Notkunarleiðbeiningar
Elektor Arduino
NANO
Fræðsluráð MCCAB®
sr. 3.3

Kæri viðskiptavinur, MCCAB Training Board er framleitt í samræmi við viðeigandi Evróputilskipanir og ber því CE-merkið. Fyrirhugaðri notkun þess er lýst í þessum notkunarleiðbeiningum. Ef þú breytir MCCAB þjálfunarráðinu eða notar það ekki í samræmi við fyrirhugaðan tilgang þess, ertu einn ábyrgur fyrir því að farið sé að gildandi reglum.
Notaðu því aðeins MCCAB þjálfunarborðið og alla íhluti á því eins og lýst er í þessum notkunarleiðbeiningum. Aðeins má senda MCCAB þjálfunarráðið áfram ásamt þessari notkunarhandbók.
Allar upplýsingar í þessari handbók vísa til MCCAB Training Board með útgáfustigi Rev. 3.3. Útgáfustig þjálfunarráðsins er prentað á neðri hlið hennar (sjá mynd 13 á bls. 20). Núverandi útgáfu þessarar handbókar er hægt að hlaða niður frá websíða www.elektor.com/20440 til niðurhals. ARDUINO og önnur Arduino vörumerki og lógó eru skráð vörumerki Arduino SA. ®

Endurvinnsla

Notaður raf- og rafeindabúnaður skal endurunninn sem rafeindaúrgangur og má ekki farga honum í heimilissorp.
MCCAB Training Board inniheldur verðmætt hráefni sem hægt er að endurvinna.
Fargaðu því tækinu á viðeigandi söfnunarstöð. (ESB tilskipun 2012/19 / ESB). Sveitarstjórn þín mun segja þér hvar þú getur fundið næsta ókeypis söfnunarstað.

Öryggisleiðbeiningar

Þessar notkunarleiðbeiningar fyrir MCCAB Training Board innihalda mikilvægar upplýsingar um gangsetningu og notkun!
Lestu því alla notkunarhandbókina vandlega áður en þú notar æfingatöfluna í fyrsta skipti til að forðast meiðsli á lífi og limum vegna raflosta, elds eða notkunarvillna auk skemmda á þjálfunarborðinu.
Gerðu þessa handbók aðgengilega öllum öðrum notendum þjálfunarborðsins.
Varan hefur verið hönnuð í samræmi við IEC 61010-031 staðalinn og hefur verið prófuð og skilin eftir í verksmiðjunni í öruggu ástandi. Notanda ber að virða þær reglur sem gilda um meðferð raffanga, svo og allar almennt viðurkenndar öryggisvenjur og verklagsreglur. Sérstaklega VDE reglugerðirnar VDE 0100 (skipulagning, uppsetning og prófun á lágum voltage rafkerfi), VDE 0700 (öryggi rafbúnaðar til heimilisnota) og VDE 0868 (búnaður fyrir hljóð/mynd, upplýsinga- og samskiptatækni) skal nefna hér.
Í atvinnuhúsnæði gilda einnig slysavarnarreglur tryggingafélaga atvinnurekenda.

Öryggistákn notuð

Viðvörun um rafmagnshættu
Þetta merki gefur til kynna aðstæður eða venjur sem gætu leitt til dauða eða líkamstjóns.
Almennt viðvörunarskilti
Þetta merki gefur til kynna aðstæður eða venjur sem geta leitt til skemmda á vörunni sjálfri eða tengdum búnaði.

2.1 Aflgjafi
Varúð:

• Undir engum kringumstæðum má neikvæð binditages eða binditagStærri en +5 V eru tengd við MCCAB þjálfunarborðið. Einu undantekningarnar eru inntak VX1 og VX2, hér inntak voltages getur verið á bilinu +8 V til +12 V (sjá kafla 4.2).
• Tengdu aldrei aðra rafstraum við jarðlínuna (GND, 0 V).
• Skiptu aldrei um tengingar fyrir jörð (GND, 0 V) ​​og +5 V, þar sem það myndi valda varanlegum skemmdum á MCCAB þjálfunarborðinu!
• Sérstaklega skaltu aldrei tengja ~230 V eða ~115 V netspennutage til MCCAB Training Board!
  Það er lífshætta!!!

2.2 Meðhöndlun og umhverfisaðstæður
Til að forðast dauða eða meiðsli og til að vernda tækið gegn skemmdum verður að fylgjast nákvæmlega með eftirfarandi reglum:

• Notaðu aldrei MCCAB þjálfunarborðið í herbergjum með sprengifimum gufum eða lofttegundum.
• Ef ungt fólk eða einstaklingar sem ekki þekkja meðhöndlun rafrása vinna með MCCAB þjálfunarráði, td í tengslum við þjálfun, verður viðeigandi þjálfað starfsfólk í ábyrgri stöðu að hafa umsjón með þessari starfsemi.
  Notkun barna yngri en 14 ára er ekki ætluð og verður að forðast.
• Ef MCCAB þjálfunarráð sýnir merki um skemmdir (td vegna vélræns álags eða rafmagns) má ekki nota það af öryggisástæðum.
• MCCAB þjálfunarborðið má aðeins nota í hreinu og þurru umhverfi við hitastig allt að +40 °C.

2.3 Viðgerðir og viðhald

• Til að koma í veg fyrir skemmdir á eignum eða líkamstjóni má einungis framkvæma allar nauðsynlegar viðgerðir af viðeigandi þjálfuðu starfsfólki og nota upprunalega varahluti.
• MCCAB þjálfunarborðið inniheldur enga hluta sem notandi getur viðhaldið.

Fyrirhuguð notkun

MCCAB Training Board hefur verið þróað fyrir einfalda og hraðvirka kennslu á þekkingu um forritun og notkun örstýringarkerfis.
Varan er eingöngu hönnuð fyrir þjálfun og æfingar. Öll önnur notkun, td í framleiðslustöðvum í iðnaði, er óheimil.

Varúð: MCCAB þjálfunarborðið er aðeins ætlað til notkunar með Arduino® NANO örstýringarkerfi (sjá mynd 2) eða örstýringareiningu sem er 100% samhæft við það. Þessi eining verður að vera starfrækt með rekstrareiningutage af Vcc = +5V. Annars er hætta á óafturkræfum skemmdum eða eyðileggingu á örstýringareiningunni, þjálfunarborðinu og tækjunum sem tengd eru þjálfunarborðinu.
Varúð: Voltages á bilinu +8 V til +12 V má tengja við inntak VX1 og VX2 á þjálfunarborðinu (sjá kafla 4.2 í þessari handbók). The voltages við öll önnur inntak æfingatöflunnar verða að vera á bilinu 0 V til +5 V.
Varúð: Þessar notkunarleiðbeiningar lýsa því hvernig á að tengja og stjórna MCCAB þjálfunarborðinu á réttan hátt við tölvu notandans og allar utanaðkomandi einingar. Vinsamlegast athugaðu að við höfum engin áhrif á notkunar- og/eða tengivillur af völdum notanda. Notandinn einn ber ábyrgð á réttri tengingu þjálfunarborðsins við tölvu notandans og hvers kyns utanaðkomandi einingar, svo og fyrir forritun þess og rétta virkni! Fyrir allt tjón sem stafar af rangri tengingu, rangri stjórn, rangri forritun og/eða rangri notkun er notandinn einn ábyrgur! Ábyrgðarkröfur á hendur okkur eru skiljanlega útilokaðar í þessum tilvikum.

Öll önnur notkun en tilgreind er óheimil! Ekki má breyta eða breyta MCCAB þjálfunarborðinu þar sem það gæti skemmt það eða stofnað notandanum í hættu (skammhlaup, hætta á ofhitnun og eldi, hætta á raflosti). Ef persónuleg meiðsl eða eignatjón verða vegna óviðeigandi notkunar á þjálfunartöflunni er það alfarið á ábyrgð rekstraraðilans en ekki framleiðandans.

MCCAB þjálfunarráðið og íhlutir þess

Mynd 1 sýnir MCCAB þjálfunarráðið með eftirlitsþáttum þess. Þjálfunarborðið er einfaldlega sett á rafmagnslaust vinnuflöt og tengt við tölvu notandans með mini-USB snúru (sjá kafla 4.3).
Sérstaklega í samsettri meðferð með „Míkróstýringarnámskeiði fyrir Arduino byrjendur“ (ISBN 978-3-89576-545-2), gefið út af Elektor, hentar MCCAB þjálfunarráðið fullkomlega til að auðvelda og fljótt læra á forritun og notkun á a örstýringarkerfi. Notandinn býr til æfingaprógrömm sín fyrir MCCAB Training Board á tölvunni sinni í Arduino IDE, þróunarumhverfi með samþættum C/C++ þýðanda, sem hann getur hlaðið niður ókeypis frá websíða  

Mynd 1: MCCAB Training Board, Rev. 3.3

Rekstrar- og birtingarþættirnir á MCCAB þjálfunarborðinu:

1. 11 × LED (stöðuvísir fyrir inntak/úttak D2 … D12)
2. Haus JP6 til að tengja LED LD10 … LD20 við GPIO D2 … D12 sem þeim er úthlutað
3. Tengiblokk SV5 (dreifir) fyrir inntak/úttak örstýringarinnar
4. RESET hnappur
5. Örstýringareining Arduino® NANO (eða samhæfður) með mini USB-innstungu
6. LED „L“, tengdur við GPIO D13
7. Tengi SV6 (dreifir) fyrir inntak/úttak örstýringar
8. Pottíometer P1
9. Pinnahaus JP3 til að velja rekstrarbinditage af potentiometers P1 og P2
10. Pottíometer P2
11. Pinnahaus JP4 til að velja merkið á pinna X á tengirönd SV12
12. Tengiræma SV12: SPI-viðmót 5 V (merkið á pinna X er valið í gegnum JP4)
13. Tengiræma SV11: SPI tengi 3.3 V
14. Tengiblokk SV10: IC tengi 5 V
15. Tengiblokk SV8: I2 C tengi 3.3 V
16. Tengiblokk SV9: 22 IC tengi 3.3 V
17. Tengiblokk SV7: Rofiúttak fyrir utanaðkomandi tæki
18. LC skjár með 2 x 16 stöfum
19. 6 × þrýstihnapparofar K1 … K6
20. 6 × rennirofar S1 … S6
21. Pinnahaus JP2 til að tengja rofana við inntak örstýringarinnar.
22. Tengjablokk SV4: dreifingaraðili fyrir rekstrarflokktages
23. Piezo buzzer Buzzer1
24. Tengiblokk SV1: Rofiúttak fyrir utanaðkomandi tæki
25. Tengiræma SV3: Súlur á 3 × 3 LED fylkinu (úttak D6 … D8 með raðviðnám 330 Ω)
26. Tengilist SV2: 2 x 13 pinnar til að tengja utanaðkomandi einingar
27. 3 × 3 LED fylki (9 rauð LED)
28. Pinnahaus JP1 til að tengja raðir 3 × 3 LED fylkisins við örstýringuna GPIOs D3 … D5
29. Stökkvari á stöðu „Buzzer“ á pinnahausnum JP6 tengir Buzzer1 við GPIO D9 örstýringarinnar.

Einstaklingsstýringar á þjálfunarborðinu eru útskýrðar í smáatriðum í eftirfarandi köflum.

4.1 Arduino® NANO örstýringareiningin 
NANO eða örstýringareining sem er samhæf við hana er tengd við MCCAB þjálfunarborðið (sjá ör (5) á mynd 1 sem og mynd 2 og M1 á mynd 4). Þessi eining er búin AVR örstýringunni ATmega328P, sem stjórnar jaðarhlutum á þjálfunarborðinu. Ennfremur er samþætt breytirás neðst á einingunni, sem tengir raðviðmót örstýringarinnar UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) við USB tengi tölvunnar. Þetta viðmót er einnig notað til að hlaða inn forritum sem notandinn hefur búið til á tölvunni sinni í örstýringuna eða til að flytja gögn til/frá raðskjánum á Arduino IDE (þróunarumhverfi). Ljósdíóðan tvö TX og RX á mynd 2 gefa til kynna gagnaumferð á raðlínum TxD og RxD örstýringarinnar. Arduino®

Mynd 2: Örstýringareining Arduino® NANO (Heimild: www.arduino.cc)

Ljósdíóðan L (sjá mynd 2 og ör (6) á mynd 1 - merkingin „L“ getur verið önnur fyrir Arduino NANO samhæfða klóna) er varanlega tengdur við GPIO D13 örstýringarinnar í gegnum röð viðnám og gefur til kynna ástand hans LOW eða HÁTT. +5 V binditage þrýstijafnari neðst á einingunni kemur stöðugleika á voltage afhent utanaðkomandi til MCCAB Training Board í gegnum VIN inntak Arduino ® NANO einingarinnar (sjá kafla 4.2).
Með því að ýta á RESET hnappinn ofan á Arduino ® NANO einingunni (sjá mynd 2 og ör (4) á mynd 1) er örstýringin stillt á skilgreint upphafsástand og þegar hlaðið forrit er endurræst. i Öll inn- og útgangur örstýringarinnar sem eru mikilvægir fyrir notandann eru tengdir við tengistangirnar tvær SV5 og SV6 (ör (3) og ör (7) á mynd 1). Með tengjum – svokölluðum Dupont snúrum (sjá mynd 3) – er hægt að tengja inn/úttak örstýringarinnar (einnig kallaðir GPIOs = General Purpose Inputs/Outputs) sem eru leiddir út á SV5 og SV6 við stýrieiningar (hnappar, rofar) , …) á þjálfunarráði MCCAB eða til ytri hluta.

Mynd 3: Mismunandi gerðir af Dupont snúrum til að tengja GPIO við stýrieiningar

Notandinn þarf að stilla hverja GPIO Arduino® NANO örstýringareiningarinnar á tengistrimunum tveimur SV5 og SV6 (ör (3) og ör (7) á mynd 1), sem er tengdur með Dupont snúru við tengi á þjálfuninni. borð eða við ytri tengi, í forritinu hans fyrir nauðsynlega gagnastefnu sem inntak eða úttak!
Gagnastefnan er stillt með leiðbeiningunum
pinMode(gpio, stefna); // fyrir “gpio” settu inn samsvarandi pinnanúmer // fyrir “direction” settu inn “INPUT” eða “OUTPUT”
Examples:
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO D2 er stillt sem úttak
pinMode (13, INNTAK); // GPIO D13 er stillt sem inntak
Mynd 4 sýnir raflögn Arduino® NANO örstýringareiningarinnar M1 á MCCAB þjálfunarborðinu.

Mynd 4: Raflögn á örstýringareiningunni Arduino® NANO á MCCAB þjálfunarborðinu
Mikilvægustu gögnin um örstýringareininguna Arduino® NANO:

•Rekstrarbindtage Vcc:	+5 V
•Að utanaðkomandi rekstri binditage hjá VIN:	+8 V til +12 V (sjá kafla 4.2)
• Analog inntakspinnar á ADC:	8 (AO … A7, sjá eftirfarandi m athugasemdir)
•Stafrænir inn-/úttakspinnar:	12 (D2 … D13) skv. 16 (sjást athugasemdir)
•Núverandi notkun NANO einingarinnar:	ca. 20 mA
•Hámark. inn-/úttaksstraumur GPIO:	40 mA
• Summa inn-/úttaksstrauma allra GPIO:	hámarks 200 mA
• Leiðbeiningarminni (Flash minni):	32 KB
•Vinnuminni (RAM minni):	2 KB
•EEPROM minni:	1 KB
•Klukkutíðni:	16 MHz
•Raðviðmót:	SPI, I2C (fyrir UART virðast athugasemdir)

Skýringar

• GPIO D0 og D1 (pinna 2 og pinna 1 á einingunni M1 á mynd 4) eru úthlutað merkjum RxD og TxD UART örstýringarinnar og eru notuð fyrir raðtengingu milli MCCAB þjálfunarborðsins og USB tengis tölvunnar. . Þau eru því aðeins aðgengileg notandanum að takmörkuðu leyti (sjá einnig kafla 4.3).
• GPIO A4 og A5 (pinna 23 og pinna 24 á einingunni M1 á mynd 4) eru úthlutað merkjum SDA og SCL á IC tengi örstýringarinnar (sjá kafla 4.13) og eru því frátekin fyrir raðtengingu við LC skjáinn á MCCAB þjálfunarborðið (sjá kafla 4.9) og við ytri I 2 C einingar sem tengdar eru við tengiræmurnar SV8, SV9 og SV10 (örvar (15), (16) og (14) á mynd 1). Þau eru því aðeins í boði fyrir notandann fyrir I 2 C forrit.
• Pinna A6 og A7 (pinna 25 og pinna 26 á örstýringunni ATmega328P á mynd 4 er aðeins hægt að nota sem hliðræn inntak fyrir Analog/DigitalConverter (ADC) örstýringarinnar. Þeir mega ekki vera stilltir með Function pinMode() (ekki einu sinni sem inntak!), myndi þetta leiða til rangrar hegðunar á skissunni A6 og A7 eru varanlega tengdir við þurrkuskauta potentiometers P1 og P2 (ör (8) og ör (10) á mynd 1), sjá kafla 4.3. .
• Tengingarnar A0 … A3 á pinnahaus SV6 (ör (7) á mynd 1) eru í grundvallaratriðum hliðræn inntak fyrir Analog/Digital-Converter örstýringarinnar. Hins vegar, ef 12 stafrænu GPIO D2 … D13 duga ekki fyrir tiltekið forrit, er einnig hægt að nota A0 … A3 sem stafræn inntak/útgang. Síðan er beint til þeirra með pinnum 14 (A0) … 17 (A3). 2 Dæmiamples: pinMode(15, OUTPUT); // A1 er notað sem stafræn framleiðsla pinMode(17, INPUT); // A3 er notað sem stafrænt inntak
• Pinna D12 á pinnahaus SV5 (ör (3) á mynd 1) og pinnar D13 og A0 … A3 á pinnahaus SV6 (ör (7) á mynd 1) eru færðir á pinnahaus JP2 (ör (21) á mynd 1) og er hægt að tengja við rofana S1 … S6 eða við þrýstihnappana K1 … K6 sem eru tengdir þeim samhliða, sjá einnig kafla 4.6. Í þessu tilviki verður að stilla viðkomandi pinna sem stafrænt inntak með pinMode leiðbeiningunum.

Nákvæmni A/D umbreytingar
Stafræn merki innan örstýringarflögunnar mynda rafsegultruflanir sem geta haft áhrif á nákvæmni hliðrænna mælinga.
Ef einn af GPIO A0 … A3 er notaður sem stafrænn útgangur er því mikilvægt að þetta skiptist ekki á meðan hliðræn/stafræn umbreyting á sér stað á öðru hliðrænu inntaki! Breyting á stafrænu úttaksmerkinu við A0 … A3 við hliðræna/stafræna umbreytingu á einu af hinum hliðrænu inntakunum A0 … A7 getur falsað niðurstöðu þessarar umbreytingar verulega.
Notkun IC tengi (A4 og A5, sjá kafla 4.13) eða GPIO A0 … A3 sem stafræn inntak hefur ekki áhrif á gæði hliðrænna/stafrænu umbreytinganna.

4.2 Aflgjafi MCCAB þjálfunarráðs
MCCAB Training Board vinnur með nafnvirkt DC binditage af Vcc = +5 V, sem er venjulega komið fyrir í gegnum mini-USB-innstunguna á Arduino NANO örstýringareiningunni frá tengdri tölvu (Mynd 5, Mynd 2 og ör (5) á mynd 1). Þar sem tölvan er yfirleitt tengd hvort sem er til að búa til og senda æfingaprógrammin er þessi tegund af aflgjafa tilvalin.
Í þessu skyni verður að tengja þjálfunarborðið við USB tengi á tölvu notandans með mini-USB snúru. Tölvan veitir stöðugt DC voltage af ca. +5 V, sem er galvanískt einangrað frá rafveitunnitage og hægt er að hlaða hann með hámarksstraumi upp á 0.5 A, í gegnum USB tengi þess. Tilvist +5 V rekstrar binditage er gefið til kynna með ljósdíóðunni merkt ON (eða POW, PWR) á örstýringareiningunni (Mynd 5, Mynd 2). +5 V binditage sem kemur í gegnum mini-USB-innstunguna er tengt við raunverulegt rekstrarrúmmáltage Vcc á Arduino NANO örstýringareiningunni í gegnum hlífðardíóðuna D. Raunverulegt rekstrarrúmmáltage Vcc minnkar lítillega í Vcc ≈ +4.7 V vegna rúmmálstage falla á verndardíóðuna D. Þessi litla lækkun á rekstri voltage hefur ekki áhrif á virkni Arduino® NANO örstýringareiningarinnar. ® Að öðrum kosti er hægt að útvega þjálfunarbrettið með utanaðkomandi DC voltage uppspretta. Þetta binditage, sem notað er annaðhvort á tengi VX1 eða á tengi VX2, verður að vera á bilinu VExt = +8 … +12 V. Ytra binditage er settur inn í pinna 30 (= VIN) á Arduino NANO örstýringareiningunni annað hvort í gegnum tengi SV4 eða frá ytri einingu sem er tengdur við tengi SV2 (sjá mynd 5, mynd 4 og ör (22) eða ör (26) á mynd 1) . Þar sem töflunni fylgir rafmagni frá tengdri tölvu í gegnum USB-innstunguna er ekki hægt að snúa við pólun rekstrarstyrksinstage. Hinar tvær ytri binditages sem hægt er að koma fyrir VX1 og VX2 tengingar eru aftengdar með díóðum, eins og sýnt er á mynd 4. 

Díóðurnar D2 og D3 veita aftengingu tveggja ytri rúmmálannatages á VX1 og VX2, í tilfelli binditage ætti að nota á bæði ytri inntak á sama tíma fyrir mistök, vegna þess að vegna díóðanna er aðeins hærra af tveimur binditages geta náð inntakinu VIN (pinna 30, sjá mynd 5 og mynd 4) á Arduino NANO örstýringareiningunni M1.
Ytri DC binditage sem fylgir örstýringareiningunni við VIN-tengi hennar er minnkað í +5 V og stöðugt með innbyggðu binditage þrýstijafnarinn neðst á örstýringareiningunni (sjá mynd 2). +5 V rekstrarmagntage myndað af binditage regulator er tengdur við bakskaut díóðu D á mynd 5. Rafskaut D er einnig tengt við +5 V strauminn af tölvunni þegar USB tengingin við tölvuna er tengd. Díóðan D er þannig læst og hefur engin áhrif á virkni hringrásarinnar. Slökkt er á aflgjafanum um USB snúruna í þessu tilfelli. +3.3 V aukabúnaðurinntage er búið til á MCCAB Training Board með línulegu binditage þrýstijafnarinn frá +5 V rekstrar binditage Vcc á örstýringareiningunni og getur veitt hámarks straum upp á 200 mA.

Oft í verkefnum, aðgangur að rekstri binditages er krafist, td fyrir binditage framboð á ytri einingum. Í þessu skyni veitir MCCAB þjálfunarráð voltage dreifingaraðili SV4 (Mynd 4 og ör (21) á mynd 1), þar sem tveir útgangar fyrir binditage +3.3 V og þrjú útgangur fyrir voltage +5 V sem og sex jarðtengingar (GND, 0 V) ​​eru fáanlegar til viðbótar við tengipinna VX1 fyrir ytri binditage.

4.3 USB tengingin milli MCCAB þjálfunarborðsins og tölvunnar
Forritin sem notandinn þróar í Arduino IDE (þróunarumhverfi) á tölvunni sinni er hlaðið inn í ATmega328P örstýringuna á MCCAB Training Board með USB snúru. Í þessu skyni verður örstýringareiningin á MCCAB þjálfunarborðinu (ör (5) á mynd 1) að vera tengd við USB tengi á tölvu notandans með mini-USB snúru.
Þar sem örstýringin ATmega328P á örstýringareiningunni er ekki með sitt eigið USB tengi á flísinni, er einingin með samþætta hringrás á botnhliðinni til að breyta USB merkjunum D+ og D- í raðmerki RxD og TxD UART ATmega328P.
Ennfremur er hægt að senda út gögn í eða lesa gögn úr raðskjánum sem er innbyggður í Arduino IDE í gegnum UART örstýringarinnar og USB-tengingu í kjölfarið.
Í þessu skyni er bókasafnið „Serial“ í boði fyrir notandann í Arduino IDE.
Þjálfunarborðið er venjulega einnig knúið í gegnum USB tengi tölvu notandans (sjá kafla 4.2).

Ekki er ætlunin að notandinn noti merki RX og TX örstýringarinnar, sem eru tengd við pinnahaus SV5 (ör (3) á mynd 1), fyrir raðsamskipti við utanaðkomandi tæki (td þráðlaust staðarnet, Bluetooth senditæki eða álíka) , vegna þess að þetta getur skemmt innbyggðu USB UART breytirásina neðst á örstýringareiningunni (sjá kafla 4.1) þrátt fyrir núverandi hlífðarviðnám! Ef notandinn gerir það samt þarf hann að ganga úr skugga um að engin samskipti séu á milli tölvunnar og Arduino NANO örstýringarmeiningarinnar á sama tíma! Merki sem koma í gegnum USB-innstunguna myndu leiða til skerðingar á samskiptum við ytra tækið og í versta falli einnig til skemmda á vélbúnaði! ®

4.4 Ellefu ljósdíóða D2 … D12 fyrir stöðuvísun á GPIO örstýringarinnar
Í neðri vinstri hluta myndar 1 má sjá 11 ljósdíóða LED10 … LED20 (ör (1) á mynd 1), sem geta gefið til kynna stöðu inntaks/úttaks (GPIO) D2 … D12 örstýringarinnar.
Samsvarandi hringrásarmynd er sýnd á mynd 4.
Viðkomandi ljósdíóða er tengd við GPIO, ef stökkvari er tengdur í samsvarandi stöðu pinnahaussins JP6 (ör (2) á mynd 1).
Ef samsvarandi GPIO D2 … D12 er á HIGH level (+5 V) þegar jumper á JP6 er tengdur, kviknar á úthlutaðri LED, ef GPIO er á LOW (GND, 0 V), er slökkt á LED.

Ef einn af GPIO D2 … D12 er notaður sem inntak getur verið nauðsynlegt að slökkva á ljósdíóðunni sem henni er úthlutað með því að fjarlægja stökkvarann ​​til að forðast álag á inntaksmerkinu með rekstrarstraumi ljósdíóðunnar (u.þ.b. 2 … 3 mA).
Staða GPIO D13 er tilgreind með eigin LED L beint á örstýringareiningunni (sjá mynd 1 og mynd 2). Ekki er hægt að slökkva á LED L.
Þar sem inntak/úttak A0 … A7 eru í grundvallaratriðum notuð sem hliðræn inntak fyrir hliðræna/stafræna breytir örstýringarinnar eða fyrir sérstök verkefni (TWI tengi), eru þeir ekki með stafræna LED stöðuskjá til að skerða ekki þessar aðgerðir.

4.5 Kraftmælarnir P1 og P2
Hægt er að nota snúningsásana á kraftmælunum tveimur P1 og P2 neðst á mynd 1 (ör (8) og ör (10) á mynd 1) til að stilla rúmmál.tager á bilinu 0 … VPot við þurrkutengingar þeirra.
Raflögn á kraftmælunum tveimur má sjá á mynd 6.

Mynd 6: Raflögn á potentiometers P1 og P2
Þurrkunartengingar tveggja potentiometers eru tengdar við hliðrænu inntak A6 og A7 á Arduino® NANO örstýringareiningunni í gegnum hlífðarviðnám R23 og R24.
Díóðurnar D4, D6 eða D5, D7 vernda viðkomandi hliðrænt inntak örstýringarinnar fyrir of háu eða neikvæðu magnitages.

Varúð:
Pinnar A6 og A7 á ATmega328P eru alltaf hliðræn inntak vegna innri flísararkitektúrs örstýringarinnar. Stilling þeirra með aðgerðinni pinMode() Arduino IDE er ekki leyfð og getur leitt til rangrar hegðunar forritsins.

Í gegnum hliðræna/stafræna breytir örstýringarinnar er stillt voltage er hægt að mæla á einfaldan hátt.
Example til að lesa gildi styrkleikamælis P1 við tengingu A6: int z = analogRead(A6);
10-bita tölugildi Z, sem er reiknað út frá binditage við A6 samkvæmt Z = (jöfnu 1 úr kafla 5) 1024⋅

Æskileg efri mörk VPot = +3.3 V resp. VPot = +5 V af stillingarsviðinu er stillt með pinnahausnum JP3 (ör (9) á mynd 1). Til að velja VPot er annað hvort pinna 1 eða pinna 3 á JP3 tengt við pinna 2 með því að nota jumper.
Hvaða binditage verður að vera stillt með JP3 fyrir VPot fer eftir tilvísun binditage VREF hliðræna/stafræna breytisins við REF tengið á pinnahaus SV6 (ör (7) á mynd 1), sjá kafla 5.
Tilvísunin binditage VREF á A/D-breytinum við REF tengið á SV6 pinnahausnum og binditagVPot tilgreint með JP3 verður að passa.

4.6 Rofarnir S1 … S6 og hnapparnir K1 … K6
MCCAB þjálfunarborðið gefur notandanum sex þrýstihnappa og sex-rennirofa fyrir æfingar hans (örvar (20) og (19) á mynd 1). Mynd 7 sýnir raflögn þeirra. Til að gefa notandanum möguleika á að beita annaðhvort varanlegu eða púlsmerki á eitt af inntakum örstýringareiningarinnar M1, eru einn-rennirofi og einn þrýstihnappsrofi tengdur samhliða.
Sameiginleg útgangur hvers rofaparanna sex er tengdur með hlífðarviðnámi (R25 … R30) við pinnahausinn JP2 (ör (21) á mynd 1). Samhliða tenging rennirofa og þrýstihnappsrofa með sameiginlegri vinnsluviðnám (R31 … R36) virkar eins og rökrétt EÐA-aðgerð: Ef um annan af rofanum tveimur (eða báða rofana á sama tíma) er +5 V vol.tage er til staðar við sameiginlega vinnuviðnámið, þetta rökrétta HÁA stig í gegnum hlífðarviðnámið er einnig til staðar á samsvarandi pinna 2, 4, 6, 8, 10 eða 12 í JP2. Aðeins þegar báðir rofarnir eru opnir er sameiginleg tenging þeirra opin og samsvarandi pinna á pinnahaus JP2 er dreginn í LÁGT stig (0 V, GND) í gegnum raðtengingu hlífðarviðnámsins og vinnuviðnámsins.

Mynd 7: Raflögn á renni- / þrýstihnapparofunum S1 … S6 / K1 … K6
Hægt er að tengja hvern pinna á pinnahaus JP2 við úthlutað inntak A0 … A3, D12 eða D13 á Arduino
NANO örstýringareining í gegnum jumper. Verkefnið er sýnt á mynd 7.
Að öðrum kosti er hægt að tengja rofatengingu á pinna 2, 4, 6, 8, 10 eða 12 á pinnahausnum JP2 við hvaða inntak sem er D2 … D13 eða A0 … A3 á Arduino® örstýringareiningunni á pinnahausunum SV5 eða SV6 ( ör (3) og ör (7) á mynd 1) með Dupont snúru. Þessi sveigjanlegi tengimáti er æskilegri en fast úthlutun hvers rofa á tiltekinn GPIO ef úthlutað GPIO ATmega328P örstýringarinnar er notað fyrir sérstaka aðgerð (A/D-breytirinntak, PWM útgangur ... ). Þannig getur notandinn tengt rofa sína við GPIO sem eru ókeypis í viðkomandi forriti, þ.e. eru ekki upptekin af sérstakri aðgerð.

Í forritinu sínu þarf notandinn að stilla hverja GPIO Arduino® NANO örstýringareiningarinnar sem inntak, sem er tengdur við rofatengi, með því að nota leiðbeiningarnar pinMode(gpio, INPUT); // fyrir „gpio“ settu inn samsvarandi pinnanúmer
Example: pinMode(A1, INNPUT); // A1 er sett upp sem stafrænt inntak fyrir S2|K2
Ef GPIO örstýringarinnar sem er tengdur við rofa hefur verið stillt sem úttak fyrir mistök, koma hlífðarviðnám R25 … R30 í veg fyrir skammhlaup á milli +5 V og GND (0 V) þegar rofinn er virkur og GPIO hefur LÁGT stig við framleiðslu sína.

Til að hægt sé að nota þrýstihnappsrofa þarf rennisofinn sem tengdur er samhliða honum að vera opinn (staða „0“)! Að öðrum kosti er sameiginleg framleiðsla þeirra varanlega á HÁstigi, óháð stöðu þrýstihnappsrofans.
Rofastöður rennibrauta eru merktar „0“ og „1“ á æfingatöflunni eins og sýnt er á mynd 1.
Mynd 8 sýnir: Ef rofinn er í stöðu "1", er rofaúttakið tengt við +5 V (HÁTT), í stöðu "0" er rofaúttakið opið.

4.7 Piezo buzzer Buzzer1
Efri vinstri hluti myndar 1 sýnir Buzzer1 (ör (23) á mynd 1), sem gerir notandanum kleift að gefa frá sér tóna af mismunandi tíðni. Grunnrásir þess eru sýndar á mynd 9.
Buzzer1 er hægt að tengja við GPIO D9 örstýringarinnar á MCCAB þjálfunarborðinu með stökkvari á stöðunni „Buzzer“ á pinnahaus JP6 (ör (29) á mynd 1) (sjá mynd 9, mynd 4 og ör (2) á mynd 1). Hægt er að fjarlægja jumper ef þörf er á GPIO D9 í forriti í öðrum tilgangi.
Ef jumperinn er fjarlægður er einnig hægt að setja utanaðkomandi merki á pinna 24 á pinnahaus JP6 í gegnum Dupont snúru og láta senda frá Buzzer1.

Mynd 9: Raflögn á Buzzer1
Til að mynda tóna þarf notandinn að búa til merki í forritinu sínu sem breytist með æskilegri tóntíðni við úttak D9 á örstýringunni (teiknað til hægri á mynd 9).
Þessi hraða röð af HÁ og lágu stigum beitir rétthyrndu AC voltage til Buzzer1, sem afmyndar keramikplötuna inni í buzzer reglulega til að framleiða hljóð titring á viðeigandi tóntíðni.

Enn einfaldari leið til að búa til tón er að nota T/C1 (Timer/Counter 1) á örstýringunni: T/C1 úttakið OC1A á AVR örstýringunni ATmega328P á Arduino NANO örstýringunni má tengja við GPIO D9 inni í örstýringunni. flís. Með viðeigandi forritun á T/C1 er mjög auðvelt að búa til rétthyrningsmerki með tíðni f = ® 1 ?? (T er ​​tímabil rétthyrningsmerkisins) er breytt í þann tón sem óskað er eftir með hljóðmerkinu. Mynd 10 sýnir að piezo buzzer er ekki hátalari. Eins og sjá má er tíðni svörun piezo buzzer allt annað en línuleg. Skýringarmyndin á mynd 10 sýnir hljóðþrýstingsstig (SPL) piezo transducer SAST-2155 frá Sonitron mælt í 1 m fjarlægð sem fall af tíðni merkis. Vegna eðliseiginleika og náttúrulegrar endurómunar eru ákveðnar tíðnir endurskapaðar hærra og aðrar mýkri. Samsvarandi skýringarmynd af piezo buzzer á MCCAB Training Board sýnir svipaða feril.

Mynd 10: Dæmigerð tíðni svörun piezo buzzer (Mynd: Sonitron)

Þrátt fyrir þessa takmörkun er piezo buzzer góð málamiðlun milli endurgerðargæða hljóðanna sem myndast af örstýringunni og fótspor hans á borðinu, sem gerir honum kleift að vera í litlu rými. Í þeim tilfellum þar sem meiri gæði hljóðúttaks er krafist, er hægt að aftengja piezo buzzer frá útgangi D9 með því að fjarlægja jumper og D9 er hægt að tengja við utanaðkomandi búnað fyrir hljóðafritun á pinnahaus SV5 td með Dupont snúru (ef nauðsyn krefur) , í gegnum binditage skilrúm til að draga úr amplitude til að forðast skemmdir á inntakinu stagog).

4.8 3 × 3 LED fylkið
Ljósdíóðunum 9 í vinstri hluta myndar 1 er raðað í fylki með 3 dálkum og 3 línum (ör (27) á mynd 1). Rafrásir þeirra eru sýndar á mynd 11. 9 LED er hægt að stjórna með aðeins 6 GPIO örstýringarinnar vegna fylkisfyrirkomulagsins.
Þriggja dálka línurnar A, B og C eru varanlega tengdar við pinna D8, D7 og D6 á örstýringunni eins og sýnt er á mynd 11. Viðnámin þrjú R5 … R7 í dálklínunum takmarka strauminn í gegnum ljósdíóða. Að auki eru súlulínurnar tengdar við tengi SV3 (ör (25) á mynd 1).

Þriggja raða tengingarnar 1, 2 og 3 eru færðar á pinnahausinn JP1 (ör (28) á mynd 1). Hægt er að tengja þá við pinna D3 … D5 örstýringarinnar með stökkum. Að öðrum kosti er hægt að tengja pinna 1, 2 eða 3 á haus JP1 í gegnum Dupont snúrur við hvaða útgang sem er D2 … D13 eða A0 … A3 á Arduino NANO örstýringareiningunni á báðum hausum SV5 og SV6 (ör (3) og ör (7) á mynd 1) ef einn af úthlutuðum GPIO D3 … D5 örstýringarinnar ATmega328P á Arduino ® NANO örstýringunni er notaður fyrir sérstaka aðgerð. Ljósdíóðan 9 eru merkt A1 … C3 í samræmi við uppröðun þeirra innan fylkisins, td er ljósdíóða B1 staðsett á dálklínu B og við línulínu 1.

Mynd 11: Ljósdíóðan níu í formi 3 × 3 fylkis

Ljósdíóðunum er venjulega stjórnað af notendaforritinu í endalausri lykkju, þar sem ein af þremur línum 1, 2 og 3 er stillt á LOW potential en hinar tvær línurnar eru stilltar á HIGH level eða eru í mikilli viðnám. ástand (Hí-Z). Ef kveikt er á einni eða fleiri ljósdíóða í röðinni sem nú er virkjuð með LOW-stigi er súlutengi A, B eða C stillt á HÁTT stig. Dálkstengurnar á ljósdíóðunum í virku röðinni sem ekki á að kveikja á eru á LÁGRI spennu. Til dæmisample, til að láta bæði ljósdídurnar A3 og C3 kvikna verður röð 3 að vera á LOW stigi og dálkar A og C verða að vera á HIGH stigi, en dálkur B er á LOW stigi og báðar línulínur 1 og 2 eru á HIGH stigi eða í hár viðnám ástand (Hi-Z).
Varúð: Ef línulínur 3 × 3 LED fylkisins eru annaðhvort tengdar við GPIOs D3 … D5 með stökkum á pinnahaus JP1 eða öðrum GPIOs á örstýringunni í gegnum Dupont snúrur, eru þessar línur sem og dálklínurnar D6 … D8 má aldrei nota fyrir önnur verkefni í forriti. Tvöfalt úthlutun fylkis GPIOs myndi leiða til bilana eða jafnvel skemmda á þjálfunarborðinu!

4.9 LC-skjárinn (LCD)
Efst til hægri á mynd 1 er LC skjárinn (LCD) til að sýna texta eða tölugildi (ör (18) á mynd 1). LCD-skjárinn hefur tvær raðir; hver röð getur sýnt 16 stafi. Hringrás þess er sýnd á mynd 12.
Hönnun LC skjásins getur verið mismunandi eftir framleiðanda, td hvítir stafir á bláum bakgrunni eða svartir stafir á gulum bakgrunni eða annað útlit er mögulegt.
Þar sem LCD er ekki þörf í öllum forritum, er +5 V rekstrarstyrkurtage á LCD-skjánum er hægt að rjúfa með því að toga í jumper á pinnahaus JP5, ef baklýsing LCD-skjásins ætti að trufla.

Mynd 12: Tengingar LC skjásins

Andstæða stilling
Kaupandi MCCAB Training Board verður að stilla birtuskil LC skjásins við fyrstu gangsetningu! Til að gera þetta er texti settur út á LCD og birtuskilin stillt með því að breyta klippiviðnáminu sem sýnt er á mynd 13 (hvítt örmerki á mynd 13) með skrúfjárn frá botni æfingatöflunnar þannig að stafirnir á skjánum eru sýndar best.
Ef endurstilling er nauðsynleg vegna hitasveiflna eða öldrunar getur notandinn leiðrétt birtuskil LCD-skjásins með því að stilla þessa klippiviðnám ef þörf krefur.

Mynd 13: Stilling á birtuskilum LCD með skrúfjárn

Sending gagna yfir á LC-skjáinn

LC-skjánum er stjórnað í gegnum rað TWI (=I2 C) tengi örstýringarinnar ATmega328P. Tengi A4 á pinnahaus SV6 (ör (7) á mynd 1) virkar sem gagnalína SDA (Serial DAta) og A5 sem klukkulína SCL (Serial CLock).
LC skjárinn á MCCAB þjálfunarborðinu hefur venjulega I2 C vistfangið 0x27.
Ef nota ætti annað heimilisfang af framleiðsluástæðum er þetta heimilisfang gefið til kynna með límmiða á skjánum. Í skissu notanda þarf þá að nota þetta heimilisfang í stað heimilisfangsins 0x27.

Stýringin sem er sett upp á LC skjánum er samhæf við hinn mikið notaða iðnaðarstaðal HD44780, sem það er til mikill fjöldi Arduino bókasöfnum fyrir (td, https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) á internetinu til að stjórna í gegnum
IC2 strætó. Yfirleitt er hægt að hlaða niður bókasöfnunum ókeypis frá viðkomandi websíða.

4.10 Ökumaðurinn gefur út SV1 og SV7 fyrir hærri útgangsstrauma og voltages
Hægt er að nota pinnahausana SV1 (ör (24) á mynd 1) og SV7 (ör (17) á mynd 1) til að kveikja og slökkva á álagi sem krefst meiri strauma en u.þ.b. 40 mA sem venjulegt úttak örstýringar getur skilað að hámarki. Rekstrarbindtage af ytra álagi getur verið allt að +24 V og útgangsstraumur getur verið allt að 160 mA. Þetta gerir það mögulegt að stjórna smærri mótorum (td viftumótorum), relayum eða minni perum beint með örstýringu þjálfunarborðsins.
Mynd 14 sýnir hringrásarmynd af tveimur úttakum ökumanns.

Mynd 14: Ökumaðurinn gefur út SV1 og SV7 fyrir hærri útgangsstrauma

Strikuðu svæðin á mynd 14 sýna hvernig álag er tengt við úttak ökumanns, með því að nota tdample af gengi og mótor:

• Jákvæð póllinn á ytri rekstri binditage er tengt við pinna 3 (merkt „+“ á töflunni) á haus SV1 resp. SV7. Jákvæðari tenging álagsins er einnig tengd við pinna 3 á pinnahaus SV1 eða SV7.
• Neikvæðari tenging hleðslunnar er tengd við pinna 2 (merkt „S“ á töflunni) á haus SV1 resp. SV7.
• Neikvæð skaut ytri rekstrar binditage er tengt við pinna 1 (merkt “ ” á töflunni) á haus SV1 resp. SV7.
  Bílstjórinn stage SV1 er varanlega tengdur við GPIO D3 örstýringarinnar og ökumanns stage SV7 er varanlega tengdur við GPIO D10 örstýringarinnar. Þar sem D3 og D10 eru PWM-hæfar úttak örstýringarinnar er hægt að stjórna auðveldlega, td.ample, hraði tengds DC mótor eða birtustig ljósaperu. Hlífðardíóðurnar D1 og D8 tryggja að voltage toppar, sem koma fram þegar slökkt er á inductive loads, geta ekki skemmt úttakið stage.
  HÁTT merki á útgangi D3 á örstýringunni kveikir á smára T2 og neikvæðari tengingu álagsins á SV1 er tengd við jörðu (GND) í gegnum skiptitransistor T2. Þannig er álagið kveikt á, vegna þess að allt ytra rekstrarmagntage sleppur nú við það.
  LÁGT merki við D3 blokkar smára T2 og slökkt er á álaginu sem er tengt við SV1. Sama á við um úttak D10 örstýringarinnar og haus SV7.

4.11 SV2 tengi til að tengja utanaðkomandi einingar
Í gegnum innstungustengi SV2 (ör (26) á mynd 1) er hægt að tengja ytri einingar og prentplötur við MCCAB þjálfunarborðið. Þessar einingar geta verið skynjaratöflur, stafræn/hliðræn breytir, þráðlaus staðarnet eða útvarpseiningar, grafískir skjáir eða hringrásir til að fjölga inntaks-/úttakslínum, svo aðeins fáir af mörgum valkostum séu nefndir. Jafnvel heill forritalíkön, eins og þjálfunareiningar fyrir stýritækni eða umferðarljósastýringu, sem krefjast margra GPIO til að stjórna þeim, er hægt að tengja við SV2 innstungustengi MCCAB Training Board og stjórna af örstýringu þess. Kventengilistinn SV2 samanstendur af 26 tengiliðum, sem eru raðað í 2 raðir með 13 tengiliðum hver. Oddunúmera tengiliðir eru í efri röð, sléttu númera tengiliðir eru í neðri röð SV2 innstungulistar.

Mynd 15: Pinnaúthlutun á innstungu tengi SV2

Pinnaúthlutun SV2 sýnir mynd 15. Allar tengingar sem skipta máli fyrir utanaðkomandi einingu á MCCAB þjálfunarborðinu eru leiddar út í innstungulistina SV2.
GPIO D0 og D1 (RxD og TxD) og hliðrænu inntak A6 og A7 eru ekki tengd SV2, vegna þess að D0 og D1 eru frátekin fyrir raðtengingu milli MCCAB þjálfunarborðsins og tölvunnar og eru aðeins í boði fyrir notandann í mjög takmarkaðan hátt (sjá athugasemdir í kafla 4.1) og A6 og A7 eru varanlega tengdir við þurrkutengi styrkleikamælanna P1 og P2 á MCCAB þjálfunarborðinu (sjá kafla 4.3) og er því ekki hægt að nota á annan hátt.

Í forritinu sínu þarf notandinn að stilla hverja GPIO Arduino NANO örstýringareiningarinnar á pinnahausunum tveimur SV5 og SV6 (ör (3) og ör (7) á mynd 1), sem er notuð af ytri einingu á SV2, fyrir nauðsynlega gagnastefnu sem INPUT eða OUTPUT (sjá kafla 4.1)! ®
Varúð: GPIO örstýringarinnar ATmega328P á MCCAB þjálfunarborðinu, sem eru notuð af einingu sem tengist SV2, má ekki nota fyrir önnur verkefni í forriti. Tvöfalt úthlutun þessara GPIOs myndi leiða til bilana eða jafnvel skemmda á þjálfunarborðinu!

4.12 Pinnahausarnir fyrir tengingu SPI eininga
Hægt er að nota pinnahausana SV11 (ör (13) á mynd 1) og SV12 (ör (12) á mynd 1) til að tengja MCCAB þjálfunarborðið sem SPI meistara við ytri þrælaeiningar sem hafa SPI tengi (SPI = Serial Peripheral Viðmót). Serial Peripheral Interface gerir hraðvirkan samstilltan gagnaflutning milli þjálfunarborðsins og jaðareiningarinnar.
AVR örstýringin ATmega328P er með vélbúnaðar-SPI á flís sinni, en merki hans SS, MOSI, MISO og SCLK er hægt að tengja inni í örstýringarflögunni við GPIO D10 … D13 á pinnahausunum SV5 og SV6 (ör (3) og ör (7) ) á mynd 1).
Í Arduino IDE er SPI bókasafnið fáanlegt til að stjórna SPI einingum, sem er samþætt í notendaforritið með #include

Mynd 16: Pinnaúthlutun SPI tengis SV11

Þar sem SPI einingar með rekstri binditage +3.3 V auk SPI einingar með rekstrarrúmmálitage +5 V eru algengar, MCCAB þjálfunarborðið býður með SV11 og SV12 upp á tvo samsvarandi tengilengjur með snúru til að ná yfir báða valkostina.
Ef jumper styttir pinna 2 og 3 á haus JP4 (sjá mynd 17 hér að ofan), nota bæði SPI tengi SV11 og SV12 sama úttakpinna D10 á örstýringunni og SS (þrælval) línu, eins og mynd 16 og mynd 17 sýna! Þess vegna má aðeins annað af tveimur tengjunum SV11 eða SV12 vera tengt við SPI-einingu á sama tíma, því samtímis notkun sömu SS-línunnar fyrir mismunandi tæki myndi leiða til sendingarvillna og skammhlaupa á SPI-línunum! Kafli 4.12.3 sýnir möguleika hvernig samt sem áður er hægt að tengja tvo SPI þræla við SV11 og SV12 á sama tíma.

4.12.1 Viðmót SV11 fyrir SPI einingar með +3.3 V rekstrarmagnitage
Tengi SV11 (ör (13) á mynd 1) gerir notandanum kleift að koma á rað SPI tengingu (SPI = Serial Peripheral Interface) á milli MCCAB þjálfunarborðsins og ytri SPI einingu með +3.3 V rekstrarstyrktage, vegna þess að styrk SPI úttaksmerkja SS, MOSI og SCLK við tengi SV11 minnkar í 3.3 V eftir rúmmálitage skilrúm. 3.3 V stig á SPI inntakslínunni MISO er viðurkennt sem HIGH merki af AVR örstýringunni ATmega328P og þarf því ekki að hækka í 5 V stig. Raflögn SV11 er sýnd á mynd 16.

4.12.2 Viðmót SV12 fyrir SPI einingar með +5 V rekstrarmagnitage
Tengi SV12 (ör (12) á mynd 1) gerir notandanum kleift að koma á raðtengingu SPI milli MCCAB þjálfunarborðsins og ytri SPI þræls með +5 V rekstrarrúmmálitage, vegna þess að merkin SS, MOSI, MISO og SCLK á tengi SV12 starfa með 5 V merkjastigum.
Raflögn SV12 er sýnd á mynd 17.

Mynd 17: Pinnaúthlutun SPI tengis SV12

Pinnafyrirkomulagið á pinnahaus SV12 samsvarar ráðlögðu pinnaúthlutun AVR forritunarviðmóts AVR framleiðanda Microchip, sem er sýnt á mynd 18. Þetta gefur notandanum möguleika á að endurforrita ræsiforrit ATmega328P með viðeigandi forritunartæki í gegnum SPI viðmótið, td ef það þarf að uppfæra í nýja útgáfu eða hefur verið eytt fyrir mistök.

Mynd 18: Ráðlagður úthlutun pinna á AVR forritunarviðmótinu

Val á merki X á pinna 5 á SV12
Það fer eftir forritinu sem óskað er eftir, tengingu X við pinna 5 á SV12 (Mynd 17) er hægt að úthluta með mismunandi merkjum:

1. Stökkvi tengir pinna 2 og 3 á pinnahaus JP4.
   Ef pinnar 2 og 3 á pinnahaus JP4 (sjá mynd 17 hér að ofan og ör (11) á mynd 1) eru styttir með stökki, er GPIO D10 (merki SS) örstýringarinnar tengdur við pinna 5 á tenginu SV12. SV12 er þá notað sem venjulegt SPI tengi við SS (Slave Select) GPIO D10.
   Í þessu tilviki nota bæði SPI tengi SV11 og SV12 sömu SS línu D10! Þess vegna má aðeins einn af tveimur tengistrimlum SV11 eða SV12 vera tengdur við SPI-einingu, vegna þess að samtímis algeng notkun mismunandi tækja á sömu SS-línunni myndi leiða til sendingarvillna og skammhlaupa á SPI-línunum!
2. Stökkvi tengir pinna 1 og 2 á pinnahaus JP4. Í þessu tilviki er RESET lína örstýringarinnar tengd við pinna 5 á pinnahaus SV12. Í þessum ham virkar SV12 sem forritunarviðmót fyrir örstýringuna ATmega328P, vegna þess að fyrir forritunarferlið verður RESET línan á ATmega328P að vera tengd við pinna X (pinna 5) á pinnahaus SV12. Í þessum ham er ATmega328P SPI þrællinn og ytri forritarinn er meistarinn.

4.12.3 Samtímis tenging SPI eininga við SV11 og SV12
Ef þörf er á að tengja 3.3 V einingu og 5 V einingu við MCCAB þjálfunarborðið á sama tíma, er hægt að gera það með raflögninni sem sýnd er á mynd 19. Pinnar 1 og 3 á pinnahausnum JP4 eru ótengdir, pinna 2 á JP4 er tengdur við einn af stafrænu GPIO D2 … D9 á pinnahaus SV5 (ör (3) á mynd 1) í gegnum Dupont snúru, eins og sýnt er á mynd 19. Þessi útgangur örstýringarinnar ATmega328P uppfyllir síðan það verkefni að viðbótar SS merki við tengi X (pinna 5) á pinnahaus SV12. Mynd 19 sýnir aðferðina með því að nota tdample af D9 sem viðbótartengi SS2.

Mynd 19: Samtímis tenging tveggja SPI eininga við MCCAB Training Board Í þessu tilviki geta bæði SPI tengi SV11 og SV12 verið tengd ytri SPI þrælum á sama tíma, því bæði SV11 og SV12 nota mismunandi SS línur núna: LÁGT stig kl. GPIO D10 virkjar SPI eininguna við SV11 og LOW level á GPIO D9 virkjar SPI eininguna á SV12 (sjá mynd 19).
Örstýringin á MCCAB Training Board má aðeins skiptast á gögnum með einni einingu tengdri strætó í gegnum SV11 eða SV12 á sama tíma. Eins og þú sérð á mynd 19 eru MISO línur beggja tengi SV11 og SV12 tengdar saman. Ef bæði viðmótin yrðu virkjuð á sama tíma með LÁGTI stigi á SS-tengi sínu og myndu flytja gögn yfir í örstýringuna, þá yrðu sendingarvillur og skammhlaup á SPI línunum afleiðingin!

4.13 Pinnahausarnir SV8, SV9 og SV10 fyrir TWI (=I2C) viðmótið
Í gegnum pinnahausana SV8, SV9 og SV10 (örvar (15), (16) og (14) á mynd 1) getur notandinn komið á rað I
C = Inter-Integrated Circuit) örstýringarinnar á þjálfunarborðinu með ytri I2 C tengingu (I2C einingar. Í gagnablaði AVR örstýringarinnar ATmega328P er I2C tengið kallað TWI (Two Wire Interface). Raflögn tenginna þriggja er sýnt á mynd 20. 

Mynd 20: TWI (=I2C)-viðmótið á MCCAB þjálfunarborðinu

C einingar með +3.3 V rekstrarmagnitage eru tengdir SV8 eða SV9. A stigastilling stage á SV8 og SV9 dregur úr 5 V merkjastigi AVR örstýringarinnar ATmega328P í 3.3 V merkjastig ytri eininganna. I At SV10 eru þessar I 2 C einingar tengdar, sem vinna með rekstri binditage +5 V. I 2 C tengi samanstendur aðeins af tveimur tvíátta línum SDA (Serial DAta) og SCL (Serial CLock). Til að greina betur á milli, á mynd 20 eru línurnar SDA og SCL merktar með viðskeytinu 5V fyrir stigstillingu stage og með viðskeytinu 3V3 eftir stigstillingu stage. AVR örstýringinn ATmega328P er með vélbúnaðar TWI (Two Wire Interface, virka eins og I 2 C tengið) á flísinni, en merki SDA og SCL er hægt að tengja inni í örstýringaflösunum við GPIO A4 og A5 á pinnahaus SV6 ( ör (7) á mynd 1).
Í Arduino IDE er vírasafnið fáanlegt til að stjórna I 2 C einingum, sem er samþætt notendaforritinu með #include . 2

Ráð til að nota hliðræna/stafræna breytir ATmega328P

Í sjálfgefna stillingunni eftir að kveikt hefur verið á rekstrarstyrktage af örstýringareiningunni Arduino NANO, hliðræni/stafræni breytirinn (ADC) örstýringarinnar er með hliðrænu binditage svið VADC = 0 … +5 V. Í þessu tilviki er +5 V rekstrarrúmmáltage Vcc á örstýringareiningunni er einnig tilvísun binditage VREF á ADC, að því tilskildu að REF tengi tengisins SV6 (ör (7) á mynd 1) sé ótengd. ADC ATmega328P breytir hliðrænu inntaksrúmmálitage VADC við eitt af inntakunum sínum A0 … A7 í stafrænt 10-bita gildi Z. Tölugildið Z er í tvíundarnum resp. sextánda talnasvið ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Þetta samsvarar tugatölusviðinu
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

Leyfilegt svið hliðræns inntaks voltage er VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Nákvæmni hliðrænna/stafrænu umbreytingarinnar fer aðallega eftir gæðum tilvísunar bindisinstage VREF, vegna þess að fyrir 10 bita tölugildi Z sem myndast af hliðræna/stafræna breytinum á örstýringunni gildir:

Z =.1024 (jöfnu 1)

VADC er inntak binditage á hliðræna/stafræna breytinum við eitt af inntak hans A0 … A7 og VREF er viðmiðunarrúmmáltage sett fyrir breytirinn. Tilvísunin binditage er hægt að mæla með háviðnámsspennumæli milli REF tengi SV6 og hringrásarjarðar GND. Niðurstaðan af hliðrænu/stafrænu umbreytingunni er heiltölugildi, þ.e. allir aukastafir sem myndast við skiptingu tveggja rúmmálannatages VADC og VREF eru skorin af. +5 V rekstrarmagntagTölvan sem tölvun fer inn í gegnum USB snúruna er mynduð af aflgjafa tölvunnar. Hins vegar er framleiðsla binditage af rofi aflgjafa hefur venjulega ekki hverfandi AC voltage íhlutur settur ofan á það, sem dregur úr nákvæmni hliðrænu/stafrænu umbreytingarinnar. Hægt er að ná betri árangri með því að nota +3.3 V aukabúnaðinntage stöðugt með línulegu binditage eftirlitsaðili á MCCAB Training Board sem tilvísun binditage fyrir hliðræna/stafræna breytirinn. Í þessu skyni er hliðræni/stafræni breytirinn á ATmega328P frumstilltur í forritinu með leiðbeiningunum analogReference(EXTERNAL); // setur voltage á pinna REF sem tilvísun binditage samkvæmt breyttri tilvísun árgtage og pinna REF á pinnahaus SV6 (ör (7) á mynd 1) er tengdur við aðliggjandi +3.3 V pinna 3V3 á pinnahaus SV6 með Dupont snúru eða jumper.
Vinsamlegast athugaðu að hliðrænt binditage VADC við tilvísun binditage VREF = 3.3 V er enn umbreytt í stafræn 10 bita gildi á bilinu 0 … 102310, en mælisvið hliðræna/stafræna breytisins er minnkað í bilið VADC = 0 … +3.297 V.
Í staðinn fæst fínni upplausn á umbreytingarniðurstöðum, vegna þess að LSB (minnsta uppleysanlegt gildi) er nú aðeins 3.2 mV.

Inntak binditage VADC á hliðræna/stafræna breytinum við hliðræna inntak hans A0 … A7 á pinnahaus SV6 verður alltaf að vera minna en gildið VREF á tengi REF á SV6!
Notandinn verður að tryggja að VADC < VREF!
Sjá einnig athugasemdina á blaðsíðu 11 fyrir „Nákvæmni A/D umbreytinga“.

Bókasafnið „MCCAB_Lib“ fyrir MCCAB þjálfunarráðið

Til að styðja notandann við að stjórna mörgum vélbúnaðaríhlutum (rofa, hnappa, ljósdíóða, 3 × 3 LED fylki, hljóðmerki) á MCCAB þjálfunarborðinu, er bókasafnið „MCCAB_Lib“ fáanlegt, sem hægt er að hlaða niður ókeypis af vefsíðunni.  www.elektor.com/20440 af kaupendum fræðsluráðs.

Frekari bókmenntir um notkun MCCAB þjálfunarráðsins

Í bókinni „Handað námskeið örstýringa fyrir Arduino byrjendur“ (ISBN 978-3-89576-5452) er ekki aðeins að finna ítarlega kynningu á forritun örstýringa og á forritunarmálinu C, sem er notað í Arduino IDE. til að skrifa forritin, en einnig nákvæma lýsingu á aðferðum bókasafnsins „MCCAB_Lib“ og margs konar forritum td.amples og æfingaprógrömm til að nota MCCAB Training Board.

Skjöl / auðlindir

elektor Arduino NANO þjálfunarráð MCCAB [pdfLeiðbeiningarhandbók Arduino NANO Training Board MCCAB, Arduino, NANO Training Board MCCAB, Training Board MCCAB, Board MCCAB

Heimildir

• Notendahandbók