Arduino ATMEGA328 SMD breadboard notendahandbók

Yfirview

Arduino Uno er örstýringarborð byggt á ATmega328 (gagnablaði). Hann hefur 14 stafræna inn-/útgangspinna (þar af er hægt að nota 6 sem PWM úttak), 6 hliðræn inntak, 16 MHz kristalsveiflu, USB tengingu, rafmagnstengi, ICSP haus og endurstillingarhnapp. Það inniheldur allt sem þarf til að styðja við örstýringuna; einfaldlega tengdu það við tölvu með USB snúru eða kveiktu á því með AC-til-DC millistykki eða rafhlöðu til að byrja. Uno er frábrugðin öllum fyrri töflum að því leyti að hann notar ekki FTDI USB-til-raðakstursflöguna. Í staðinn er hann með Atmega8U2 forritaðan sem USB-í-raðbreytir. „Uno“ þýðir einn á ítölsku og er nefndur til að marka væntanlega útgáfu af Arduino 1.0. Uno og útgáfa 1.0 verða viðmiðunarútgáfur af Arduino, áframhaldandi. Uno er það nýjasta í röð af USB Arduino borðum og viðmiðunarlíkanið fyrir Arduino pallinn; fyrir samanburð við fyrri útgáfur, sjá skrá yfir Arduino borð.

Samantekt

• Örstýring ATmega328
• Operation Voltage 5V
• Inntak Voltage (mælt með) 7-12V
• Inntak Voltage (takmörk) 6-20V
• Stafræn I/O pinnar 14 (þar af 6 veita PWM úttak)
• Analog Input Pins 6
• DC straumur á I/O pinna 40 mA
• DC Straumur fyrir 3.3V Pin 50 mA
• Flash Memory 32 KB (ATmega328) þar af 0.5 KB er notað af ræsiforritinu
• SRAM 2 KB (ATmega328)
• EEPROM 1 KB (ATmega328)
• Klukkuhraði 16 MHz

Skematísk og tilvísunarhönnun
ØRN files: Arduino-uno-reference-design.zip
Skýringarmynd: arduino-uno-schematic.pdf

Kraftur

Hægt er að knýja Arduino Uno í gegnum USB tengingu eða með ytri aflgjafa. Kraftur uppsprettans er valinn sjálfkrafa. Ytri (ekki USB) afl getur komið annað hvort frá AC-til-DC millistykki (veggvarta) eða rafhlöðu. Hægt er að tengja millistykkið með því að stinga 2.1 mm miðjuplássi í rafmagnstengi töflunnar. Hægt er að setja leiðslur frá rafhlöðu í Gnd og Vin pinnahausa POWER tengisins. Stjórnin getur starfað á ytri straumi frá 6 til 20 volta. Ef það er með minna en 7V, getur 5V pinnan hins vegar gefið minna en fimm volt og borðið gæti verið óstöðugt. Ef notað er meira en 12V, mun voltagÞrýstijafnarinn getur ofhitnað og skemmt borðið. Ráðlagt svið er 7 til 12 volt.
Kraftpinnar eru sem hér segir:

• VIN. Inntak binditage á Arduino borðið þegar það er að nota utanaðkomandi aflgjafa (öfugt við 5 volt frá USB tengingunni eða öðrum stjórnuðum aflgjafa). Þú getur útvegað voltage í gegnum þennan pinna, eða, ef gefur voltage í gegnum rafmagnstengið, fáðu aðgang að því í gegnum þennan pinna.
• 5V. Stýrða aflgjafinn er notaður til að knýja örstýringuna og aðra íhluti á borðinu. Þetta getur annaðhvort komið frá VIN í gegnum þrýstijafnara um borð, eða komið fyrir með USB eða öðru stýrðu 5V framboði.
• 3V3. 3.3 volta framboð er myndað af þrýstijafnaranum um borð. Hámarks straumnotkun er 50 mA.
• GND. Jarðpinnar.

Minni
ATmega328 er með 32 KB (með 0.5 KB notað fyrir ræsiforritið). Það hefur einnig 2 KB af SRAM og 1 KB af EEPROM (sem hægt er að lesa og skrifa með EEPROM bókasafninu).

Inntak og úttak

Hver af 14 stafrænu pinnunum á Uno er hægt að nota sem inntak eða úttak, með því að nota pinMode(), digitalWrite() og digitalRead() aðgerðir. Þeir ganga á 5 volt. Hver pinna getur veitt eða tekið á móti að hámarki 40 mA og hefur innri uppdráttarviðnám (aftengdur sjálfgefið) sem er 20-50 kOhms. Að auki hafa sumir pinnar
sérhæfðar aðgerðir:

• Raðnúmer: 0 (RX) og 1 (TX). Notað til að taka á móti (RX) og senda (TX) TTL raðgögn. Þessir pinnar eru tengdir við samsvarandi pinna á ATmega8U2 USB-to-TTL Serial flís.
• Ytri truflanir: 2 og 3. Hægt er að stilla þessa pinna til að kveikja á truflun á lágu gildi, hækkandi eða lækkandi brún eða breytingu á gildi. Sjá aðachInterrupt() aðgerðina fyrir frekari upplýsingar.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10 og 11. Gefðu 8 bita PWM úttak með analogWrite() aðgerðinni.
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Þessir pinnar styðja SPI samskipti með því að nota SPI bókasafnið.
• LED: 13. Það er innbyggt LED tengt við stafræna pinna 13. Þegar pinninn er HÁTT gildi er ljósdíóðan kveikt, þegar pinninn er LOW, þá er slökkt.

Uno hefur 6 hliðræn inntak, merkt A0 til A5, sem hvert um sig gefur 10 bita af upplausn (þ.e. 1024 mismunandi gildi). Sjálfgefið er að þeir mæla frá jörðu til 5 volta, þó er hægt að breyta efri enda sviðsins með því að nota AREF pinna og analogReference() aðgerðina? Að auki hafa sumir pinnar sérhæfða virkni:

• I2C: 4 (SDA) og 5 (SCL). Styðjið I2C (TWI) samskipti með því að nota Wire bókasafnið. Það eru nokkrir aðrir pinnar á töflunni:
• AREF. Tilvísun binditage fyrir hliðrænu inntakið. Notað með analogReference().
• Endurstilla. Færðu þessa línu LOW til að endurstilla örstýringuna. Venjulega notað til að bæta við endurstillingarhnappi við hlífar sem loka þeim á borðinu.
• Sjá einnig kortlagningu milli Arduino pinna og ATmega328 tengi?.

Samskipti

Arduino UNO hefur fjölda aðstöðu til að hafa samskipti við tölvu, annan Arduino eða aðra örstýringu. ATmega328 veitir UART TTL (5V) raðsamskipti, sem er fáanlegt á stafrænum pinna 0 (RX) og 1 (TX). ATmega8U2 á borðinu miðlar þessum raðsamskiptum yfir USB og birtist sem sýndarsamskiptatengi yfir í hugbúnað á tölvunni. '8U2 vélbúnaðinn notar staðlaða USB COM rekla og engin utanaðkomandi rekla er nauðsynleg. Hins vegar, á Windows, er .inf file er krafist. Arduino hugbúnaðurinn inniheldur raðskjá sem gerir kleift að senda einföld textagögn til og frá Arduino borðinu. RX- og TX LED-ljósin á borðinu blikka þegar gögn eru send í gegnum USB-til-raðkubbinn og USB-tengingu við tölvuna (en ekki fyrir raðsamskipti á pinna 0 og 1). SoftwareSerial bókasafn gerir ráð fyrir raðsamskiptum á hvaða stafrænu pinna Uno sem er. ATmega328 styður einnig I2C (TWI) og SPI samskipti. Arduino hugbúnaðurinn inniheldur Wire bókasafn til að einfalda notkun I2C strætósins; sjá skjölin fyrir nánari upplýsingar. Fyrir SPI samskipti, notaðu SPI bókasafnið.

Forritun

Arduino Uno er hægt að forrita með Arduino hugbúnaðinum (hala niður). Veldu „Arduino Uno í Tools > Board valmyndinni (samkvæmt örstýringunni á borðinu þínu). Fyrir frekari upplýsingar, sjá tilvísun og kennsluefni. ATmega328 á Arduino Uno kemur forbrenndur með ræsiforriti sem gerir þér kleift að hlaða upp nýjum kóða á hann án þess að nota utanaðkomandi vélbúnaðarforritara. Það hefur samskipti með því að nota upprunalegu STK500 samskiptareglur (tilvísun, C haus files). Þú getur líka farið framhjá ræsiforritinu og forritað örstýringuna í gegnum ICSP (In-Circuit Serial Programming) hausinn; sjá þessar leiðbeiningar fyrir nánari upplýsingar. ATmega8U2 vélbúnaðar frumkóði er fáanlegur. ATmega8U2 er hlaðinn með DFU ræsiforriti, sem hægt er að virkja með því að tengja lóðmálmstökkvarann ​​aftan á borðinu (nálægt kortinu af Ítalíu) og endurstilla síðan 8U2. Þú getur síðan notað Atmel's FLIP hugbúnaðinn (Windows) eða DFU forritarann ​​(Mac OS X og Linux) til að hlaða nýjum fastbúnaði. Eða þú getur notað ISP hausinn með utanaðkomandi forritara (skrifar yfir DFU ræsiforritið). Sjá þessa kennslu sem notandi hefur lagt fram til að fá frekari upplýsingar.

Sjálfvirk (hugbúnaðar) endurstilling

Frekar en að krefjast líkamlegrar ýtingar á endurstillingarhnappinn áður en hlaðið er upp, er Arduino Uno hannaður á þann hátt að hægt sé að endurstilla hann með hugbúnaði sem keyrir á tengdri tölvu. Ein af vélbúnaðarflæðisstýringarlínum (DTR) ATmega8U2 er tengd við endurstillingarlínu ATmega328 í gegnum 100 nanó farad þétta. Þegar þessi lína er fullyrt (tekin lágt), fellur endurstillingarlínan nógu lengi til að endurstilla flísinn. Arduino hugbúnaðurinn notar þessa möguleika til að leyfa þér að hlaða inn kóða með því einfaldlega að ýta á upphleðsluhnappinn í Arduino umhverfinu. Þetta þýðir að ræsiforritið getur haft styttri tíma, þar sem lækkun DTR getur verið vel samræmd við upphaf upphleðslunnar.

Þessi uppsetning hefur aðrar afleiðingar. Þegar Uno er tengdur við annað hvort tölvu sem keyrir Mac OS X eða Linux, endurstillast hann í hvert sinn sem tenging er við hann frá hugbúnaði (í gegnum USB). Næstu hálfa sekúndu eða svo er ræsiforritið í gangi á Uno. Þó að það sé forritað til að hunsa gölluð gögn (þ.e. allt annað en að hlaða upp nýjum kóða), mun það stöðva fyrstu bæti af gögnum sem send eru til borðsins eftir að tenging er opnuð. Ef skissa sem keyrir á töflunni fær einskiptisstillingar eða önnur gögn þegar hún byrjar fyrst skaltu ganga úr skugga um að hugbúnaðurinn sem hún hefur samskipti við bíði í eina sekúndu eftir að tengingin er opnuð og áður en þessi gögn eru send. Uno inniheldur ummerki sem hægt er að klippa til að slökkva á sjálfvirkri endurstillingu. Hægt er að lóða púðana hvoru megin við snefilinn saman til að virkja það aftur. Það er merkt „RESET-EN“. Þú gætir líka getað slökkt á sjálfvirkri endurstillingu með því að tengja 110 ohm viðnám frá 5V við endurstillingarlínuna; skoðaðu þennan spjallþráð fyrir nánari upplýsingar.

USB yfirstraumsvörn
Arduino Uno er með endurstillanlegu fjölöryggi sem verndar USB tengi tölvunnar fyrir stuttbuxum og ofstraumi. Þrátt fyrir að flestar tölvur veiti sína eigin innri vörn veitir öryggið aukalag af vernd. Ef meira en 500 mA er sett á USB tengið mun öryggið sjálfkrafa rjúfa tenginguna þar til stutt eða ofhleðsla er fjarlægð.

Líkamleg einkenni

Hámarkslengd og breidd Uno PCB eru 2.7 tommur og 2.1 tommur í sömu röð, þar sem USB tengið og rafmagnstengi ná út fyrir fyrri stærðina. Fjögur skrúfgöt gera kleift að festa borðið við yfirborð eða hulstur. Athugaðu að fjarlægðin milli stafrænna pinna 7 og 8 er 160 mil (0.16″), ekki jafnt margfeldi af 100 mil bili hinna pinna.

Arduino UNO tilvísunarhönnun

Tilvísunarhönnun ER LEYFIÐ „EINS OG ER“ OG „MEÐ ÖLLUM GÖLLUM“. Arduino FYRIR ALLAR AÐRAR ÁBYRGÐIR, SKÝRI EÐA ÓBEINNUN, Arduino getur gert breytingar á forskriftum og vörulýsingum hvenær sem er, án fyrirvara. Viðskiptavinurinn má ekki líta á VÖRUR, ÞAR SEM EN EKKI TAKMARKAÐAR VIÐ, EINHVERJAR ÓBEINNAR ÁBYRGÐ UM SÖLJANNI EÐA HÆFNI Í SÉRSTÖKNUM TILGANGI treysta á fjarveru eða eiginleika einhverra eiginleika eða leiðbeininga sem eru merkt „áskilin“ eða „óskilgreind“. Arduino áskilur sér þetta fyrir framtíðarskilgreiningu og ber enga ábyrgð á átökum eða ósamræmi sem stafar af framtíðarbreytingum á þeim. Vöruupplýsingarnar á Web Síðan eða efni geta breyst án fyrirvara. Ekki ganga frá hönnun með þessum upplýsingum.

Sækja PDF: Arduino ATMEGA328 SMD breadboard notendahandbók

Heimildir

• Notendahandbók