake kanggo loro input eksternal bebarengan kanthi ora sengaja, amarga amarga dioda mung sing luwih dhuwur saka loro voltages bisa tekan input VIN (pin 30, ndeleng Figure 5 lan Figure 4) saka modul mikrokontroler Arduino NANO M1.
DC njaba voltage sing disedhiyakake menyang modul mikrokontroler ing konektor VIN dikurangi dadi +5 V lan stabil kanthi vol terintegrasi.tage regulator ing sisih ngisor modul mikrokontroler (ndeleng Figure 2). Vol operasi +5 Vtage digawe dening voltage regulator disambungake menyang cathode saka diode D ing Figure 5. Anode saka D uga disambungake menyang +5 V potensial dening PC nalika sambungan USB kanggo PC kepasang ing. Diode D mangkono diblokir lan ora duwe. efek ing fungsi saka sirkuit. Sumber daya liwat kabel USB dipateni ing kasus iki. +3.3 V tambahan voltage digawe ing Papan Pelatihan MCCAB kanthi vol lineartage regulator saka +5 V operasi voltage Vcc saka modul mikrokontroler lan bisa nyedhiyakake arus maksimal 200 mA.
Asring ing proyek, akses menyang vol operasitages dibutuhake, contone, kanggo voltage pasokan modul eksternal. Kanggo maksud iki, Papan Pelatihan MCCAB nyedhiyakake voltage distributor SV4 (Gambar 4 lan panah (21) ing Gambar 1), kang loro output kanggo voltage +3.3 V lan telung output kanggo voltage +5 V uga enem sambungan lemah (GND, 0 V) kasedhiya saliyane pin sambungan VX1 kanggo vol eksternaltage.
4.3 Sambungan USB antarane Papan Pelatihan MCCAB lan PC
Program sing dikembangake pangguna ing Arduino IDE (lingkungan pangembangan) ing PC dimuat menyang mikrokontroler ATmega328P ing Papan Latihan MCCAB liwat kabel USB. Kanggo maksud iki, modul mikrokontroler ing Papan Latihan MCCAB (panah (5) ing Figure 1) kudu disambungake menyang port USB PC pangguna liwat kabel mini-USB.
Wiwit mikrokontroler ATmega328P ing modul mikrokontroler ora duwe antarmuka USB dhewe ing chip, modul duwe sirkuit terpadu ing sisih ngisor kanggo ngowahi sinyal USB D + lan D- menyang sinyal serial RxD lan TxD saka UART ATmega328P.
Salajengipun, iku bisa kanggo output data utawa maca data saka Serial Monitor Integrasi menyang Arduino IDE liwat UART saka mikrokontroler lan sambungan USB sakteruse.
Kanggo maksud iki, perpustakaan "Serial" kasedhiya kanggo pangguna ing Arduino IDE.
Papan latihan biasane uga didhukung liwat antarmuka USB saka PC pangguna (pirsani bagean 4.2).
Ora dimaksudake pangguna nggunakake sinyal RX lan TX saka mikrokontroler, sing disambungake menyang header pin SV5 (panah (3) ing Figure 1), kanggo komunikasi serial karo piranti eksternal (contone, WLAN, transceiver Bluetooth utawa padha). , amarga iki bisa ngrusak sirkuit konverter UART USB terpadu ing sisih ngisor modul mikrokontroler (ndeleng bagean 4.1) sanajan ana resistor protèktif! Yen pangguna nindakake, dheweke kudu mesthekake yen ora ana komunikasi antarane PC lan modul mikrokontroler Arduino NANO ing wektu sing padha! Sinyal sing diwenehake liwat soket USB bakal nyebabake gangguan komunikasi karo piranti eksternal lan, ing kasus sing paling awon, uga ngrusak hardware! ®
4.4 Sewelas LED D2 … D12 kanggo indikasi status GPIO mikrokontroler
Ing sisih kiwa ngisor Gambar 1 sampeyan bisa ndeleng 11 LED LED10 ... LED20 (panah (1) ing Figure 1), kang bisa nuduhake status input / output (GPIOs) mikrokontroler D2 ... D12.
Diagram sirkuit sing cocog ditampilake ing Gambar 4.
Diode pemancar cahya sing gegandhengan disambungake menyang GPIO, yen jumper dipasang ing posisi sing cocog karo header pin JP6 (panah (2) ing Figure 1).
Yen GPIO D2 sing cocog ... D12 ana ing tingkat HIGH (+5 V) nalika jumper ing JP6 dipasang, lampu LED sing ditugasake bakal murup, yen GPIO ing LOW (GND, 0 V), LED dipateni.
Yen salah siji saka GPIO D2 ... D12 digunakake minangka input, bisa uga kudu mateni LED sing ditugasake kanthi nyopot jumper supaya ora mbukak sinyal input kanthi arus operasi LED (kira-kira 2 … 3 mA).
Status GPIO D13 dituduhake dening LED L dhewe langsung ing modul mikrokontroler (ndeleng Figure 1 lan Figure 2). LED L ora bisa dipateni.
Wiwit input / output A0 ... A7 biasane digunakake minangka input analog kanggo konverter analog / digital mikrokontroler utawa kanggo tugas khusus (antarmuka TWI), ora duwe tampilan status LED digital supaya ora ngrusak fungsi kasebut.
4.5 Potensiometer P1 lan P2
Sumbu puteran saka rong potensiometer P1 lan P2 ing ngisor Gambar 1 (panah (8) lan panah (10) ing Gambar 1) bisa digunakake kanggo nyetel vol.taging kisaran 0 ... VPot ing sambungan wiper.
Wiring saka rong potensiometer bisa dideleng ing Gambar 6.
Gambar 6: Kabel saka potensiometer P1 lan P2
Sambungan wiper saka rong potensiometer disambungake menyang input analog A6 lan A7 saka modul mikrokontroler Arduino® NANO liwat resistor protèktif R23 lan R24.
Dioda D4, D6 utawa D5, D7 nglindhungi input analog mikrokontroler saka vol dhuwur utawa negatif.tages.
Ati-ati:
Pin A6 lan A7 saka ATmega328P tansah dadi input analog amarga arsitektur chip internal mikrokontroler. Konfigurasi karo fungsi pinMode () Arduino IDE ora diijini lan bisa mimpin kanggo prilaku salah program.
Liwat mikrokontroler analog/konverter digital, set voltage bisa diukur kanthi cara sing prasaja.
Example kanggo maca nilai potentiometer P1 ing sambungan A6: int z = analogRead (A6);
Nilai numerik 10-bit Z, sing diwilang saka voltage ing A6 miturut Z = (persamaan 1 saka bagean 5) 1024⋅
Watesan ndhuwur sing dikarepake VPot = +3.3 V resp. VPot = +5 V saka sawetara setelan disetel karo header pin JP3 (panah (9) ing Figure 1). Kanggo milih VPot, salah siji pin 1 utawa pin 3 saka JP3 disambungake menyang pin2 nggunakake jumper.
kang voltage kudu disetel karo JP3 kanggo VPot gumantung ing vol referensitage VREF saka analog / digital-converter ing konektor REF saka header pin SV6 (panah (7) ing Figure 1), ndeleng bagean 5.
Referensi voltage VREF saka A/D-converter ing terminal REF saka header pin SV6 lan voltage VPot sing ditemtokake karo JP3 kudu cocog.
4.6 Saklar S1 … S6 lan tombol K1 … K6
MCCAB Training Board menehi pangguna enem pushbuttons lan enem ngalih geser kanggo latihan (panah (20) lan (19) ing Figure 1). Gambar 7 nuduhake kabel sing. Kanggo menehi pangguna pilihan saka aplikasi salah siji permanen utawa sinyal pulsa kanggo salah siji input saka modul microcontroller M1, ngalih siji-geser lan siji pushbutton ngalih disambungake ing podo karo.
Output umum saben enem pasangan ngalih disambungake liwat resistor protèktif (R25 ... R30) menyang header pin JP2 (panah (21) ing Figure 1). Sambungan podo karo saklar geser lan saklar pushbutton karo resistor operasi umum (R31 ... R36) tumindak kaya operasi UTAWA logis: Yen liwat salah siji saka loro ngalih (utawa loro ngalih ing wektu sing padha) +5 V vol.tage saiki ing resistor kerja umum, tingkat HIGH logis iki liwat resistor protèktif uga ana ing cocog pin 2, 4, 6, 8, 10 utawa 12 saka JP2. Mung nalika loro ngalih mbukak, sambungan umum mbukak lan pin cocog saka header pin JP2 ditarik menyang tingkat LOW (0 V, GND) liwat sambungan seri saka resistor protèktif lan resistor apa.
Gambar 7: Pengkabelan sakelar geser/tombol S1 … S6/K1 … K6
Saben pin header pin JP2 bisa disambungake menyang input sing ditugasake A0 ... A3, D12 utawa D13 Arduino
Modul mikrokontroler NANO liwat jumper. Tugas ditampilake ing Gambar 7.
Utawa, sambungan switch ing pin 2, 4, 6, 8, 10 utawa 12 saka header pin JP2 bisa disambungake menyang input D2 ... D13 utawa A0 ... A3 saka modul mikrokontroler Arduino® ing header pin SV5 utawa SV6 ( panah (3) lan panah (7) ing Figure 1) nggunakake kabel Dupont. Cara sambungan sing fleksibel iki luwih disenengi tinimbang tugas tetep saben switch menyang GPIO tartamtu yen GPIO sing ditugasake mikrokontroler ATmega328P digunakake kanggo fungsi khusus (input konverter A/D, output PWM ... ). Kanthi cara iki pangguna bisa nyambungake saklar menyang GPIO sing gratis ing aplikasi kasebut, yaiku, ora dikuwasani fungsi khusus.
Ing program, pangguna kudu ngatur saben GPIO modul mikrokontroler Arduino® NANO minangka input, sing disambungake menyang port switch, nggunakake instruksi pinMode (gpio, INPUT); // kanggo "gpio" masang nomer pin sing cocog
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 disetel minangka input digital kanggo S2|K2
Yen GPIO saka mikrokontroler sing disambungake menyang saklar wis dikonfigurasi minangka output kanthi ora sengaja, resistor protèktif R25 ... R30 nyegah cendhak antarane +5 V lan GND (0 V) nalika saklar diaktifake lan GPIO nduweni level LOW ing output sawijining.
Kanggo bisa nggunakake saklar pushbutton, saklar geser disambungake ing podo karo kudu mbukak (posisi "0")! Yen ora, output umume permanen ing tingkat HIGH, preduli saka posisi tombol push.
Posisi ngalih saka saklar geser ditandhani "0" lan "1" ing papan latihan kaya sing ditampilake ing Gambar 1.
Figure 8 nuduhake: Yen ngalih ing posisi "1", output ngalih disambungake menyang +5 V (HIGH), ing posisi "0" output ngalih mbukak.
4.7 Buzzer piezo Buzzer1
Sisih kiwa ndhuwur Figure 1 nuduhake Buzzer1 (panah (23) ing Figure 1), sing ngidini pangguna kanggo emit muni saka frekuensi beda. Sirkuit dhasar kasebut ditampilake ing Gambar 9.
Buzzer1 bisa disambungake menyang GPIO D9 saka mikrokontroler ing Papan Pelatihan MCCAB liwat jumper ing posisi "Buzzer" saka pin header JP6 (panah (29) ing Figure 1) (pirsani Figure 9, Figure 4 lan panah (2) ing Gambar 1). Jumper bisa dibusak yen GPIO D9 dibutuhake ing program kanggo tujuan liyane.
Yen jumper dibusak, iku uga bisa kanggo aplikasi sinyal external kanggo pin 24 pin header JP6 liwat kabel Dupont lan wis output dening Buzzer1.
Gambar 9: Kabel Buzzer1
Kanggo ngasilake nada, pangguna kudu ngasilake sinyal ing program sing diganti karo frekuensi nada sing dikarepake ing output D9 mikrokontroler (digambar ing sisih tengen ing Gambar 9).
Urutan tingkat dhuwur lan RENDAH kanthi cepet iki ditrapake vol AC persegi panjangtage kanggo Buzzer1, kang periodik deforms piring Keramik nang buzzer kanggo gawé getaran swara ing frekuensi muni cocok.
Cara sing luwih gampang kanggo ngasilake nada yaiku nggunakake T/C1 (Timer/Counter 1) saka mikrokontroler: Output T/C1 OC1A saka mikrokontroler AVR ATmega328P ing modul mikrokontroler NANO Arduino bisa disambungake menyang GPIO D9 nang mikrokontroler. chip. Kanthi program cocok saka T / C1, iku gampang banget kanggo generate sinyal persegi dowo kang frekuensi f = ® 1 ?? (T yaiku periode sinyal persegi dowo) diowahi dadi nada sing dikarepake dening buzzer. Gambar 10 nuduhake yen buzzer piezo dudu speaker hi-fi. Kaya sing bisa dideleng, respon frekuensi saka buzzer piezo ora ana sing linier. Diagram ing Figure 10 nuduhake tingkat tekanan swara (SPL) saka piezo transduser SAST-2155 saka Sonitron diukur ing jarak 1 m minangka fungsi saka frekuensi sinyal. Amarga sifat fisik lan resonansi alam, frekuensi tartamtu diprodhuksi luwih banter lan liyane luwih alus. Diagram sing cocog saka buzzer piezo ing Papan Latihan MCCAB nuduhake kurva sing padha.
Gambar 10: Tanggepan frekuensi khas saka buzzer piezo (Gambar: Sonitron)
Senadyan watesan iki, buzzer piezo minangka kompromi sing apik antarane kualitas reproduksi swara sing digawe dening mikrokontroler lan jejak ing papan, sing ngidini bisa ditampung ing papan cilik. Ing kasus sing mbutuhake kualitas output swara sing luwih dhuwur, buzzer piezo bisa dicopot saka output D9 kanthi nyopot jumper lan D9 bisa disambungake menyang peralatan eksternal kanggo reproduksi swara ing header pin SV5 contone, liwat kabel Dupont (yen perlu. , liwat voltage divider kanggo nyuda ing amplitude supaya ora ngrusak input staglan).
4.8 Matriks LED 3 × 3
9 LED ing sisih kiwa Gambar 1 disusun ing matriks karo 3 kolom lan 3 larik (panah (27) ing Figure 1). Sirkuit kasebut ditampilake ing Gambar 11. 9 LED bisa dikontrol kanthi mung 6 GPIO mikrokontroler amarga susunan matriks.
Garis telung kolom A, B lan C disambungake kanthi permanen menyang pin D8, D7 lan D6 mikrokontroler kaya sing ditampilake ing Gambar 11. Telung resistor R5 ... R7 ing garis kolom mbatesi arus liwat LED. Kajaba iku, garis kolom disambungake menyang konektor SV3 (panah (25) ing Figure 1).
Sambungan telung larik 1, 2 lan 3 dituntun menyang header pin JP1 (panah (28) ing Figure 1). Bisa disambungake menyang pin mikrokontroler D3 ... D5 kanthi jumper. Utawa, pin 1, 2 utawa 3 ing header JP1 bisa disambungake liwat kabel Dupont menyang output D2 ... D13 utawa A0 ... A3 saka modul mikrokontroler Arduino NANO ing header SV5 lan SV6 (panah (3) lan panah (7) ing Figure 1) yen salah siji saka GPIOs diutus D3 ... D5 saka mikrokontroler ATmega328P ing Arduino ® NANO modul mikrokontroler digunakake kanggo fungsi khusus. 9 LED diwenehi label A1 ... C3 miturut susunan ing matriks, contone, LED B1 dumunung ing baris kolom B lan ing baris baris 1.
Gambar 11: Sangang LED ing wangun matriks 3 × 3
LED biasane dikontrol dening program pangguna ing daur ulang tanpa wates, ing ngendi salah siji saka telung larik 1, 2 lan 3 disetel kanthi siklus menyang potensial LOW, dene rong baris liyane disetel menyang tingkat HIGH utawa ana ing impedansi dhuwur. negara (Hi-Z). Yen siji utawa luwih saka LED ing baris sing saiki diaktifake dening tingkat RENDAH bakal murup, terminal kolom A, B utawa C disetel kanggo tingkat HIGH. Terminal kolom saka LED ing baris aktif sing ora bakal surem ing potensial LOW. Kanggo example, kanggo nggawe loro LED A3 lan C3 padhang, baris 3 kudu ing tingkat LOW lan kolom A lan C kudu ing tingkat HIGH, nalika kolom B ing tingkat LOW lan loro baris baris 1 lan 2 ing tingkat dhuwur utawa ing. negara impedansi dhuwur (Hi-Z).
Ati-ati: Yen garis baris saka matriks LED 3 × 3 disambungake menyang GPIO D3 ... D5 liwat jumper ing header pin JP1 utawa menyang GPIO mikrokontroler liyane liwat kabel Dupont, baris baris kasebut uga baris kolom D6 ... D8 kudu ora digunakake kanggo tugas liyane ing program. A assignment pindho GPIOs matriks bakal mimpin kanggo malfunctions utawa malah ngrusak Papan latihan!
4.9 Tampilan LC (LCD)
Ing sisih tengen ndhuwur Gambar 1 yaiku tampilan LC (LCD) kanggo nampilake teks utawa angka angka (panah (18) ing Gambar 1). LCD duwe rong larik; saben baris bisa nampilake 16 karakter. Sirkuit kasebut ditampilake ing Gambar 12.
Desain tampilan LC bisa beda-beda gumantung saka pabrikan, contone, karakter putih ing latar biru utawa karakter ireng ing latar kuning utawa katon liyane bisa.
Amarga LCD ora dibutuhake ing kabeh program, volume operasi +5 Vtage saka LCD bisa diselani dening narik jumper ing header pin JP5, yen lampu latar LCD kudu ngganggu.
Gambar 12: Sambungan tampilan LC
Setelan kontras
Sing tuku Papan Latihan MCCAB kudu nyetel kontras tampilan LC sajrone wiwitan wiwitan! Kanggo nindakake iki, teks output kanggo LCD lan kontras diatur kanthi ngganti resistor trimming ditampilake ing Figure 13 (tandha panah putih ing Figure 13) karo screwdriver saka ngisor Papan latihan supaya karakter ing tampilan. ditampilake kanthi optimal.
Yen readjustment perlu amarga fluktuasi suhu utawa tuwa, pangguna bisa mbenerake kontras LCD kanthi nyetel resistor trimming iki yen perlu.
Gambar 13: Pangaturan kontras LCD karo obeng
Transmisi data menyang LC-Tampilan
LC-Tampilan dikontrol liwat antarmuka TWI serial (= I2 C) mikrokontroler ATmega328P. Konektor A4 ing pin header SV6 (panah (7) ing Figure 1) fungsi minangka garis data SDA (Serial DAta) lan A5 minangka garis jam SCL (Serial Clock).
Tampilan LC ing Papan Latihan MCCAB biasane duwe alamat I2 C 0x27.
Yen alamat liya kudu digunakake amarga alasan manufaktur, alamat iki dituduhake kanthi stiker ing layar. Ing sketsa pangguna, alamat iki kudu digunakake tinimbang alamat 0x27.
Kontroler sing dipasang ing tampilan LC kompatibel karo standar industri HD44780 sing akeh digunakake, sing ana akeh perpustakaan Arduino (contone, https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) ing Internet kanggo kontrol liwat
Bus IC2 Kab. Pustaka kasebut biasane bisa didownload kanthi gratis saka perpustakaan kasebut websitus.
4.10 Driver output SV1 lan SV7 kanggo arus output sing luwih dhuwur lan voltages
Header pin SV1 (panah (24) ing Gambar 1) lan SV7 (panah (17) ing Gambar 1) bisa digunakake kanggo ngalih lan mateni beban sing mbutuhake arus sing luwih dhuwur tinimbang kira-kira. 40 mA sing output mikrokontroler normal bisa ngirim minangka maksimum. Operasi voltage saka beban eksternal bisa nganti +24 V lan arus output bisa nganti 160 mA. Iki ndadekake iku bisa kanggo ngontrol motor cilik (contone, motor penggemar), relay utawa bolam cilik langsung karo mikrokontroler saka Papan latihan.
Figure 14 nuduhake diagram sirkuit saka loro output driver.
Gambar 14: Driver ngasilake SV1 lan SV7 kanggo arus output sing luwih dhuwur
Wilayah mlayu ing Figure 14 nuduhake carane akeh disambungake menyang output driver, nggunakake example saka relay lan motor:
- Kutub positif saka operasi eksternal voltage disambungake menyang pin 3 (label "+" ing Papan) saka header SV1 resp. SV7. Sambungan sing luwih positif saka beban uga disambungake menyang pin 3 saka header pin SV1 utawa SV7.
- Sambungan liyane negatif saka mbukak disambungake menyang pin 2 (label "S" ing Papan) saka header SV1 resp. SV7.
- Kutub negatif saka operasi eksternal voltage disambungake menyang pin 1 (label "" ing Papan) saka header SV1 resp. SV7.
Sopir stage SV1 disambungake kanthi permanen menyang GPIO D3 mikrokontroler lan driver stage SV7 disambungake kanthi permanen menyang GPIO D10 mikrokontroler. Wiwit D3 lan D10 minangka output mikrokontroler sing bisa PWM, mula bisa dikontrol kanthi gampang, kayata.ample, kacepetan motor DC disambungake utawa padhange bolam lampu. Dioda protèktif D1 lan D8 mesthekake yen voltage puncak, kang dumadi nalika ngalih mati kathah induktif, ora bisa ngrusak output stage.
Sinyal HIGH ing output D3 saka mikrokontroler ngalih ing transistor T2 lan sambungan liyane negatif saka mbukak ing SV1 disambungake menyang lemah (GND) liwat transistor ngoper T2. Mangkono, mbukak diuripake, amarga kabeh njaba operasi voltage saiki irungnya.
Sinyal LOW ing D3 pamblokiran transistor T2 lan mbukak disambungake menyang SV1 dipateni. Padha ditrapake kanggo output D10 saka mikrokontroler lan header SV7.
4.11 Konektor soket SV2 kanggo nyambungake modul eksternal
Via konektor soket SV2 (panah (26) ing Figure 1) modul external lan Papan sirkuit dicithak bisa docked kanggo MCCAB Training Board. Modul-modul kasebut bisa dadi papan sensor, konverter digital / analog, modul WLAN utawa radio, tampilan grafis utawa sirkuit kanggo nambah jumlah garis input / output, kanggo jeneng sawetara saka akeh pilihan. Malah model aplikasi lengkap, kayata modul latihan kanggo rekayasa kontrol utawa kontrol lampu lalu lintas, sing mbutuhake akeh GPIO kanggo kontrol, bisa disambungake menyang konektor soket SV2 saka Papan Pelatihan MCCAB lan dikontrol dening mikrokontroler. Strip konektor wadon SV2 kasusun saka 26 kontak, kang disusun ing 2 larik saka 13 kontak saben. Kontak nomer ganjil ana ing baris ndhuwur, kontak nomer genap ana ing baris ngisor strip soket SV2.
Gambar 15: Pin assignment konektor soket SV2
Pin assignment saka SV2 nuduhake Figure 15. Kabeh sambungan cocog kanggo modul external ing MCCAB Training Board mimpin metu menyang soket Strip SV2.
GPIOs D0 lan D1 (RxD lan TxD) lan input analog A6 lan A7 ora disambungake menyang SV2, amarga D0 lan D1 dilindhungi undhang-undhang kanggo sambungan serial antarane Papan Pelatihan MCCAB lan PC lan mung kasedhiya kanggo pangguna ing a cara winates banget (ndeleng Cathetan ing bagean 4.1) lan A6 lan A7 permanen disambungake menyang terminal wiper saka potentiometers P1 lan P2 ing MCCAB Training Board (ndeleng bagean 4.3) lan mulane ora bisa digunakake digunakake.
Ing program, pangguna kudu ngatur saben GPIO modul mikrokontroler NANO Arduino ing loro header pin SV5 lan SV6 (panah (3) lan panah (7) ing Figure 1), sing digunakake dening modul eksternal ing SV2, kanggo arah data sing dibutuhake minangka INPUT utawa OUTPUT (ndeleng bagean 4.1)! ®
Ati-ati: GPIO mikrokontroler ATmega328P ing Papan Latihan MCCAB, sing digunakake dening modul sing disambungake menyang SV2, ora kudu digunakake kanggo tugas liyane ing program. A assignment pindho GPIOs iki bakal mimpin kanggo malfunctions utawa malah karusakan saka Papan latihan!
4.12 Header pin kanggo sambungan modul SPI
Header pin SV11 (panah (13) ing Gambar 1) lan SV12 (panah (12) ing Gambar 1) bisa digunakake kanggo nyambungake Papan Latihan MCCAB minangka master SPI karo modul budak eksternal sing duwe antarmuka SPI (SPI = Peripheral Serial Antarmuka). Serial Peripheral Interface ngidini transfer data sinkron cepet antarane Papan latihan lan modul peripheral.
Mikrokontroler AVR ATmega328P nduweni SPI hardware ing chip, sing sinyal SS, MOSI, MISO lan SCLK bisa disambungake ing chip mikrokontroler menyang GPIOs D10 ... D13 ing header pin SV5 lan SV6 (panah (3) lan panah (7). ) ing Gambar 1).
Ing Arduino IDE, perpustakaan SPI kasedhiya kanggo kontrol modul SPI, sing digabungake menyang program pangguna kanthi #include
Gambar 16: Pin assignment konektor SPI SV11
Wiwit modul SPI karo operasi voltage +3.3 V uga modul SPI karo vol operasitage +5 V iku umum, MCCAB Training Board nawakake karo SV11 lan SV12 loro ngudani sambungan kabel cocog kanggo nutupi opsi loro.
Yen kathok cendhak jumper pin 2 lan 3 saka header JP4 (ndeleng Figure 17 ndhuwur), loro SPI antarmuka SV11 lan SV12 nggunakake pin output padha D10 microcontroller minangka SS (Budak Pilih) baris, minangka Figure 16 lan Figure 17 nuduhake! Mulane, mung siji saka loro konektor SV11 utawa SV12 bisa disambungake menyang modul SPI ing wektu sing padha, amarga nggunakake simultaneous saka baris SS padha kanggo piranti beda bakal mimpin kanggo kasalahan transmisi lan short circuit ing garis SPI! Bagean 4.12.3 nuduhake kemungkinan carane loro budak SPI bisa disambungake menyang SV11 lan SV12 ing wektu sing padha.
4.12.1 Antarmuka SV11 kanggo modul SPI karo +3.3 V operasi voltage
Konektor SV11 (panah (13) ing Figure 1) mbisakake pangguna kanggo nggawe sambungan SPI serial (SPI = Serial Peripheral Interface) antarane Papan Training MCCAB lan modul SPI external karo +3.3 V operasi voltage, amarga tingkat sinyal output SPI SS, MOSI lan SCLK ing antarmuka SV11 suda kanggo 3.3 V dening voltage pembagi. Tingkat 3.3 V ing jalur input SPI MISO diakoni minangka sinyal HIGH dening mikrokontroler AVR ATmega328P lan mulane ora kudu diunggahake menyang level 5 V. Wiring SV11 ditampilake ing Gambar 16.
4.12.2 Antarmuka SV12 kanggo modul SPI karo +5 V operasi voltage
Antarmuka SV12 (panah (12) ing Gambar 1) ngidini pangguna nggawe sambungan SPI serial antarane Papan Pelatihan MCCAB lan budak SPI eksternal kanthi vol operasi +5 V.tage, amarga sinyal SS, MOSI, MISO lan SCLK antarmuka SV12 operate karo 5 tingkat sinyal V.
Wiring SV12 ditampilake ing Gambar 17.
Gambar 17: Pin assignment konektor SPI SV12
Nota pin ing header pin SV12 cocog karo assignment pin dianjurake antarmuka program AVR saka AVR Produsèn Microchip, kang kapacak ing Figure 18. Iki menehi pangguna kamungkinan kanggo reprogram bootloader saka ATmega328P karo piranti program cocok liwat antarmuka SPI, contone, yen perlu nganyari kanggo versi anyar utawa wis dibusak kanthi salah.
Figure 18: Dianjurake pin assignment saka antarmuka program AVR
Pamilihan sinyal X ing pin 5 saka SV12
Gumantung ing aplikasi sing dikarepake, sambungan X ing pin 5 saka SV12 (Gambar 17) bisa diwenehi sinyal sing beda:
- A jumper nyambungake pin 2 lan 3 saka header pin JP4.
Yen pin 2 lan 3 pin header JP4 (ndeleng Figure 17 ndhuwur lan panah (11) ing Figure 1) shorted dening jumper, GPIO D10 (sinyal SS) mikrokontroler disambungake menyang pin 5 konektor SV12. SV12 digunakake banjur minangka antarmuka SPI normal karo SS (Slave Select) GPIO D10.
Ing kasus iki, loro antarmuka SPI SV11 lan SV12 nggunakake baris SS padha D10! Mulane, mung siji saka loro konektor ngudani SV11 utawa SV12 bisa disambungake menyang modul SPI, amarga simultaneous umum nggunakake baris SS padha dening piranti beda bakal mimpin kanggo kasalahan transmisi lan short circuit ing garis SPI! - A jumper nyambungake pin 1 lan 2 saka header pin JP4. Ing kasus iki, garis RESET mikrokontroler disambungake menyang pin 5 saka pin header SV12. Ing mode iki SV12 tumindak minangka antarmuka pemrograman kanggo mikrokontroler ATmega328P, amarga kanggo proses pemrograman baris RESET saka ATmega328P kudu disambungake menyang pin X (pin 5) saka pin header SV12. Ing mode iki, ATmega328P minangka abdi SPI lan programmer eksternal minangka master.
4.12.3 Sambungan bebarengan modul SPI kanggo SV11 lan SV12
Yen ana perlu kanggo nyambungake 3.3 modul V lan 5 modul V menyang Papan Pelatihan MCCAB ing wektu sing padha, iki bisa diwujudake kanthi kabel sing ditampilake ing Gambar 19. Pin 1 lan 3 saka header pin JP4 ora nyambung, pin 2 saka JP4 disambungake menyang salah siji saka GPIOs digital D2 ... D9 ing pin header SV5 (panah (3) ing Figure 1) liwat kabel Dupont, minangka ditampilake ing Figure 19. Output mikrokontroler ATmega328P iki banjur nepaki tugas saka sinyal SS tambahan ing konektor X (pin 5) saka header pin SV12. Gambar 19 nuduhake prosedur nggunakake example saka D9 minangka konektor tambahan SS2.
Gambar 19: Sambungan bebarengan saka rong modul SPI menyang Papan Pelatihan MCCAB Ing kasus iki, loro antarmuka SPI SV11 lan SV12 bisa disambungake menyang budak SPI eksternal bebarengan, amarga loro SV11 lan SV12 nggunakake garis SS sing beda saiki: Tingkat LOW ing GPIO D10 ngaktifake modul SPI ing SV11 lan tingkat LOW ing GPIO D9 ngaktifake modul SPI ing SV12 (ndeleng Figure 19).
Mikrokontroler ing Papan Pelatihan MCCAB mung bisa ngganti data karo siji modul sing disambungake menyang bis liwat SV11 utawa SV12 bebarengan. Nalika sampeyan bisa ndeleng ing Figure 19, garis MISO loro antarmuka SV11 lan SV12 disambungake bebarengan. Yen loro antarmuka bakal diaktifake ing wektu sing padha dening tingkat LOW ing SS-konektor lan bakal nransfer data menyang mikrokontroler, kasalahan transmisi lan short circuits ing garis SPI bakal asil!
4.13 Header pin SV8, SV9 lan SV10 kanggo antarmuka TWI (= I2C)
Liwat header pin SV8, SV9 lan SV10 (panah (15), (16) lan (14) ing Gambar 1) pangguna bisa nggawe serial I.
C = Inter-Integrated Circuit) mikrokontroler ing papan latihan kanthi sambungan I2 C eksternal (modul I2C. Ing lembar data mikrokontroler AVR ATmega328P antarmuka I2C diarani TWI (Two Wire Interface). Kabel saka telung konektor ditampilake ing Figure20.
Gambar 20: Antarmuka TWI (= I2C) ing Papan Latihan MCCAB
C modul karo +3.3 V operasi voltage disambungake menyang SV8 utawa SV9. A imbuhan tingkat stage ing SV8 lan SV9 nyuda tingkat sinyal 5 V saka mikrokontroler AVR ATmega328P menyang tingkat sinyal 3.3 V saka modul eksternal. Aku Ing SV10, sing aku 2 C modul disambungake, kang bisa karo vol operasitage +5 V. Aku 2 antarmuka C kasusun mung saka rong garis bidirectional SDA (Serial DAta) lan SCL (Serial Clock). Kanggo mbedakake sing luwih apik, ing Gambar 20 garis SDA lan SCL ditandhani kanthi sufiks 5V sadurunge imbuhan level s.tage lan kanthi seselan 3V3 sawise imbuhan tingkat stage. Mikrokontroler AVR ATmega328P nduweni hardware TWI (Two Wire Interface, fungsional identik karo antarmuka I 2 C) ing chip, sing sinyal SDA lan SCL bisa disambungake ing chip mikrokontroler menyang GPIOs A4 lan A5 ing header pin SV6 ( panah (7) ing Gambar 1).
Ing Arduino IDE, perpustakaan kabel kasedhiya kanggo kontrol modul I 2 C, sing digabungake menyang program pangguna kanthi #include . 2
Petunjuk kanggo panggunaan konverter analog / digital ATmega328P
Ing setelan gawan sawise ngalih ing vol operasitage saka modul mikrokontroler Arduino NANO, konverter analog/digital (ADC) mikrokontroler nduweni vol analogtage range VADC = 0 … +5 V. Ing kasus iki, +5 V operasi voltage Vcc saka modul mikrokontroler uga referensi voltage VREF saka ADC, kasedhiya yen terminal REF konektor SV6 (panah (7) ing Figure 1) ora disambungake. ADC saka ATmega328P ngowahi vol input analogtage VADC ing salah sawijining input A0 ... A7 menyang digital 10-bit nilai Z. Nilai numerik Z ana ing binar resp. kisaran angka heksadesimal ®
Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Iki cocog karo kisaran angka desimal
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….
102310 |
1024 |
Ing sawetara diijini saka input analog voltage iku VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Akurasi saka analog / konversi digital gumantung utamané ing kualitas referensi voltage VREF, amarga kanggo nilai numerik 10-bit Z sing digawe dening konverter analog/digital mikrokontroler ditrapake:
Z =.1024 (Persamaan 1)
VADC minangka input voltage saka konverter analog/digital ing salah sawijining input A0 ... A7 lan VREF minangka referensi voltage nyetel kanggo konverter. Referensi voltage bisa diukur karo voltmeter dhuwur-impedansi antarane terminal REF saka SV6 lan GND lemah sirkuit. Asil konversi analog/digital minangka nilai integer, yaiku, sembarang panggonan desimal asil saka divisi saka rong vol.tages VADC lan VREF dipotong. Vol operasi +5 Vtage dipakani dening PC liwat kabel USB kui dening sumber daya ngoper saka PC. Nanging, output voltage saka sumber daya ngoper biasane duwe vol AC non-diabaikantage komponèn superimposed ing, kang nyuda akurasi analog / konversi digital. Asil sing luwih apik bisa digayuh kanthi nggunakake +3.3 V tambahan voltage stabil dening vol lineartage regulator ing Papan Pelatihan MCCAB minangka referensi voltage kanggo konverter analog/digital. Kanggo maksud iki, konverter analog / digital saka ATmega328P diinisialisasi ing program kanthi instruksi analogReference (EXTERNAL); // nyetel voltage ing pin REF minangka referensi voltage miturut referensi diganti voltage lan pin REF saka pin header SV6 (panah (7) ing Figure 1) disambungake menyang jejer +3.3 V pin 3V3 ing pin header SV6 liwat kabel Dupont utawa jumper.
Elinga yen analog voltage VADC ing referensi voltage VREF = 3.3 V isih diowahi dadi nilai 10-bit digital ing kisaran 0 … 102310, nanging jarak pangukuran konverter analog/digital dikurangi dadi kisaran VADC = 0 … +3.297 V.
Ing bali, résolusi sing luwih apik saka asil konversi digayuh, amarga LSB (nilai resolvable paling cilik) saiki mung 3.2 mV.
Input voltage VADC konverter analog/digital ing input analog A0 … A7 ing header pin SV6 kudu luwih cilik tinimbang nilai VREF ing REF terminal SV6!
Pangguna kudu mesthekake yen VADC <VREF!
Kanggo "Akurasi konversi A/D" deleng cathetan ing kaca 11.
Perpustakaan "MCCAB_Lib" kanggo Papan Pelatihan MCCAB
Kanggo ndhukung pangguna ngontrol akeh komponen hardware (saklar, tombol, LED, 3 × 3 LED matriks, buzzer) ing Papan Pelatihan MCCAB, perpustakaan "MCCAB_Lib" kasedhiya, sing bisa didownload kanthi gratis saka situs Internet. www.elektor.com/20440 dening para panuku papan latihan.
Sastra luwih lanjut babagan Panggunaan Papan Latihan MCCAB
Ing buku "Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters" (ISBN 978-3-89576-5452) sampeyan ora mung bakal nemokake introduksi rinci babagan pemrograman mikrokontroler lan basa pemrograman C, sing digunakake ing Arduino IDE. kanggo nulis program, nanging uga katrangan rinci babagan metode perpustakaan "MCCAB_Lib" lan macem-macem aplikasi examples lan program olahraga kanggo nggunakake Papan Training MCCAB.
Dokumen / Sumber Daya
![]() |
elektor Arduino NANO Training Board MCCAB [pdf] Instruksi Manual Arduino NANO Training Board MCCAB, Arduino, NANO Training Board MCCAB, Training Board MCCAB, Board MCCAB |