Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard korisnički priručnik

Nadview

Arduino Uno je mikrokontrolerska ploča temeljena na ATmega328 (podatkovna tablica). Ima 14 digitalnih ulazno/izlaznih pinova (od kojih se 6 može koristiti kao PWM izlazi), 6 analognih ulaza, kristalni oscilator od 16 MHz, USB priključak, utičnicu za napajanje, ICSP zaglavlje i gumb za resetiranje. Sadrži sve što je potrebno za podršku mikrokontrolera; jednostavno ga spojite na računalo USB kabelom ili ga napajajte AC-to-DC adapterom ili baterijom da biste započeli. Uno se razlikuje od svih prethodnih ploča po tome što ne koristi FTDI USB-to-serial upravljački čip. Umjesto toga, sadrži Atmega8U2 programiran kao USB-to-serijski pretvarač. "Uno" znači jedan na talijanskom i nazvan je kako bi obilježio nadolazeće izdanje Arduina 1.0. Uno i verzija 1.0 bit će referentne verzije Arduina, krećući se naprijed. Uno je najnoviji u nizu USB Arduino ploča i referentni model za Arduino platformu; za usporedbu s prethodnim verzijama, pogledajte indeks Arduino ploča.

Sažetak

• Mikrokontroler ATmega328
• Operativni svtage 5 V
• Ulazni voltage (preporučeno) 7-12V
• Ulazni voltage (granice) 6-20V
• Digitalni I/O pinovi 14 (od kojih 6 osigurava PWM izlaz)
• Analogni ulazni pinovi 6
• Istosmjerna struja po I/O pinu 40 mA
• Istosmjerna struja za pin od 3.3 V 50 mA
• Flash memorija 32 KB (ATmega328) od čega 0.5 KB koristi bootloader
• SRAM 2 KB (ATmega328)
• EEPROM 1 KB (ATmega328)
• Radni takt 16 MHz

Shematski i referentni dizajn
ORAO files: Arduino-uno-reference-design.zip
Shema: arduino-uno-schematic.pdf

Vlast

Arduino Uno može se napajati putem USB veze ili vanjskim napajanjem. Snaga izvora odabire se automatski. Vanjsko (ne-USB) napajanje može dolaziti iz AC-to-DC adaptera (zidna bradavica) ili baterije. Adapter se može spojiti uključivanjem 2.1 mm središnjeg pozitivnog utikača u utičnicu za napajanje ploče. Izvodi baterije mogu se umetnuti u zaglavlja pinova Gnd i Vin POWER konektora. Ploča može raditi na vanjskom napajanju od 6 do 20 volti. Međutim, ako se napaja s manje od 7 V, pin od 5 V može dati manje od pet volti i ploča može biti nestabilna. Ako koristite više od 12 V, voltagRegulator se može pregrijati i oštetiti ploču. Preporučeni raspon je od 7 do 12 volti.
Igle za napajanje su sljedeće:

• VIN broj Ulazni voltage na Arduino ploču kada koristi vanjski izvor napajanja (za razliku od 5 volti iz USB veze ili drugog reguliranog izvora napajanja). Možete dostaviti voltage kroz ovu iglu, ili, ako dobavlja voltage putem utičnice za napajanje, pristupite mu putem ove igle.
• 5V. Regulirano napajanje se koristi za napajanje mikrokontrolera i ostalih komponenti na ploči. To može doći od VIN-a preko regulatora na ploči ili se može napajati putem USB-a ili drugog reguliranog napajanja od 5 V.
• 3V3. Opskrbu od 3.3 volta generira ugrađeni regulator. Maksimalna potrošnja struje je 50 mA.
• GND. Uzemljene igle.

Memorija
ATmega328 ima 32 KB (sa 0.5 KB koji se koristi za bootloader). Također ima 2 KB SRAM-a i 1 KB EEPROM-a (koji se može čitati i pisati pomoću EEPROM biblioteke).

Ulaz i izlaz

Svaki od 14 digitalnih pinova na Unu može se koristiti kao ulaz ili izlaz, koristeći funkcije pinMode(), digitalWrite() i digitalRead(). Rade na 5 volti. Svaki pin može dati ili primiti najviše 40 mA i ima unutarnji otpornik za privlačenje (isključen prema zadanim postavkama) od 20-50 kOhma. Osim toga, neke igle imaju
specijalizirane funkcije:

• Serijski: 0 (RX) i 1 (TX). Koristi se za primanje (RX) i prijenos (TX) TTL serijskih podataka. Ovi pinovi su povezani s odgovarajućim pinovima ATmega8U2 USB-to-TTL serijskog čipa.
• Vanjski prekidi: 2 i 3. Ovi se pinovi mogu konfigurirati za pokretanje prekida na niskoj vrijednosti, rastućem ili padajućem rubu ili promjeni vrijednosti. Pogledajte funkciju attachInterrupt() za detalje.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10 i 11. Omogućite 8-bitni PWM izlaz s funkcijom analogWrite().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ovi pinovi podržavaju SPI komunikaciju pomoću SPI biblioteke.
• LED: 13. Postoji ugrađena LED dioda spojena na digitalni pin 13. Kada je pin VISOKE vrijednosti, LED je uključen, kada je pin LOW, isključen je.

Uno ima 6 analognih ulaza, označenih od A0 do A5, od kojih svaki pruža 10 bita rezolucije (tj. 1024 različite vrijednosti). Prema zadanim postavkama mjere od uzemljenja do 5 volti, ali je li moguće promijeniti gornji kraj njihovog raspona pomoću AREF pina i funkcije analogReference()? Osim toga, neke igle imaju specijaliziranu funkciju:

• I2C: 4 (SDA) i 5 (SCL). Podržite I2C (TWI) komunikaciju pomoću Wire knjižnice. Postoji nekoliko drugih pinova na ploči:
• AREF. Referentni svtage za analogne ulaze. Koristi se s analogReference().
• Resetiraj. Dovedite ovu liniju na NISKO stanje za resetiranje mikrokontrolera. Obično se koristi za dodavanje gumba za resetiranje štitovima koji blokiraju onaj na ploči.
• Pogledajte također mapiranje između Arduino pinova i ATmega328 portova?.

Komunikacija

Arduino UNO ima niz mogućnosti za komunikaciju s računalom, drugim Arduinom ili drugim mikrokontrolerima. ATmega328 pruža UART TTL (5V) serijsku komunikaciju, koja je dostupna na digitalnim pinovima 0 (RX) i 1 (TX). ATmega8U2 na ploči kanalizira ovu serijsku komunikaciju preko USB-a i pojavljuje se kao virtualni com port za softver na računalu. Firmware '8U2 koristi standardne USB COM upravljačke programe i nije potreban vanjski upravljački program. Međutim, u sustavu Windows, .inf file je potrebno. Softver Arduino uključuje serijski monitor koji omogućuje slanje jednostavnih tekstualnih podataka na i s Arduino ploče. RX i TX LED na ploči će treperiti kada se podaci prenose preko USB-na-serijski čip i USB veze na računalo (ali ne za serijsku komunikaciju na pinovima 0 i 1). Knjižnica SoftwareSerial omogućuje serijsku komunikaciju na bilo kojem od Uno digitalnih pinova. ATmega328 također podržava I2C (TWI) i SPI komunikaciju. Softver Arduino uključuje biblioteku Wire za pojednostavljenje korištenja I2C sabirnice; detalje pogledajte u dokumentaciji. Za SPI komunikaciju koristite SPI biblioteku.

Programiranje

Arduino Uno se može programirati pomoću Arduino softvera (preuzimanje). Odaberite “Arduino Uno iz izbornika Alati > Ploča (prema mikrokontroleru na vašoj ploči). Za pojedinosti pogledajte reference i upute. ATmega328 na Arduino Uno dolazi već spržen s bootloaderom koji vam omogućuje učitavanje novog koda na njega bez upotrebe vanjskog hardverskog programatora. Komunicira pomoću originalnog STK500 protokola (referenca, C zaglavlje files). Također možete zaobići bootloader i programirati mikrokontroler kroz ICSP (In-Circuit Serial Programming) zaglavlje; pogledajte ove upute za detalje. Izvorni kod firmvera ATmega8U2 je dostupan. ATmega8U2 ima DFU bootloader, koji se može aktivirati spajanjem lemljenog kratkospojnika na stražnjoj strani ploče (blizu karte Italije) i zatim resetiranjem 8U2. Zatim možete koristiti Atmelov FLIP softver (Windows) ili DFU programator (Mac OS X i Linux) za učitavanje novog firmvera. Ili možete koristiti ISP zaglavlje s vanjskim programatorom (prepisujući DFU bootloader). Za više informacija pogledajte ovaj vodič koji su pridonijeli korisnici.

Automatsko (softversko) resetiranje

Umjesto da zahtijeva fizički pritisak tipke za resetiranje prije učitavanja, Arduino Uno je dizajniran na način koji omogućuje da se resetira pomoću softvera koji radi na povezanom računalu. Jedna od hardverskih linija za kontrolu protoka (DTR) ATmega8U2 povezana je s linijom za resetiranje ATmega328 preko kondenzatora od 100 nano farada. Kada je ova linija potvrđena (preuzeta nisko), linija resetiranja pada dovoljno dugo da resetira čip. Softver Arduino koristi ovu mogućnost kako bi vam omogućio učitavanje koda jednostavnim pritiskom na gumb za učitavanje u Arduino okruženju. To znači da bootloader može imati kraće vrijeme čekanja, budući da se smanjenje DTR-a može dobro uskladiti s početkom učitavanja.

Ova postavka ima i druge implikacije. Kada je Uno spojen na računalo s operativnim sustavom Mac OS X ili Linux, resetira se svaki put kada se na njega uspostavi softverska veza (putem USB-a). Sljedećih pola sekunde ili tako nešto, bootloader radi na Unu. Iako je programiran da zanemari neispravne podatke (tj. sve osim učitavanja novog koda), presrest će prvih nekoliko bajtova podataka koji se šalju na ploču nakon otvaranja veze. Ako skica koja se izvodi na ploči primi jednokratnu konfiguraciju ili druge podatke kada se prvi put pokrene, provjerite čeka li softver s kojim komunicira sekundu nakon otvaranja veze i prije slanja ovih podataka. Uno sadrži trag koji se može rezati kako bi se onemogućilo automatsko resetiranje. Jastučići s obje strane traga mogu se zalemiti kako bi se ponovno omogućio. Označeno je kao "RESET-EN". Također možete onemogućiti automatsko resetiranje spajanjem otpornika od 110 ohma od 5 V na liniju resetiranja; pogledajte ovu nit foruma za detalje.

USB zaštita od prekomjerne struje
Arduino Uno ima resetirajući poli osigurač koji štiti USB priključke vašeg računala od kratkih spojeva i prekomjerne struje. Iako većina računala pruža vlastitu unutarnju zaštitu, osigurač pruža dodatni sloj zaštite. Ako se više od 500 mA primijeni na USB priključak, osigurač će automatski prekinuti vezu dok se kratki spoj ili preopterećenje ne uklone.

Fizičke karakteristike

Maksimalna duljina i širina Uno PCB-a su 2.7 odnosno 2.1 inča, s USB konektorom i utičnicom za napajanje koji se protežu izvan prethodne dimenzije. Četiri rupe za vijke omogućuju pričvršćivanje ploče na površinu ili kućište. Imajte na umu da je udaljenost između digitalnih pinova 7 i 8 160 mil (0.16″), što nije parni višekratnik razmaka od 100 mil ostalih pinova.

Arduino UNO referentni dizajn

Referentni dizajni DAJU SE "KAKVI JESU" I "SA SVIM GREŠKAMA". Arduino SE ODRIČE SVIH DRUGIH JAMSTAVA, IZRIČITIH ILI POSREDNIH, Arduino može promijeniti specifikacije i opise proizvoda u bilo koje vrijeme, bez prethodne najave. Kupac ne smije smatrati da se PROIZVODI, UKLJUČUJUĆI, ALI NE OGRANIČAVAJUĆI SE NA, BILO KOJA IMPLICITNA JAMSTVA O PRODAJI ILI PRIKLADNOSTI ZA ODREĐENU NAMJENU oslanjaju na odsutnost ili karakteristike bilo kojih značajki ili uputa označenih kao "rezervirano" ili "nedefinirano". Arduino ih rezervira za buduću definiciju i neće snositi nikakvu odgovornost za sukobe ili nekompatibilnosti proizašle iz budućih promjena istih. Informacije o proizvodu na Web Stranica ili materijali podložni su promjenama bez prethodne najave. Nemojte finalizirati dizajn s ovim informacijama.

Preuzmi PDF: Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard korisnički priručnik

Reference

• korisnički priručnik