Упатство за употреба Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

Содржини скриј

1 Упатство за употреба Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

2 Во текот наview

8 Автоматско (софтверско) ресетирање

9 Физички карактеристики

10 Референтен дизајн на Arduino UNO

11 Референци

12 Поврзани мислења

Упатство за употреба Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

Во текот наview

Arduino Uno е плоча за микроконтролер базирана на ATmega328 (лист со податоци). Има 14 дигитални влезно/излезни пинови (од кои 6 може да се користат како излези PWM), 6 аналогни влезови, кристален осцилатор од 16 MHz, USB конекција, приклучок за напојување, заглавие ICSP и копче за ресетирање. Содржи се што е потребно за поддршка на микроконтролерот; едноставно поврзете го со компјутер со USB-кабел или напојувајте го со AC-to-DC адаптер или батерија за да започнете. Uno се разликува од сите претходни табли по тоа што не користи чип на двигател FTDI USB-во-сериски. Наместо тоа, има Atmega8U2 програмиран како конвертор од USB во сериски. „Uno“ значи еден на италијански и е именуван за да го одбележи претстојното издание на Arduino 1.0. Uno и верзијата 1.0 ќе бидат референтните верзии на Arduino, кои се движат напред. Uno е најновиот во серијата USB Arduino плочи и референтен модел за платформата Arduino; за споредба со претходните верзии, видете го индексот на табли Arduino.

Резиме

Микроконтролер ATmega328
Оперативен волtagе 5V
Влез волуменtage (препорачано) 7-12V
Влез волуменtage (граници) 6-20V
Дигитални I/O пинови 14 (од кои 6 обезбедуваат PWM излез)
Аналогни влезни пинови 6
DC Струја по I/O пин 40 mA
DC Струја за 3.3V пин 50 mA
Флеш меморија 32 KB (ATmega328) од кои 0.5 KB користи подигнувачот

SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Брзина на часовникот 16 MHz

Шематски и референтен дизајн
ОРЕЛ files: Arduino-uno-reference-design.zip
Шематски: arduino-uno-schematic.pdf

Моќ

Arduino Uno може да се напојува преку USB конекција или со надворешно напојување. Моќта на изворот се избира автоматски. Надворешното (не-USB) напојување може да дојде или од AC-to-DC адаптер (ѕидни брадавици) или од батерија. Адаптерот може да се поврзе со приклучување на централно-позитивен приклучок од 2.1 mm во приклучокот за напојување на плочата. Каблите од батеријата може да се вметнат во заглавијата на пиновите Gnd и Vin на POWER конекторот. Плочката може да работи на надворешно напојување од 6 до 20 волти. Меѓутоа, ако се испорачува со помалку од 7V, иглата од 5V може да напојува помалку од пет волти, а плочата може да биде нестабилна. Ако користите повеќе од 12 V, волtagРегулаторот може да се прегрее и да ја оштети плочата. Препорачаниот опсег е од 7 до 12 волти.
Пиновите за напојување се како што следува:

VIN. Влезот волtage на плочката Arduino кога користи надворешен извор на енергија (за разлика од 5 волти од USB конекцијата или друг регулиран извор на енергија). Можете да обезбедите волtage преку овој пин, или, ако се снабдува волtage преку приклучокот за напојување, пристапете до него преку оваа игла.

5V. Регулираното напојување се користи за напојување на микроконтролерот и другите компоненти на плочата. Ова може да дојде или од VIN преку вграден регулатор или да се испорачува преку USB или друго регулирано напојување од 5V.
3V3. Напојувањето од 3.3 волти се генерира од вградениот регулатор. Максималната струја е 50 mA.

ГНД. Иглички за заземјување.

Меморија
ATmega328 има 32 KB (со 0.5 KB користени за подигнувачот). Исто така, има 2 KB SRAM и 1 KB EEPROM (што може да се чита и пишува со библиотеката EEPROM).

Влез и излез

Секој од 14-те дигитални пинови на Uno може да се користи како влез или излез, користејќи ги функциите pinMode(), digitalWrite() и digitalRead(). Тие работат на 5 волти. Секој пин може да обезбеди или прими максимум 40 mA и има внатрешен отпор за повлекување (исклучен стандардно) од 20-50 kOhms. Покрај тоа, некои иглички имаат
специјализирани функции:

Сериски: 0 (RX) и 1 (TX). Се користи за примање (RX) и пренос (TX) TTL сериски податоци. Овие пинови се поврзани со соодветните пинови на серискиот чип USB-to-TTL ATmega8U2.
Надворешни прекини: 2 и 3. Овие пинови може да се конфигурираат да активираат прекин на мала вредност, раб што расте или паѓа или промена на вредноста. Погледнете ја функцијата attachInterrupt() за детали.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Обезбедете 8-битен PWM излез со функцијата analogWrite().
СПИ: 10 (СС), 11 (МОСИ), 12 (МИСО), 13 (СКК). Овие пинови поддржуваат SPI комуникација користејќи ја библиотеката SPI.

LED: 13. Има вградена LED диода поврзана со дигитален пин 13. Кога пинот е ВИСОКА вредност, ЛЕД-то е вклучено, кога иглата е НИСКО, таа е исклучена.

Uno има 6 аналогни влезови, означени со A0 до A5, од кои секој обезбедува 10 бита на резолуција (т.е. 1024 различни вредности). Стандардно, тие мерат од заземјување до 5 волти, иако е можно да се смени горниот крај на нивниот опсег со помош на пинот AREF и функцијата analogReference()? Дополнително, некои пинови имаат специјализирана функционалност:

I2C: 4 (SDA) и 5 (SCL). Поддржете ја комуникацијата I2C (TWI) користејќи ја библиотеката Wire. На таблата има уште неколку иглички:
АРЕФ. Референца voltage за аналогните влезови. Се користи со analogReference().

Ресетирај. Доведете ја оваа линија LOW за да го ресетирате микроконтролерот. Обично се користи за додавање копче за ресетирање на штитовите што го блокираат оној на таблата.
Погледнете го и мапирањето помеѓу пиновите на Arduino и портите ATmega328?.

Комуникација

Arduino UNO има голем број на можности за комуникација со компјутер, друг Arduino или други микроконтролери. ATmega328 обезбедува UART TTL (5V) сериска комуникација, која е достапна на дигитални пинови 0 (RX) и 1 (TX). ATmega8U2 на таблата ја канализира оваа сериска комуникација преку USB и се појавува како виртуелна компоративна порта за софтверот на компјутерот. Фирмверот '8U2 ги користи стандардните USB COM драјвери и не е потребен надворешен драјвер. Меѓутоа, на Windows, .inf file потребно е. Софтверот Arduino вклучува сериски монитор кој овозможува испраќање едноставни текстуални податоци до и од плочката Arduino. RX и TX LED диодите на плочката ќе трепкаат кога податоците се пренесуваат преку чип USB-на-сериски и USB-поврзување со компјутерот (но не и за сериска комуникација на пиновите 0 и 1). SoftwareSerial библиотеката овозможува сериска комуникација на кој било од дигиталните пинови на Uno. ATmega328 исто така поддржува I2C (TWI) и SPI комуникација. Софтверот Arduino вклучува Wire библиотека за да се поедностави користењето на магистралата I2C; видете ја документацијата за детали. За комуникација со SPI, користете ја библиотеката SPI.

Програмирање

Arduino Uno може да се програмира со софтверот Arduino (преземи). Изберете „Arduino Uno“ од менито Tools > Board (според микроконтролерот на вашата плочка). За детали, видете ја референцата и упатствата. ATmega328 на Arduino Uno доаѓа претходно запален со подигнувач кој ви овозможува да испратите нов код на него без употреба на надворешен хардверски програмер. Комуницира користејќи го оригиналниот протокол STK500 (референца, заглавие C fileс). Можете исто така да го заобиколите подигнувачот и да го програмирате микроконтролерот преку заглавието ICSP (In-Circuit Serial Programming); видете ги овие упатства за детали. Достапен е изворниот код на фирмверот ATmega8U2. ATmega8U2 е вчитан со подигнувач DFU, кој може да се активира со поврзување на скокачот за лемење на задниот дел од плочата (во близина на картата на Италија) и потоа ресетирање на 8U2. Потоа можете да го користите софтверот FLIP на Atmel (Windows) или програмерот DFU (Mac OS X и Linux) за да вчитате нов фирмвер. Или можете да го користите заглавието на интернет провајдерот со надворешен програмер (презапишување на подигнувачот на DFU). Погледнете го ова упатство придонесено од корисникот за повеќе информации.

Автоматско (софтверско) ресетирање

Наместо да бара физичко притискање на копчето за ресетирање пред поставувањето, Arduino Uno е дизајниран на начин што овозможува да се ресетира со софтвер што работи на поврзан компјутер. Една од линиите за контрола на протокот на хардверот (DTR) на ATmega8U2 е поврзана со линијата за ресетирање на ATmega328 преку кондензатор од 100 нано фарад. Кога оваа линија е наметната (на ниско ниво), линијата за ресетирање се намалува доволно долго за да се ресетира чипот. Софтверот Arduino ја користи оваа способност за да ви овозможи да испраќате код со едноставно притискање на копчето за поставување во околината Arduino. Ова значи дека подигнувачот може да има пократок тајмаут, бидејќи спуштањето на DTR може добро да се координира со почетокот на поставувањето.

Ова поставување има други импликации. Кога Uno е поврзан или со компјутер со Mac OS X или Linux, тој се ресетира секој пат кога ќе се поврзува со него од софтвер (преку USB). Во следните половина секунда, подигнувачот работи на Uno. Иако е програмиран да игнорира погрешни податоци (т.е. било што освен поставување на нов код), ќе ги пресретне првите неколку бајти податоци испратени до таблата откако ќе се отвори врската. Ако скицата што се извршува на таблата добива еднократна конфигурација или други податоци кога првпат се стартува, проверете дали софтверот со кој комуницира чека секунда по отворањето на врската и пред да ги испрати овие податоци. Uno содржи трага што може да се исече за да се оневозможи автоматското ресетирање. Влошките од двете страни на трагата може да се залемат заедно за повторно да се овозможи. Таа е означена како „RESET-EN“. Можеби ќе можете да го оневозможите автоматското ресетирање со поврзување на отпорник од 110 оми од 5V на линијата за ресетирање; видете ја оваа тема на форумот за детали.

USB заштита од прекумерна струја
Arduino Uno има поли осигурувач што може да се ресетира што ги штити USB-портите на вашиот компјутер од шорцеви и прекумерна струја. Иако повеќето компјутери обезбедуваат сопствена внатрешна заштита, осигурувачот обезбедува дополнителен слој на заштита. Ако на USB-портата се примени повеќе од 500 mA, осигурувачот автоматски ќе ја прекине врската додека не се отстрани кратката или преоптоварувањето.

Физички карактеристики

Максималната должина и ширина на Uno PCB се 2.7 и 2.1 инчи соодветно, при што USB конекторот и приклучокот за напојување се протегаат надвор од претходната димензија. Четири отвори за завртки овозможуваат плочката да се прицврсти на површина или куќиште. Забележете дека растојанието помеѓу дигиталните пинови 7 и 8 е 160 милји (0.16 инчи), а не е ни повеќекратно од растојанието од 100 милји на другите пинови.

Референтен дизајн на Arduino UNO

Референтните дизајни СЕ ОБЕЗБЕДУВААТ „КАКО ШТО СЕ“ И „СО СИТЕ ГИШАНИ“. Arduino СЕ ОДГОВАРА СИТЕ ДРУГИ ГАРАНЦИИ, ИЗРНИ ИЛИ ИМПЛИЦИРАНИ, Arduino може да направи промени во спецификациите и описот на производите во секое време, без претходна најава. Клиентот не смее да смета дека ПРОИЗВОДИТЕ, ВКЛУЧУВАЈЌИ, НО НЕ ОГРАНИЧЕНИ НА, БИЛО ИМПЛИЦИРАНИ ГАРАНЦИИ ЗА ПРОДАЖБА ИЛИ СООДВЕТНОСТ ЗА ПОСЕБНИ ЦЕЛИ, се потпираат на отсуството или карактеристиките на какви било карактеристики или упатства означени како „резервирани“ или „недефинирани“. Arduino ги задржува овие за идната дефиниција и нема никаква одговорност за конфликти или некомпатибилности кои произлегуваат од идните промени на нив. Информациите за производот на Web Сајтот или Материјалите се предмет на промена без претходна најава. Не го финализирајте дизајнот со овие информации.