Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard хэрэглэгчийн гарын авлага

Агуулга нуугдах

1 Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard хэрэглэгчийн гарын авлага

2 Дууслааview

8 Автомат (Програм хангамж) дахин тохируулах

9 Физик шинж чанар

10 Arduino UNO лавлагаа дизайн

11 Лавлагаа

12 Холбоотой нийтлэлүүд

Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard хэрэглэгчийн гарын авлага

Дууслааview

Arduino Uno нь ATmega328 (өгөгдлийн хуудас) дээр суурилсан микроконтроллерийн самбар юм. Энэ нь 14 дижитал оролт/гаралтын зүү (үүнээс 6-г нь PWM гаралт болгон ашиглаж болно), 6 аналог оролт, 16 МГц-ийн болор осциллятор, USB холболт, тэжээлийн залгуур, ICSP толгой, дахин тохируулах товчлууртай. Энэ нь микроконтроллерыг дэмжихэд шаардлагатай бүх зүйлийг агуулдаг; Эхлэхийн тулд үүнийг компьютерт USB кабелиар холбох эсвэл AC-to-DC адаптер эсвэл батерейгаар тэжээхэд л хангалттай. Uno нь өмнөх бүх самбаруудаас ялгаатай нь FTDI USB-ээс цуваа драйвер чип ашигладаггүй. Үүний оронд энэ нь USB-ээс цуваа хөрвүүлэгч хэлбэрээр програмчлагдсан Atmega8U2-г агуулдаг. “Uno” гэдэг нь итали хэлээр нэг гэсэн утгатай бөгөөд удахгүй гарах Arduino 1.0 хувилбарыг тохиолдуулан нэрлэсэн. Uno болон 1.0 хувилбар нь урагшлах Arduino-ийн лавлах хувилбарууд байх болно. Uno бол USB Arduino самбаруудын хамгийн сүүлийн үеийн загвар бөгөөд Arduino платформын жишиг загвар юм; Өмнөх хувилбаруудтай харьцуулах бол Arduino самбаруудын индексийг үзнэ үү.

Дүгнэлт

Микроконтроллер ATmega328
Үйл ажиллагааны ботьtage 5 В
Оролтын хэмжээtage (санал болгосон) 7-12V
Оролтын хэмжээtage (хязгаарлалт) 6-20V
Дижитал оролт гаралтын зүү 14 (үүнээс 6 нь PWM гаралтыг хангадаг)
Аналог оролтын зүү 6
I/O Pin-д ногдох тогтмол гүйдэл 40 мА
3.3V зүү 50 мА-ийн тогтмол гүйдэл
Флэш санах ой 32 KB (ATmega328), үүний 0.5 КБ-ыг ачаалагч ашигладаг.

SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 КБ (ATmega328)
Цагийн хурд 16 МГц

Схем ба лавлагаа дизайн
БҮРГЭД files: Arduino-uno-reference-design.zip
Схем: arduino-uno-schematic.pdf

Хүч

Arduino Uno нь USB холболтоор эсвэл гадаад тэжээлийн эх үүсвэрээр тэжээгдэж болно. Эх үүсвэрийн хүчийг автоматаар сонгоно. Гадны (USB бус) тэжээл нь AC-д тогтмол гүйдлийн адаптер (ханын харваа) эсвэл батерейгаас ирж болно. ТУЗ-ийн тэжээлийн залгуурт 2.1 мм-ийн төвийн эерэг залгуурыг залгаснаар адаптерийг холбож болно. Батерейны утсыг POWER холбогчийн Gnd болон Vin зүү толгойн хэсэгт оруулж болно. Уг самбар нь 6-аас 20 вольтын гаднах тэжээл дээр ажиллах боломжтой. Харин 7V-оос бага хүчдэлээр тэжээгддэг бол 5V-ийн зүү нь таван вольтоос бага хүчдэлийг хангаж, самбар тогтворгүй байж болно. 12V-оос дээш хүчдэл хэрэглэж байгаа бол ботьtage зохицуулагч хэт халж, хавтанг гэмтээж болно. Санал болгож буй хүрээ нь 7-12 вольт байна.
Цахилгааны зүү нь дараах байдалтай байна.

VIN. Оролтын ботьtagГадаад тэжээлийн эх үүсвэр ашиглаж байх үед Arduino самбар руу (USB холболт эсвэл бусад зохицуулалттай тэжээлийн эх үүсвэрээс 5 вольтоос ялгаатай). Та боть нийлүүлж болноtage энэ зүүгээр дамжуулан, эсвэл хэрэв нийлүүлж байгаа бол ботьtagцахилгаан залгуураар дамжуулан, энэ зүүгээр дамжуулан хандана уу.

5V. Зохицуулалттай тэжээлийн хангамж нь микроконтроллер болон самбар дээрх бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тэжээхэд ашиглагддаг. Энэ нь VIN кодоос самбар дээрх зохицуулагчаар эсвэл USB эсвэл өөр зохицуулалттай 5V тэжээлээр тэжээгддэг.
3V3. 3.3 вольтын хүчдэлийг самбар дээрх зохицуулагчаар үүсгэдэг. Хамгийн их гүйдэл нь 50 мА байна.

GND. Газрын тээглүүр.

Санах ой
ATmega328 нь 32 KB багтаамжтай (ачаалагчийн хувьд 0.5 KB ашигладаг). Мөн 2 KB SRAM, 1 KB EEPROM (EEPROM номын сантай хамт уншиж, бичиж болно) -тай.

Оролт ба гаралт

Uno дээрх 14 дижитал зүү тус бүрийг pinMode(), digitalWrite() болон digitalRead() функцийг ашиглан оролт эсвэл гаралт болгон ашиглаж болно. Тэд 5 вольтоор ажилладаг. Зүү бүр нь хамгийн ихдээ 40 мА-ыг хангах эсвэл хүлээн авах боломжтой бөгөөд 20-50 кОм-ийн дотоод татах резистор (анхдагчаар салгагдсан) байна. Үүнээс гадна зарим тээглүүр байдаг
тусгай функцууд:

Цуврал: 0 (RX) ба 1 (TX). TTL цуваа өгөгдлийг (RX) хүлээн авах, дамжуулах (TX) хийхэд ашигладаг. Эдгээр зүү нь ATmega8U2 USB-to-TTL цуврал чипийн харгалзах тээглүүрүүдэд холбогдсон байна.
Гадаад тасалдал: 2 ба 3. Эдгээр зүү нь бага утга, өсөх эсвэл буурах ирмэг эсвэл утгын өөрчлөлт дээр тасалдал үүсгэхээр тохируулж болно. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг attachInterrupt() функцээс үзнэ үү.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, болон 11. AnalogWrite() функцээр 8 битийн PWM гаралтыг өгнө.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Эдгээр зүү нь SPI номын санг ашиглан SPI холболтыг дэмждэг.

LED: 13. Дижитал зүү 13-д холбогдсон суурилуулсан LED байна. Зүү нь ӨНДӨР утгатай үед LED нь асаалттай, тээглүүр БАГА үед унтардаг.

Uno нь A6-аас A0 гэсэн шошготой 5 аналог оролттой бөгөөд тус бүр нь 10 битийн нягтралыг (өөрөөр хэлбэл 1024 өөр утгатай) өгдөг. Анхдагч байдлаар тэд газраас 5 вольт хүртэл хэмждэг боловч AREF зүү болон analogReference() функцийг ашиглан тэдгээрийн хязгаарын дээд хязгаарыг өөрчлөх боломжтой юу? Нэмж дурдахад зарим зүү нь тусгай функцтэй байдаг:

I2C: 4 (SDA) ба 5 (SCL). Wire номын санг ашиглан I2C (TWI) холболтыг дэмжинэ. Самбар дээр өөр хэд хэдэн зүү байна:
AREF. Лавлагаа ботьtagаналог оролтуудын хувьд e. AnalogReference()-д ашиглагддаг.

Дахин тохируулах. Микроконтроллерыг дахин тохируулахын тулд энэ мөрийг LOW болгоно уу. Ихэвчлэн самбар дээрх нэгийг хаадаг бамбай дээр дахин тохируулах товчлуурыг нэмэхэд ашигладаг.
Мөн Arduino зүү болон ATmega328 портуудын хоорондох зураглалыг үзнэ үү?

Харилцаа холбоо

Arduino UNO нь компьютер, өөр Arduino эсвэл бусад микроконтроллеруудтай холбогдох хэд хэдэн төхөөрөмжтэй. ATmega328 нь 5 (RX) ба 0 (TX) дижитал зүү дээр ашиглах боломжтой UART TTL (1V) цуваа холболтоор хангадаг. Самбар дээрх ATmega8U2 нь энэхүү цуваа холболтыг USB-ээр дамжуулж, компьютер дээрх програм хангамжийн виртуал ком порт болж харагдана. '8U2 програм хангамж нь стандарт USB COM драйверуудыг ашигладаг бөгөөд гадаад драйвер шаардлагагүй. Гэсэн хэдий ч Windows дээр .inf file шаардлагатай. Arduino програм хангамж нь энгийн текст мэдээллийг Arduino самбар руу илгээх, илгээх боломжийг олгодог цуваа дэлгэцийг агуулдаг. USB-цуваа чип болон компьютерт USB холболтоор өгөгдөл дамжуулах үед самбар дээрх RX ба TX LED нь анивчдаг (гэхдээ 0 ба 1-р зүү дээрх цуваа холболтод хамаарахгүй). SoftwareSerial номын сан нь Uno-ийн аль ч дижитал зүү дээр цуваа холболт хийх боломжийг олгодог. ATmega328 нь I2C (TWI) болон SPI холболтыг дэмждэг. Arduino програм хангамж нь I2C автобусны хэрэглээг хялбарчлах зорилгоор Wire номын санг агуулдаг; дэлгэрэнгүй мэдээллийг баримтаас үзнэ үү. SPI холболтын хувьд SPI номын санг ашиглана уу.

Програмчлал

Arduino Uno-г Arduino програм хангамжаар програмчлах боломжтой (татаж авах). Tools > Board цэснээс "Arduino Uno"-г сонгоно уу (таны самбар дээрх микроконтроллерийн дагуу). Дэлгэрэнгүй мэдээллийг лавлагаа болон зааварчилгаанаас үзнэ үү. Arduino Uno дээрх ATmega328 нь ачаалагчийн хамт урьдчилан шатаасан бөгөөд гадны техник хангамжийн программист ашиглахгүйгээр шинэ код оруулах боломжийг олгодог. Энэ нь анхны STK500 протоколыг ашиглан холбогддог (лавлагаа, C толгой files). Та мөн ачаалагчийг алгасаж, микроконтроллерийг ICSP (In-Circuit Serial Programming) толгойгоор дамжуулан програмчилж болно; дэлгэрэнгүй мэдээллийг эдгээр зааврыг үзнэ үү. ATmega8U2 програмын эх кодыг авах боломжтой. ATmega8U2 нь DFU ачаалагчаар ачаалагдсан бөгөөд самбарын ар талд (Италийн газрын зургийн ойролцоо) гагнуурын холбогчийг холбож, дараа нь 8U2-г дахин тохируулснаар идэвхжүүлж болно. Дараа нь та Atmel-ийн FLIP програм хангамж (Windows) эсвэл DFU программист (Mac OS X болон Linux) ашиглан шинэ програм хангамжийг ачаалж болно. Эсвэл та ISP-ийн толгойг гадны программист ашиглан ашиглаж болно (DFU ачаалагчийг дарж бичих). Дэлгэрэнгүй мэдээллийг хэрэглэгчийн оруулсан энэхүү зааварчилгааг үзнэ үү.

Автомат (Програм хангамж) дахин тохируулах

Ардуино Uno нь байршуулахаасаа өмнө дахин тохируулах товчийг дарах шаардлагагүй, харин холбогдсон компьютер дээр ажиллаж байгаа программ хангамжаар дахин тохируулах боломжтойгоор бүтээгдсэн. ATmega8U2-ийн техник хангамжийн урсгалын хяналтын шугамуудын нэг (DTR) нь ATmega328-ийн дахин тохируулах шугамд 100 нано фарад конденсатороор холбогдсон. Энэ мөрийг батлах үед (бага авсан) дахин тохируулах шугам нь чипийг дахин тохируулах хангалттай урт унадаг. Arduino программ хангамж нь энэ боломжийг ашиглан Arduino орчинд байршуулах товчийг дарснаар код байршуулах боломжийг олгодог. Энэ нь DTR-ийн бууралтыг байршуулах эхлэлтэй сайн зохицуулж болох тул ачаалагчийн хугацаа богино байж болно гэсэн үг юм.

Энэ тохиргоо нь бусад үр дагавартай. Uno нь Mac OS X эсвэл Linux үйлдлийн системтэй компьютерт холбогдсон үед програм хангамжаас (USB-ээр) холбогдох бүрд энэ нь шинэчлэгддэг. Дараагийн хагас секундын турш ачаалагч Uno дээр ажиллаж байна. Энэ нь алдаатай өгөгдлийг (шинэ код байршуулахаас бусад зүйлийг) үл тоомсорлох программчлагдсан боловч холболт нээгдсэний дараа самбар руу илгээсэн эхний хэдэн байт өгөгдлийг таслан зогсоох болно. Хэрэв самбар дээр ажиллаж байгаа ноорог анх эхлэхэд нэг удаагийн тохиргоо эсвэл бусад өгөгдлийг хүлээн авдаг бол холбогдох програм хангамж нь холболтыг нээж, энэ өгөгдлийг илгээхээс өмнө секундын турш хүлээж байгаа эсэхийг шалгаарай. Uno нь автоматаар дахин тохируулахыг идэвхгүй болгохын тулд зүсэж болох ул мөрийг агуулдаг. Дахин идэвхжүүлэхийн тулд ул мөрний хоёр талд байгаа дэвсгэрүүдийг хооронд нь гагнах боломжтой. Энэ нь "RESET-EN" гэсэн шошготой. Та мөн 110V-ээс 5 Ом резисторыг дахин тохируулах шугам руу холбож автоматаар дахин тохируулахыг идэвхгүй болгож болно; дэлгэрэнгүй мэдээллийг энэ форумын сэдвээс үзнэ үү.

USB хэт гүйдлийн хамгаалалт
Arduino Uno нь дахин тохируулагдах поли гал хамгаалагчтай бөгөөд таны компьютерийн USB портуудыг богино холболт болон хэт гүйдлээс хамгаалдаг. Хэдийгээр ихэнх компьютерууд өөрсдийн дотоод хамгаалалтыг хангадаг ч гал хамгаалагч нь нэмэлт хамгаалалтын давхаргыг хангадаг. Хэрэв USB порт руу 500 мА-аас дээш хүчдэл хэрэглэвэл богино буюу хэт ачааллыг арилгах хүртэл гал хамгаалагч автоматаар холболтыг таслана.

Физик шинж чанар

Uno PCB-ийн хамгийн их урт ба өргөн нь 2.7 ба 2.1 инч бөгөөд USB холбогч болон тэжээлийн залгуур нь өмнөх хэмжээсээсээ давсан байна. Шургийн дөрвөн нүх нь хавтанг гадаргуу эсвэл хайрцагт бэхлэх боломжийг олгодог. Дижитал зүү 7 ба 8-ын хоорондох зай нь 160 миль (0.16") бөгөөд бусад тээглүүрүүдийн 100 милийн зайтай ч үржихгүй гэдгийг анхаарна уу.

Arduino UNO лавлагаа дизайн

Лавлагаа загваруудыг “БҮХ ГЭДЭГТЭЙ”, “БҮХ ГЭДЭГТЭЙ” ГАРГАЖ БАЙНА. Arduino ИЛҮҮ БУЮУ БУСАД БҮХ БАТАЛГАААСАА ГАЦАЖ БАЙНА, Arduino нь ямар ч үед мэдэгдэлгүйгээр техникийн үзүүлэлтүүд болон бүтээгдэхүүний тайлбарт өөрчлөлт оруулж болно. Худалдан авагч нь БҮТЭЭГДЭХҮҮНИЙГ ҮНДЭСЛЭХГҮЙ ГЭХДЭЭ ХЯЗГААРЛАГДАХГҮЙ, БҮТЭЭГДЭХҮҮНИЙГ ХЯЗГААРЛАХГҮЙ, ЗОРИУЛАЛТЫН БУЮУ ЗОРИУЛАЛТЫН ДАЛДСАН БАТАЛГАА нь "нөөцлөгдсөн" эсвэл "тодорхойгүй" гэж тэмдэглэгдсэн ямар нэг онцлог, заавар байхгүй эсвэл шинж чанарт тулгуурладаг. Arduino нь эдгээрийг ирээдүйд тодорхойлохын тулд нөөцөлж байгаа бөгөөд ирээдүйд гарсан өөрчлөлтөөс үүсэх зөрчил, үл нийцэлд ямар ч хариуцлага хүлээхгүй. дээрх бүтээгдэхүүний мэдээлэл Web Сайт эсвэл материалыг мэдэгдэлгүйгээр өөрчлөх боломжтой. Энэ мэдээллээр дизайныг эцэслэн боловсруулж болохгүй.