„Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard“ vartotojo vadovas

Turinys paslėpti

1 „Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard“ vartotojo vadovas

2 Baigėsiview

3 Santrauka

4 Galia

5 Įvestis ir išvestis

6 Bendravimas

7 Programavimas

8 Automatinis (programinės įrangos) atstatymas

9 Fizinės charakteristikos

10 Arduino UNO etaloninis dizainas

11 Nuorodos

12 Susiję įrašai

„Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard“ vartotojo vadovas

Baigėsiview

Arduino Uno yra mikrovaldiklio plokštė, pagrįsta ATmega328 (duomenų lapas). Turi 14 skaitmeninių įvesties/išvesties kontaktų (iš kurių 6 gali būti naudojami kaip PWM išėjimai), 6 analoginius įėjimus, 16 MHz kristalų generatorių, USB jungtį, maitinimo lizdą, ICSP antraštę ir atstatymo mygtuką. Jame yra viskas, ko reikia mikrovaldikliui palaikyti; Norėdami pradėti, tiesiog prijunkite jį prie kompiuterio USB kabeliu arba maitinkite kintamosios srovės į nuolatinės srovės adapteriu arba akumuliatoriumi. „Uno“ skiriasi nuo visų ankstesnių plokščių tuo, kad jame nenaudojamas FTDI USB-serijinės tvarkyklės lustas. Vietoj to, jame yra Atmega8U2, užprogramuotas kaip USB į nuoseklųjį keitiklį. „Uno“ italų kalba reiškia „vieną“ ir pavadintas artėjančio „Arduino 1.0“ išleidimo ženklu. „Uno“ ir 1.0 versija bus pagrindinės „Arduino“ versijos, judančios į priekį. „Uno“ yra naujausia USB „Arduino“ plokščių serija ir „Arduino“ platformos etaloninis modelis; Norėdami palyginti su ankstesnėmis versijomis, žr. Arduino plokščių indeksą.

Santrauka

Mikrovaldiklis ATmega328
Veiklos ttage 5V
Įvesties tomastage (rekomenduojama) 7-12V
Įvesties tomastage (ribos) 6-20V
Skaitmeniniai įvesties / išvesties kaiščiai 14 (iš kurių 6 suteikia PWM išvestį)
Analoginės įvesties kaiščiai 6
DC srovė vienam įvesties/išvesties kaiščiui 40 mA
Nuolatinės srovės srovė 3.3 V kontaktui 50 mA
„Flash“ atmintis 32 KB (ATmega328), iš kurių 0.5 KB naudoja įkrovos programa

SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Laikrodžio dažnis 16 MHz

Scheminis ir orientacinis dizainas
ERELAS files: Arduino-uno-reference-design.zip
Schema: arduino-uno-schematic.pdf

Galia

Arduino Uno gali būti maitinamas per USB jungtį arba iš išorinio maitinimo šaltinio. Šaltinio galia parenkama automatiškai. Išorinis (ne USB) maitinimas gali būti tiekiamas iš kintamosios srovės į nuolatinės srovės adapterį (sienos karpos) arba iš baterijos. Adapterį galima prijungti įkišant 2.1 mm centrinį teigiamą kištuką į plokštės maitinimo lizdą. Akumuliatoriaus laidus galima įkišti į POWER jungties Gnd ir Vin kaiščių antraštes. Plokštė gali veikti nuo 6 iki 20 voltų išorinio maitinimo šaltinio. Tačiau jei tiekiama mažesnė nei 7 V įtampa, 5 V kaištis gali tiekti mažiau nei penkis voltus, o plokštė gali būti nestabili. Jei naudojama daugiau nei 12 V, ttagReguliatorius gali perkaisti ir sugadinti plokštę. Rekomenduojamas diapazonas yra nuo 7 iki 12 voltų.
Maitinimo kaiščiai yra tokie:

VIN. Įvesties ttage prie Arduino plokštės, kai ji naudoja išorinį maitinimo šaltinį (priešingai nei 5 voltai iš USB jungties ar kito reguliuojamo maitinimo šaltinio). Galite pateikti ttage per šį kaištį arba, jei tiekiamas ttage per maitinimo lizdą, pasiekite jį per šį kaištį.

5V. Reguliuojamas maitinimo šaltinis naudojamas mikrovaldikliui ir kitiems plokštės komponentams maitinti. Jis gali būti tiekiamas iš VIN per laive esantį reguliatorių arba tiekiamas per USB arba kitą reguliuojamą 5 V maitinimo šaltinį.
3V3. 3.3 voltų maitinimą generuoja borto reguliatorius. Didžiausias srovės suvartojimas yra 50 mA.

GND. Įžeminimo kaiščiai.

Atmintis
ATmega328 turi 32 KB (0.5 KB naudojama įkrovos įkrovikliui). Jame taip pat yra 2 KB SRAM ir 1 KB EEPROM (kurią galima skaityti ir rašyti naudojant EEPROM biblioteką).

Įvestis ir išvestis

Kiekvienas iš 14 skaitmeninių Uno kaiščių gali būti naudojamas kaip įvestis arba išvestis naudojant pinMode(), digitalWrite() ir digitalRead() funkcijas. Jie veikia 5 voltais. Kiekvienas kaištis gali tiekti arba priimti ne daugiau kaip 40 mA ir turi vidinį traukimo rezistorių (atjungtas pagal numatytuosius nustatymus) 20-50 kOhm. Be to, kai kurie kaiščiai turi
specializuotos funkcijos:

Serijos: 0 (RX) ir 1 (TX). Naudojamas priimti (RX) ir perduoti (TX) TTL serijinius duomenis. Šie kaiščiai yra prijungti prie atitinkamų ATmega8U2 USB į TTL serijos lusto kaiščių.
Išoriniai pertraukimai: 2 ir 3. Šie kaiščiai gali būti sukonfigūruoti taip, kad suaktyvintų pertraukimą esant žemai reikšmei, kylant arba krentant briaunai arba pakeitus vertę. Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. funkciją attachInterrupt().

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 ir 11. Pateikite 8 bitų PWM išvestį naudodami analogWrite() funkciją.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Šie kaiščiai palaiko SPI ryšį naudojant SPI biblioteką.

Šviesos diodas: 13. Yra įmontuotas šviesos diodas, prijungtas prie skaitmeninio kaiščio 13. Kai kaiščio reikšmė yra AUKŠTA, šviesos diodas dega, kai kaištis yra LOW, jis išjungtas.

Uno turi 6 analoginius įėjimus, pažymėtus nuo A0 iki A5, kurių kiekvienas suteikia 10 bitų skiriamąją gebą (ty 1024 skirtingas reikšmes). Pagal numatytuosius nustatymus jie matuoja nuo įžeminimo iki 5 voltų, tačiau ar įmanoma pakeisti viršutinę diapazono dalį naudojant AREF kaištį ir funkciją analogReference()? Be to, kai kurie kaiščiai turi specialias funkcijas:

I2C: 4 (SDA) ir 5 (SCL). Palaikykite I2C (TWI) ryšį naudodami Wire biblioteką. Lentoje yra keletas kitų kaiščių:
AREF. Nuoroda ttage analoginiams įėjimams. Naudojamas su analogReference().

Nustatyti iš naujo. Perkelkite šią eilutę LOW, kad iš naujo nustatytumėte mikrovaldiklį. Paprastai naudojamas norint pridėti atstatymo mygtuką prie skydų, kurie blokuoja skydelyje esantį mygtuką.
Taip pat žiūrėkite „Arduino“ kaiščių ir „ATmega328“ prievadų susiejimą?.

Bendravimas

Arduino UNO turi daugybę galimybių bendrauti su kompiuteriu, kitu Arduino ar kitais mikrovaldikliais. ATmega328 suteikia UART TTL (5V) nuoseklųjį ryšį, kuris pasiekiamas skaitmeniniuose kaiščiuose 0 (RX) ir 1 (TX). Plokštėje esantis ATmega8U2 perduoda šį nuoseklųjį ryšį per USB ir rodomas kaip virtualus kompiuterio programinės įrangos prievadas. '8U2 programinė įranga naudoja standartines USB COM tvarkykles ir nereikia jokios išorinės tvarkyklės. Tačiau sistemoje „Windows“ .inf file yra būtinas. „Arduino“ programinėje įrangoje yra serijinis monitorius, leidžiantis paprastus tekstinius duomenis siųsti į „Arduino“ plokštę ir iš jos. Plokštėje esantys RX ir TX šviesos diodai mirksi, kai duomenys perduodami per USB į nuoseklųjį lustą ir USB jungtį į kompiuterį (bet ne nuosekliajam ryšiui su 0 ir 1 kaiščiais). „SoftwareSerial“ biblioteka leidžia nuosekliai palaikyti ryšį su bet kuriuo „Uno“ skaitmeniniu kaiščiu. ATmega328 taip pat palaiko I2C (TWI) ir SPI ryšį. „Arduino“ programinėje įrangoje yra „Wire“ biblioteka, kuri supaprastina I2C magistralės naudojimą; Daugiau informacijos rasite dokumentacijoje. SPI ryšiui naudokite SPI biblioteką.

Programavimas

Arduino Uno galima programuoti naudojant Arduino programinę įrangą (atsisiųsti). Meniu Įrankiai > Plokštė pasirinkite „Arduino Uno“ (pagal mikrovaldiklį jūsų plokštėje). Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. nuorodą ir vadovėlius. „Arduino Uno“ ATmega328 yra iš anksto įrašytas su įkrovos įkrovikliu, leidžiančiu įkelti naują kodą nenaudojant išorinio aparatūros programuotojo. Jis bendrauja naudodamas originalų STK500 protokolą (nuoroda, C antraštė files). Taip pat galite apeiti įkrovos įkroviklį ir programuoti mikrovaldiklį per ICSP (In-Circuit Serial Programming) antraštę; daugiau informacijos rasite šiose instrukcijose. Yra ATmega8U2 programinės įrangos šaltinio kodas. ATmega8U2 yra pakrautas su DFU įkrovos įkrovikliu, kurį galima aktyvuoti prijungus litavimo trumpiklį plokštės gale (šalia Italijos žemėlapio) ir iš naujo nustatant 8U2. Tada galite naudoti „Atmel“ FLIP programinę įrangą („Windows“) arba DFU programuotoją („Mac OS X“ ir „Linux“), kad įkeltumėte naują programinę-aparatinę įrangą. Arba galite naudoti IPT antraštę su išoriniu programuotoju (perrašant DFU įkrovos įkroviklį). Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. šią vartotojo pateiktą mokymo programą.

Automatinis (programinės įrangos) atstatymas

Prieš įkeliant „Arduino Uno“ reikia fiziškai paspausti atstatymo mygtuką, o suprojektuotas taip, kad jį būtų galima atkurti naudojant prijungtame kompiuteryje veikiančią programinę įrangą. Viena iš ATmega8U2 aparatinės įrangos srauto valdymo linijų (DTR) yra prijungta prie ATmega328 atstatymo linijos per 100 nanofaradų kondensatorių. Kai ši eilutė tvirtinama (maža), atstatymo linija nukrenta pakankamai ilgai, kad būtų galima iš naujo nustatyti lustą. Arduino programinė įranga naudoja šią galimybę, kad galėtumėte įkelti kodą tiesiog paspausdami įkėlimo mygtuką Arduino aplinkoje. Tai reiškia, kad įkrovos įkroviklis gali turėti trumpesnį skirtąjį laiką, nes DTR sumažinimas gali būti gerai suderintas su įkėlimo pradžia.

Ši sąranka turi kitų pasekmių. Kai Uno prijungtas prie kompiuterio, kuriame veikia „Mac OS X“ arba „Linux“, jis iš naujo nustatomas kiekvieną kartą, kai prie jo prisijungiama iš programinės įrangos (per USB). Maždaug kitą pusę sekundės įkrovos įkroviklis veikia Uno. Nors jis yra užprogramuotas ignoruoti netinkamai suformuotus duomenis (ty bet ką, išskyrus naujo kodo įkėlimą), jis perims kelis pirmuosius duomenų baitus, siunčiamus į plokštę, atidarius ryšį. Jei plokštėje veikiantis eskizas pirmą kartą paleidžiant gauna vienkartinius konfigūracijos ar kitus duomenis, įsitikinkite, kad programinė įranga, su kuria jis bendrauja, palaukia sekundę atidarius ryšį ir prieš išsiųsdamas šiuos duomenis. Uno yra pėdsakas, kurį galima iškirpti, kad būtų išjungtas automatinis atstatymas. Abiejose pėdsako pusėse esančias trinkeles galima sulituoti kartu, kad ją vėl įjungtumėte. Jis pažymėtas „RESET-EN“. Taip pat galite išjungti automatinį atstatymą, prijungę 110 omų rezistorių nuo 5 V prie atstatymo linijos; Daugiau informacijos rasite šioje forumo temoje.

USB apsauga nuo viršsrovių
„Arduino Uno“ turi iš naujo nustatomą poli saugiklį, kuris apsaugo jūsų kompiuterio USB prievadus nuo trumpų ir viršsrovių. Nors dauguma kompiuterių turi savo vidinę apsaugą, saugiklis suteikia papildomą apsaugos sluoksnį. Jei prie USB prievado prijungiama daugiau nei 500 mA, saugiklis automatiškai nutraukia ryšį, kol bus pašalintas trumpasis arba perkrovimas.

Fizinės charakteristikos

Didžiausias Uno PCB ilgis ir plotis yra atitinkamai 2.7 ir 2.1 colio, o USB jungtis ir maitinimo lizdas yra už ankstesnio matmens. Keturios varžtų skylės leidžia lentą pritvirtinti prie paviršiaus arba korpuso. Atminkite, kad atstumas tarp skaitmeninių 7 ir 8 kaiščių yra 160 mil (0.16 colio), o ne lyginis 100 mil atstumo tarp kitų kaiščių kartotinis.

Arduino UNO etaloninis dizainas

Etaloniniai projektai PATEIKTI „TOKIE, KOKIA YRA“ IR „SU VISAIS TRIKIMAIS“. „Arduino“ ATSISAKO JOKIŲ KITŲ AIŠKIŲ AR NUMANOMŲ GARANTIJŲ, „Arduino“ gali bet kada be įspėjimo keisti specifikacijas ir gaminių aprašymus. Klientas neturi manyti, kad PRODUKTAI, ĮSKAITANT, BET JOKIAIS JOKIAIS NEAPSIribojant, JOKIOS NUMANOMOS GARANTIJOS DĖL TINKAMUMO PARDUOTI AR TINKAMUMO TAM TAM TIKSLUI remtis tuo, kad nėra jokių funkcijų ar nurodymų, pažymėtų „rezervuota“ arba „neapibrėžta“. „Arduino“ pasilieka juos būsimam apibrėžimui ir neprisiima jokios atsakomybės už konfliktus ar nesuderinamumus, kylančius dėl būsimų jų pakeitimų. Informacija apie produktą ant Web Svetainė arba medžiaga gali būti keičiama be įspėjimo. Neužbaikite dizaino naudodami šią informaciją.