Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard manuale utente
Sopraview
Arduino Uno è una scheda microcontrollore basata su ATmega328 (scheda tecnica). Dispone di 14 pin di ingresso/uscita digitali (di cui 6 utilizzabili come uscite PWM), 6 ingressi analogici, un oscillatore a cristallo da 16 MHz, una connessione USB, un jack di alimentazione, un'intestazione ICSP e un pulsante di ripristino. Contiene tutto il necessario per supportare il microcontrollore; basta collegarlo a un computer con un cavo USB o alimentarlo con un adattatore AC-DC o una batteria per iniziare. La Uno differisce da tutte le schede precedenti in quanto non utilizza il chip driver FTDI da USB a seriale. Presenta invece l'Atmega8U2 programmato come convertitore da USB a seriale. "Uno" significa uno in italiano ed è chiamato per celebrare l'imminente rilascio di Arduino 1.0. La Uno e la versione 1.0 saranno le versioni di riferimento di Arduino, andando avanti. La Uno è l'ultima di una serie di schede Arduino USB e il modello di riferimento per la piattaforma Arduino; per un confronto con le versioni precedenti, vedere l'indice delle schede Arduino.
Riepilogo
- Microcontroller ATmega328
- Volume di eserciziotage 5V
- Ingresso volumetage (consigliato) 7-12V
- Ingresso volumetage (limiti) 6-20V
- Digital I / O Pins 14 (di cui 6 forniscono PWM)
- Pin di ingresso analogico 6
- Corrente di CC per I / O Pin 40 mA
- Corrente CC per pin 3.3 V 50 mA
- Memoria Flash 32 KB (ATmega328) di cui 0.5 KB utilizzati dal bootloader
- SRAM 2KB (ATmega328)
- EEPROM 1KB (ATmega328)
- Frequenza di clock 16 MHz
Schema e progetto di riferimento
AQUILA files: Arduino-uno-reference-design.zip
Schema: arduino-uno-schematic.pdf
Energia
L'Arduino Uno può essere alimentato tramite una connessione USB o con un alimentatore esterno. La potenza della sorgente viene selezionata automaticamente. L'alimentazione esterna (non USB) può provenire da un adattatore AC-DC (wall-wart) o da una batteria. L'adattatore può essere collegato inserendo una spina positiva al centro da 2.1 mm nel jack di alimentazione della scheda. I cavi di una batteria possono essere inseriti nelle intestazioni dei pin Gnd e Vin del connettore POWER. La scheda può funzionare con un'alimentazione esterna da 6 a 20 volt. Se alimentato con meno di 7 V, tuttavia, il pin 5 V potrebbe fornire meno di cinque volt e la scheda potrebbe essere instabile. Se si utilizzano più di 12V, il voltagIl regolatore potrebbe surriscaldarsi e danneggiare la scheda. L'intervallo consigliato è compreso tra 7 e 12 volt.
I pin di alimentazione sono i seguenti:
- VIN. L'ingresso voltage alla scheda Arduino quando utilizza una fonte di alimentazione esterna (al contrario di 5 volt dalla connessione USB o altra fonte di alimentazione regolata). Puoi fornire voltage attraverso questo pin, oppure, se si fornisce voltage tramite il jack di alimentazione, accedervi tramite questo pin.
- 5V. L'alimentatore regolato viene utilizzato per alimentare il microcontrollore e altri componenti sulla scheda. Questo può provenire dal VIN tramite un regolatore di bordo o essere fornito tramite USB o un'altra alimentazione regolata a 5 V.
- 3V3. Un'alimentazione a 3.3 volt è generata dal regolatore di bordo. L'assorbimento di corrente massimo è di 50 mA.
- GND. Perni a terra.
Memoria
L'ATmega328 ha 32 KB (con 0.5 KB utilizzati per il bootloader). Ha anche 2 KB di SRAM e 1 KB di EEPROM (che possono essere letti e scritti con la libreria EEPROM).
Ingresso e uscita
Ciascuno dei 14 pin digitali su Uno può essere utilizzato come input o output, utilizzando le funzioni pinMode(), digitalWrite() e digitalRead(). Funzionano a 5 volt. Ogni pin può fornire o ricevere un massimo di 40 mA e dispone di un resistore di pull-up interno (disconnesso per impostazione predefinita) di 20-50 kOhm. Inoltre, alcuni pin hanno
funzioni specializzate:
- Seriale: 0 (RX) e 1 (TX). Utilizzato per ricevere (RX) e trasmettere (TX) dati seriali TTL. Questi pin sono collegati ai pin corrispondenti del chip seriale da USB a TTL ATmega8U2.
- Interrupt esterni: 2 e 3. Questi pin possono essere configurati per attivare un interrupt su un valore basso, un fronte di salita o di discesa o una variazione di valore. Vedere la funzione attachInterrupt() per i dettagli.
- PWM: 3, 5, 6, 9, 10 e 11. Fornisce un'uscita PWM a 8 bit con la funzione analogWrite().
- SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Questi pin supportano la comunicazione SPI utilizzando la libreria SPI.
- LED: 13. C'è un LED integrato collegato al pin digitale 13. Quando il pin è ALTO, il LED è acceso, quando il pin è BASSO, è spento.
L'Uno ha 6 ingressi analogici, etichettati da A0 a A5, ognuno dei quali fornisce 10 bit di risoluzione (cioè 1024 valori diversi). Per impostazione predefinita misurano da terra a 5 volt, sebbene sia possibile modificare l'estremità superiore del loro intervallo utilizzando il pin AREF e la funzione analogReference ()? Inoltre, alcuni pin hanno funzionalità specializzate:
- I2C: 4 (SDA) e 5 (SCL). Supporta la comunicazione I2C (TWI) utilizzando la libreria Wire. Ci sono un paio di altri pin sulla scheda:
- AREF. Riferimento voltage per gli ingressi analogici. Usato con analogReference().
- Ripristina. Porta questa linea LOW per resettare il microcontrollore. Tipicamente utilizzato per aggiungere un pulsante di ripristino agli scudi che bloccano quello sulla scheda.
- Vedi anche la mappatura tra pin Arduino e porte ATmega328?.
Comunicazione
Arduino UNO ha una serie di funzioni per comunicare con un computer, un altro Arduino o altri microcontrollori. L'ATmega328 fornisce la comunicazione seriale UART TTL (5V), disponibile sui pin digitali 0 (RX) e 1 (TX). Un ATmega8U2 sulla scheda canalizza questa comunicazione seriale tramite USB e appare come una porta di comunicazione virtuale al software sul computer. Il firmware '8U2 utilizza i driver USB COM standard e non è necessario alcun driver esterno. Tuttavia, su Windows, un file .inf file è obbligatorio. Il software Arduino include un monitor seriale che consente di inviare dati testuali semplici da e verso la scheda Arduino. I LED RX e TX sulla scheda lampeggeranno quando i dati vengono trasmessi tramite il chip da USB a seriale e la connessione USB al computer (ma non per la comunicazione seriale sui pin 0 e 1). Una libreria SoftwareSerial consente la comunicazione seriale su qualsiasi pin digitale di Uno. L'ATmega328 supporta anche la comunicazione I2C (TWI) e SPI. Il software Arduino include una libreria Wire per semplificare l'utilizzo del bus I2C; guarda la documentazione per dettagli. Per la comunicazione SPI, utilizzare la libreria SPI.
Programmazione
L'Arduino Uno può essere programmato con il software Arduino (download). Seleziona “Arduino Uno dal menu Strumenti > Scheda (in base al microcontrollore sulla tua scheda). Per i dettagli, vedere i riferimenti e le esercitazioni. L'ATmega328 su Arduino Uno viene pre-masterizzato con un bootloader che consente di caricare nuovo codice su di esso senza l'uso di un programmatore hardware esterno. Comunica utilizzando il protocollo STK500 originale (riferimento, intestazione C fileS). È inoltre possibile bypassare il bootloader e programmare il microcontrollore tramite l'intestazione ICSP (In-Circuit Serial Programming); vedere queste istruzioni per i dettagli. Il codice sorgente del firmware ATmega8U2 è disponibile. L'ATmega8U2 è caricato con un bootloader DFU, che può essere attivato collegando il jumper a saldare sul retro della scheda (vicino alla mappa dell'Italia) e quindi resettando l'8U2. È quindi possibile utilizzare il software FLIP di Atmel (Windows) o il programmatore DFU (Mac OS X e Linux) per caricare il nuovo firmware. Oppure puoi utilizzare l'intestazione ISP con un programmatore esterno (sovrascrivendo il bootloader DFU). Vedere questo tutorial fornito dall'utente per ulteriori informazioni.
Ripristino automatico (software).
Anziché richiedere una pressione fisica del pulsante di ripristino prima di un caricamento, Arduino Uno è progettato in modo da poter essere ripristinato dal software in esecuzione su un computer connesso. Una delle linee di controllo del flusso hardware (DTR) dell'ATmega8U2 è collegata alla linea di ripristino dell'ATmega328 tramite un condensatore da 100 nano farad. Quando questa linea viene asserita (portata bassa), la linea di ripristino scende abbastanza a lungo da ripristinare il chip. Il software Arduino utilizza questa funzionalità per consentire di caricare il codice semplicemente premendo il pulsante di caricamento nell'ambiente Arduino. Ciò significa che il bootloader può avere un timeout più breve, in quanto l'abbassamento del DTR può essere ben coordinato con l'inizio del caricamento.
Questa configurazione ha altre implicazioni. Quando Uno è collegato a un computer con Mac OS X o Linux, si reimposta ogni volta che viene effettuata una connessione dal software (tramite USB). Per circa mezzo secondo successivo, il bootloader è in esecuzione su Uno. Sebbene sia programmato per ignorare i dati malformati (ovvero qualsiasi cosa oltre a un caricamento di nuovo codice), intercetterà i primi pochi byte di dati inviati alla scheda dopo l'apertura di una connessione. Se uno sketch in esecuzione sulla scheda riceve una configurazione una tantum o altri dati al primo avvio, assicurarsi che il software con cui comunica attenda un secondo dopo l'apertura della connessione e prima di inviare questi dati. Lo Uno contiene una traccia che può essere tagliata per disabilitare il ripristino automatico. I pad su entrambi i lati della traccia possono essere saldati insieme per riattivarlo. È etichettato "RESET-EN". Potresti anche essere in grado di disabilitare l'auto-reset collegando una resistenza da 110 ohm da 5V alla linea di reset; vedere questo thread del forum per i dettagli.
Protezione da sovracorrente USB
L'Arduino Uno ha un fusibile poli ripristinabile che protegge le porte USB del tuo computer da cortocircuiti e sovracorrente. Sebbene la maggior parte dei computer fornisca la propria protezione interna, il fusibile fornisce un ulteriore livello di protezione. Se alla porta USB vengono applicati più di 500 mA, il fusibile interromperà automaticamente la connessione finché il cortocircuito o il sovraccarico non vengono rimossi.
Caratteristiche fisiche
La lunghezza e la larghezza massime del PCB Uno sono rispettivamente di 2.7 e 2.1 pollici, con il connettore USB e il jack di alimentazione che si estendono oltre la dimensione precedente. Quattro fori per le viti consentono di fissare la scheda a una superficie o a una custodia. Si noti che la distanza tra i pin digitali 7 e 8 è di 160 mil (0.16″), non un multiplo pari della spaziatura di 100 mil degli altri pin.
Progetto di riferimento Arduino UNO
I progetti di riferimento SONO FORNITI "COSÌ COME SONO" E "CON TUTTI I DIFETTI". Arduino DECLINA TUTTE LE ALTRE GARANZIE, ESPRESSE O IMPLICITE, Arduino può apportare modifiche alle specifiche e alle descrizioni dei prodotti in qualsiasi momento, senza preavviso. Il Cliente non deve considerare i PRODOTTI, INCLUSE, A TITOLO ESEMPLIFICATIVO, QUALSIASI GARANZIA IMPLICITA DI COMMERCIABILITÀ O IDONEITÀ PER UNO SCOPO PARTICOLARE, fare affidamento sull'assenza o sulle caratteristiche di qualsiasi caratteristica o istruzione contrassegnata come "riservata" o "non definita". Arduino li riserva per future definizioni e non avrà alcuna responsabilità per conflitti o incompatibilità derivanti da future modifiche agli stessi. Le informazioni sul prodotto sul Web Il Sito oi Materiali sono soggetti a modifiche senza preavviso. Non finalizzare un progetto con queste informazioni.
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