Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard მომხმარებლის სახელმძღვანელო

შინაარსი დამალვა

1 Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard მომხმარებლის სახელმძღვანელო

2 დასრულდაview

3 რეზიუმე

4 ძალაუფლება

5 შეყვანა და გამომავალი

6 კომუნიკაცია

7 პროგრამირება

8 ავტომატური (პროგრამული) გადატვირთვა

9 ფიზიკური მახასიათებლები

10 Arduino UNO საცნობარო დიზაინი

11 ცნობები

12 დაკავშირებული პოსტები

Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard მომხმარებლის სახელმძღვანელო

დასრულდაview

Arduino Uno არის მიკროკონტროლერის დაფა, რომელიც დაფუძნებულია ATmega328-ზე (მონაცემთა ფურცელი). მას აქვს 14 ციფრული შემავალი/გამომავალი პინი (აქედან 6 შეიძლება გამოყენებულ იქნას PWM გამოსასვლელად), 6 ანალოგური შეყვანა, 16 MHz კრისტალური ოსცილატორი, USB კავშირი, დენის ჯეკი, ICSP სათაური და გადატვირთვის ღილაკი. შეიცავს ყველაფერს, რაც საჭიროა მიკროკონტროლერის მხარდასაჭერად; უბრალოდ დააკავშირეთ იგი კომპიუტერს USB კაბელით ან ჩართეთ AC-to-DC ადაპტერით ან ბატარეით დასაწყებად. Uno განსხვავდება ყველა წინა დაფისგან იმით, რომ არ იყენებს FTDI USB-ს სერიულ დრაივერის ჩიპს. ამის ნაცვლად, მას აქვს Atmega8U2 დაპროგრამებული, როგორც USB-ს სერიულ გადამყვანად. "Uno" იტალიურად ნიშნავს ერთს და დასახელებულია Arduino 1.0-ის მომავალი გამოშვების აღსანიშნავად. Uno და ვერსია 1.0 იქნება Arduino-ს საცნობარო ვერსიები, რომლებიც წინ მიიწევს. Uno არის უახლესი USB Arduino დაფების სერიიდან და Arduino პლატფორმის საცნობარო მოდელი; წინა ვერსიებთან შედარებისთვის იხილეთ Arduino დაფების ინდექსი.

რეზიუმე

მიკროკონტროლერი ATmega328
საოპერაციო ტომიtagე 5 ვ

შეყვანის მოცულობაtage (რეკომენდირებულია) 7-12V
შეყვანის მოცულობაtage (ლიმიტები) 6-20 ვ

ციფრული I/O პინი 14 (აქედან 6 უზრუნველყოფს PWM გამომავალს)
ანალოგური შეყვანის ქინძისთავები 6

DC დენი I/O პინზე 40 mA
DC დენი 3.3V პინისთვის 50 mA

ფლეშ მეხსიერება 32 კბ (ATmega328), საიდანაც 0.5 კბ გამოიყენება ჩამტვირთველი
SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)
საათის სიჩქარე 16 MHz

სქემატური და საცნობარო დიზაინი
არწივი files: Arduino-uno-reference-design.zip
სქემატური: arduino-uno-schematic.pdf

ძალაუფლება

Arduino Uno შეიძლება იკვებებოდეს USB კავშირის საშუალებით ან გარე კვების წყაროდან. წყაროს სიმძლავრე შეირჩევა ავტომატურად. გარე (არა-USB) ენერგია შეიძლება მოდიოდეს AC-to-DC ადაპტერიდან (კედლის მეჭეჭიდან) ან ბატარეიდან. ადაპტერის დაკავშირება შესაძლებელია 2.1 მმ ცენტრალური დადებითი შტეფსით დაფის დენის ბუდეში. ბატარეიდან მილები შეიძლება ჩასვათ POWER კონექტორის Gnd და Vin პინის სათაურებში. დაფას შეუძლია მუშაობა 6-დან 20 ვოლტამდე გარე მიწოდებაზე. თუმცა, თუ მიეწოდება 7 ვ-ზე ნაკლებს, 5 ვ-იანი პინი შეიძლება მიაწოდოს ხუთ ვოლტზე ნაკლებს და დაფა შეიძლება იყოს არასტაბილური. თუ იყენებთ 12 ვ-ზე მეტს, ტtagრეგულატორი შეიძლება გადახურდეს და დააზიანოს დაფა. რეკომენდებული დიაპაზონი არის 7-დან 12 ვოლტამდე.
დენის ქინძისთავები შემდეგია:

VIN. შეყვანის ტომიtage Arduino დაფაზე, როდესაც ის იყენებს გარე დენის წყაროს (განსხვავებით 5 ვოლტისგან USB კავშირიდან ან სხვა რეგულირებადი დენის წყაროდან). შეგიძლიათ მიაწოდოთ ტtage ამ პინის მეშვეობით, ან, თუ ამარაგებს ტtage დენის ჯეკის საშუალებით, შედით მას ამ პინის საშუალებით.
5 ვ. რეგულირებადი ელექტრომომარაგება გამოიყენება მიკროკონტროლერის და დაფაზე არსებული სხვა კომპონენტების კვებისათვის. ეს შეიძლება მოდიოდეს ან VIN-დან ბორტ რეგულატორის მეშვეობით, ან მიეწოდება USB-ით ან სხვა რეგულირებადი 5 ვ მიწოდებით.

3V3. 3.3 ვოლტის მიწოდება გენერირებულია ბორტ რეგულატორის მიერ. მაქსიმალური დენის მიწოდება არის 50 mA.
GND. ადგილზე ქინძისთავები.

მეხსიერება
ATmega328-ს აქვს 32 კბაიტი (ჩამტვირთველისთვის გამოყენებული 0.5 კბ). მას ასევე აქვს 2 KB SRAM და 1 KB EEPROM (რომლის წაკითხვა და ჩაწერა შესაძლებელია EEPROM ბიბლიოთეკაში).

შეყვანა და გამომავალი

Uno-ზე 14 ციფრული პინიდან თითოეული შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შემავალი ან გამომავალი, pinMode(), digitalWrite() და digitalRead() ფუნქციების გამოყენებით. ისინი მუშაობენ 5 ვოლტზე. თითოეულ პინს შეუძლია უზრუნველყოს ან მიიღოს მაქსიმუმ 40 mA და აქვს შიდა ასაწევი რეზისტორი (ნაგულისხმევად გათიშული) 20-50 kOhms. გარდა ამისა, ზოგიერთი ქინძისთავები აქვს
სპეციალიზებული ფუნქციები:

სერია: 0 (RX) და 1 (TX). გამოიყენება (RX) და (TX) TTL სერიული მონაცემების მისაღებად. ეს ქინძისთავები დაკავშირებულია ATmega8U2 USB-to-TTL სერიული ჩიპის შესაბამის პინებთან.
გარე შეფერხებები: 2 და 3. ეს ქინძისთავები შეიძლება იყოს კონფიგურირებული ისე, რომ გამოიწვიოს შეფერხება დაბალ მნიშვნელობაზე, ამომავალ ან დაცემაზე ან მნიშვნელობის ცვლილებაზე. დეტალებისთვის იხილეთ attachInterrupt() ფუნქცია.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 და 11. უზრუნველყოს 8-ბიტიანი PWM გამომავალი analogWrite() ფუნქციით.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). ეს ქინძისთავები მხარს უჭერენ SPI კომუნიკაციას SPI ბიბლიოთეკის გამოყენებით.

LED: 13. არის ჩაშენებული LED, რომელიც დაკავშირებულია ციფრულ პინ 13-თან. როცა პინი არის HIGH მნიშვნელობის, LED ჩართულია, როცა პინი დაბალია, ის გამორთულია.

Uno-ს აქვს 6 ანალოგური შეყვანა, ეტიკეტირებული A0-დან A5-მდე, რომელთაგან თითოეული უზრუნველყოფს გარჩევადობის 10 ბიტს (ანუ 1024 სხვადასხვა მნიშვნელობას). ნაგულისხმევად ისინი ზომავენ მიწიდან 5 ვოლტამდე, თუმცა შესაძლებელია თუ არა მათი დიაპაზონის ზედა ბოლოს შეცვლა AREF პინის და analogReference() ფუნქციის გამოყენებით? გარდა ამისა, ზოგიერთ პინს აქვს სპეციალიზებული ფუნქციონირება:

I2C: 4 (SDA) და 5 (SCL). მხარი დაუჭირეთ I2C (TWI) კომუნიკაციას Wire ბიბლიოთეკის გამოყენებით. დაფაზე არის კიდევ რამდენიმე პინი:
AREF. მითითება ტtage ანალოგური შეყვანებისთვის. გამოიყენება analogReference().

გადატვირთვა. მიიტანეთ ეს ხაზი LOW მიკროკონტროლერის გადატვირთვისთვის. ჩვეულებრივ გამოიყენება გადატვირთვის ღილაკის დასამატებლად ფარებზე, რომლებიც ბლოკავს დაფაზე არსებულს.
აგრეთვე იხილეთ რუკა Arduino ქინძისთავებსა და ATmega328 პორტებს შორის?.

კომუნიკაცია

Arduino UNO-ს აქვს მრავალი შესაძლებლობა კომპიუტერთან, სხვა Arduino-სთან ან სხვა მიკროკონტროლერებთან კომუნიკაციისთვის. ATmega328 უზრუნველყოფს UART TTL (5V) სერიულ კომუნიკაციას, რომელიც ხელმისაწვდომია ციფრულ ქინძისთავებზე 0 (RX) და 1 (TX). დაფაზე ATmega8U2 არხებს ამ სერიულ კომუნიკაციას USB-ზე და გამოჩნდება, როგორც ვირტუალური პორტი პროგრამული უზრუნველყოფის კომპიუტერში. '8U2 firmware იყენებს სტანდარტულ USB COM დრაივერებს და არ არის საჭირო გარე დრაივერი. თუმცა Windows-ზე .inf file საჭიროა. Arduino პროგრამული უზრუნველყოფა მოიცავს სერიულ მონიტორს, რომელიც საშუალებას იძლევა მარტივი ტექსტური მონაცემების გაგზავნა და Arduino დაფაზე. დაფაზე RX და TX LED-ები ციმციმებენ, როდესაც მონაცემები გადაიცემა USB-სერიულ ჩიპთან და USB კავშირის საშუალებით კომპიუტერთან (მაგრამ არა 0 და 1 ქინძისთავები სერიული კომუნიკაციისთვის). SoftwareSerial ბიბლიოთეკა საშუალებას იძლევა სერიული კომუნიკაცია Uno-ს ნებისმიერ ციფრულ პინზე. ATmega328 ასევე მხარს უჭერს I2C (TWI) და SPI კომუნიკაციას. Arduino პროგრამული უზრუნველყოფა მოიცავს Wire ბიბლიოთეკას I2C ავტობუსის გამოყენების გასამარტივებლად; დეტალებისთვის იხილეთ დოკუმენტაცია. SPI კომუნიკაციისთვის გამოიყენეთ SPI ბიბლიოთეკა.

პროგრამირება

Arduino Uno შეიძლება დაპროგრამდეს Arduino პროგრამული უზრუნველყოფით (ჩამოტვირთვა). აირჩიეთ „Arduino Uno“ მენიუდან Tools > Board (თქვენს დაფაზე არსებული მიკროკონტროლერის მიხედვით). დეტალებისთვის იხილეთ მითითება და გაკვეთილები. ATmega328 Arduino Uno-ზე მოყვება წინასწარ ჩამტვირთავი ჩამტვირთველით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ატვირთოთ მასში ახალი კოდი გარე ტექნიკის პროგრამისტის გამოყენების გარეშე. იგი ურთიერთობს ორიგინალური STK500 პროტოკოლის გამოყენებით (მინიშნება, C სათაური fileს). ასევე შეგიძლიათ ჩამტვირთველის გვერდის ავლით და მიკროკონტროლერის დაპროგრამება ICSP (In-Circuit Serial Programming) სათაურის მეშვეობით; იხილეთ ეს ინსტრუქციები დეტალებისთვის. ATmega8U2 პროგრამული უზრუნველყოფის წყაროს კოდი ხელმისაწვდომია. ATmega8U2 დატვირთულია DFU ჩამტვირთველით, რომელიც შეიძლება გააქტიურდეს დაფის უკანა მხარეს (იტალიის რუკასთან ახლოს) დამაგრების ჯემპერის შეერთებით და შემდეგ 8U2-ის გადატვირთვით. შემდეგ შეგიძლიათ გამოიყენოთ Atmel-ის FLIP პროგრამული უზრუნველყოფა (Windows) ან DFU პროგრამისტი (Mac OS X და Linux) ახალი პროგრამული უზრუნველყოფის ჩასატვირთად. ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ ISP სათაური გარე პროგრამისტთან ერთად (DFU bootloader-ის გადაწერა). დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ ეს მომხმარებლის მიერ შეტანილი სახელმძღვანელო.

ავტომატური (პროგრამული) გადატვირთვა

იმის ნაცვლად, რომ მოითხოვოს გადატვირთვის ღილაკის ფიზიკური დაჭერა ატვირთვამდე, Arduino Uno შექმნილია ისე, რომ მისი გადატვირთვის საშუალებას იძლევა დაკავშირებულ კომპიუტერზე გაშვებული პროგრამული უზრუნველყოფა. ATmega8U2-ის ტექნიკის ნაკადის კონტროლის ერთ-ერთი ხაზი (DTR) დაკავშირებულია ATmega328-ის გადატვირთვის ხაზთან 100 ნანო ფარადის კონდენსატორის მეშვეობით. როდესაც ეს ხაზი დაფიქსირდა (დაბალზე აღებული), გადატვირთვის ხაზი იკლებს საკმარისად დიდხანს ჩიპის გადატვირთვისთვის. Arduino პროგრამული უზრუნველყოფა იყენებს ამ შესაძლებლობას, რათა მოგცემთ ატვირთოთ კოდი Arduino გარემოში ატვირთვის ღილაკის უბრალოდ დაჭერით. ეს ნიშნავს, რომ ჩამტვირთველს შეიძლება ჰქონდეს უფრო მოკლე დრო, რადგან DTR-ის შემცირება შეიძლება კარგად იყოს კოორდინირებული ატვირთვის დაწყებასთან.

ამ კონფიგურაციას სხვა შედეგები აქვს. როდესაც Uno დაკავშირებულია Mac OS X-ით ან Linux-ით გაშვებულ კომპიუტერთან, ის აღდგება ყოველ ჯერზე, როცა მასთან კავშირი ხდება პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით (USB-ის საშუალებით). მომდევნო ნახევარი წამის განმავლობაში ჩამტვირთველი მუშაობს Uno-ზე. მიუხედავად იმისა, რომ ის დაპროგრამებულია არასწორად ფორმირებული მონაცემების იგნორირებაზე (ანუ ნებისმიერი ახალი კოდის ატვირთვის გარდა), ის დაბლოკავს დაფაზე გაგზავნილ მონაცემთა პირველ რამდენიმე ბაიტს კავშირის გახსნის შემდეგ. თუ დაფაზე გაშვებული ესკიზი პირველად დაწყებისას მიიღებს ერთჯერად კონფიგურაციას ან სხვა მონაცემებს, დარწმუნდით, რომ პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელთანაც იგი კომუნიკაციას უწევს, ელოდება წამს კავშირის გახსნის შემდეგ და ამ მონაცემების გაგზავნამდე. Uno შეიცავს კვალს, რომლის ამოჭრა შესაძლებელია ავტომატური გადატვირთვის გამორთვისთვის. ბალიშები კვალის ორივე მხარეს შეიძლება შედუღდეს ერთმანეთთან ხელახლა გასააქტიურებლად. მას იარლიყი აქვს "RESET-EN". თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამორთოთ ავტომატური გადატვირთვა 110 ომიანი რეზისტორის 5 ვ-დან გადატვირთვის ხაზთან შეერთებით; იხილეთ ფორუმის თემა დეტალებისთვის.

USB გადაჭარბებული დენის დაცვა
Arduino Uno-ს აქვს გადაყენებადი პოლიფუზი, რომელიც იცავს თქვენი კომპიუტერის USB პორტებს შორტებისაგან და ზედმეტი დენისგან. მიუხედავად იმისა, რომ კომპიუტერების უმეტესობა უზრუნველყოფს საკუთარ შიდა დაცვას, დაუკრავენ უზრუნველყოფს დაცვის დამატებით ფენას. თუ USB პორტზე 500 mA-ზე მეტია გამოყენებული, დაუკრავენ ავტომატურად გაწყვეტს კავშირს მანამ, სანამ მოკლე ან გადატვირთვა არ მოიხსნება.

ფიზიკური მახასიათებლები

Uno PCB-ის მაქსიმალური სიგრძე და სიგანე არის შესაბამისად 2.7 და 2.1 ინჩი, USB კონექტორი და დენის ჯეკი სცილდება წინა განზომილებას. ოთხი ხრახნიანი ხვრელი საშუალებას აძლევს დაფას მიმაგრდეს ზედაპირზე ან კორპუსზე. გაითვალისწინეთ, რომ მანძილი 7 და 8 ციფრულ ქინძისთავებს შორის არის 160 მილი (0.16″), არ არის თანაბარი 100 მილი მანძილის სხვა ქინძისთავები.

Arduino UNO საცნობარო დიზაინი

საცნობარო დიზაინები მოწოდებულია „როგორც არის“ და „ყველა ხარვეზით“. Arduino უარს იტყვის ყველა სხვა გარანტიაზე, გამოხატულ თუ ნაგულისხმევი, Arduino-ს შეუძლია ცვლილებები შეიტანოს სპეციფიკაციებსა და პროდუქტის აღწერილობაში ნებისმიერ დროს, გაფრთხილების გარეშე. მომხმარებელმა არ უნდა მიიჩნიოს, რომ პროდუქტები, მათ შორის, მაგრამ არ შემოიფარგლება, რაიმე ნაგულისხმევი გარანტიები ვაჭრობის ან ვარგისიანობის შესახებ კონკრეტული მიზნისთვის, ეყრდნობა რაიმე მახასიათებლის ან ინსტრუქციის არარსებობას ან მახასიათებლებს, რომლებიც მონიშნულია „რეზერვირებული“ ან „გაუზუსტებელი“. Arduino იტოვებს მათ სამომავლო განმარტებებს და არ არის პასუხისმგებელი კონფლიქტებზე ან შეუთავსებლობაზე, რომლებიც წარმოიქმნება მათში მომავალი ცვლილებებისგან. პროდუქტის შესახებ ინფორმაცია Web საიტი ან მასალები შეიძლება შეიცვალოს გაფრთხილების გარეშე. არ დაასრულოთ დიზაინი ამ ინფორმაციით.