ოპერაციული ინსტრუქციები
ელექტორ არდუინო
ნანო
სასწავლო საბჭო MCCAB®
რევ 3.3

ძვირფასო მომხმარებლებო, MCCAB Training Board დამზადებულია მოქმედი ევროპული დირექტივების შესაბამისად და შესაბამისად ატარებს CE ნიშანს. მისი დანიშნულება აღწერილია ამ საოპერაციო ინსტრუქციებში. თუ თქვენ შეცვლით MCCAB სასწავლო საბჭოს ან არ იყენებთ მას მისი დანიშნულებისამებრ, მხოლოდ თქვენ ხართ პასუხისმგებელი მოქმედი წესების დაცვაზე.
ამიტომ გამოიყენეთ MCCAB Training Board და მასზე არსებული ყველა კომპონენტი, როგორც ეს აღწერილია ამ საოპერაციო ინსტრუქციებში. თქვენ შეგიძლიათ გაიაროთ MCCAB სასწავლო საბჭო მხოლოდ ამ საოპერაციო სახელმძღვანელოსთან ერთად.
ამ სახელმძღვანელოში მოცემული ყველა ინფორმაცია ეხება MCCAB სასწავლო საბჭოს გამოცემის დონე Rev. 3.3. სასწავლო საბჭოს გამოცემის დონე იბეჭდება მის ქვედა მხარეს (იხ. სურათი 13 გვერდი 20). ამ სახელმძღვანელოს მიმდინარე ვერსია შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ webსაიტი www.elektor.com/20440 გადმოსაწერად. ARDUINO და სხვა Arduino ბრენდის სახელები და ლოგოები არის Arduino SA-ს რეგისტრირებული სავაჭრო ნიშნები. ®

გადამუშავება

გამოყენებული ელექტრო და ელექტრონული მოწყობილობები უნდა გადამუშავდეს როგორც ელექტრონული ნარჩენები და არ უნდა გადააგდოთ საყოფაცხოვრებო ნარჩენებში.
MCCAB სასწავლო საბჭო შეიცავს ძვირფას ნედლეულს, რომელიც შეიძლება გადამუშავდეს.
ამიტომ, მოწყობილობა გადააგდეთ შესაბამის შემგროვებელ საცავში. (ევროკავშირის დირექტივა 2012/19 / ევროკავშირი). თქვენი მუნიციპალური ადმინისტრაცია გეტყვით სად უნდა იპოვოთ უახლოესი უფასო შეგროვების ადგილი.

უსაფრთხოების ინსტრუქციები

MCCAB სასწავლო საბჭოს ეს საოპერაციო ინსტრუქციები შეიცავს მნიშვნელოვან ინფორმაციას ექსპლუატაციაში შესვლისა და ექსპლუატაციის შესახებ!
ამიტომ, სავარჯიშო დაფის პირველად გამოყენებამდე ყურადღებით წაიკითხეთ მთელი საოპერაციო სახელმძღვანელო, რათა თავიდან აიცილოთ სიცოცხლისა და კიდურის დაზიანება ელექტრო დარტყმის, ხანძრის ან მუშაობის შეცდომების გამო, ასევე სასწავლო დაფის დაზიანების გამო.
გახადეთ ეს სახელმძღვანელო ხელმისაწვდომი სასწავლო საბჭოს ყველა სხვა მომხმარებლისთვის.
პროდუქტი შემუშავებულია IEC 61010-031 სტანდარტის შესაბამისად და გამოცდილია და დატოვა ქარხანა უსაფრთხო მდგომარეობაში. მომხმარებელმა უნდა დაიცვას ელექტრული აღჭურვილობის მართვასთან დაკავშირებული რეგულაციები, ისევე როგორც ყველა ზოგადად მიღებული უსაფრთხოების პრაქტიკა და პროცედურა. კერძოდ, VDE რეგულაციები VDE 0100 (დაგეგმვა, მონტაჟი და ტესტირება დაბალი მოცულობითtage ელექტრო სისტემები), VDE 0700 (ელექტრული აღჭურვილობის უსაფრთხოება საყოფაცხოვრებო მოხმარებისთვის) და VDE 0868 (აუდიო/ვიდეო, საინფორმაციო და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების აღჭურვილობა) აქ უნდა აღინიშნოს.
კომერციულ ობიექტებში ასევე მოქმედებს კომერციული დამსაქმებელთა პასუხისმგებლობის სადაზღვევო ასოციაციების ავარიების პრევენციის რეგულაციები.

გამოყენებულია უსაფრთხოების სიმბოლოები

გაფრთხილება ელექტრული საფრთხის შესახებ
ეს ნიშანი მიუთითებს პირობებზე ან პრაქტიკაზე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი ან პირადი დაზიანება.
ზოგადი გამაფრთხილებელი ნიშანი
ეს ნიშანი მიუთითებს პირობებზე ან პრაქტიკაზე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს თავად პროდუქტის ან დაკავშირებული მოწყობილობების დაზიანება.

2.1 ელექტრომომარაგება
სიფრთხილე:

• არავითარ შემთხვევაში არ შეიძლება უარყოფითი ტომიtages ან ტtag+5 ვ-ზე მეტი იყოს დაკავშირებული MCCAB სასწავლო საბჭოსთან. ერთადერთი გამონაკლისი არის შეყვანები VX1 და VX2, აქ შეყვანის voltages შეიძლება იყოს +8 V-დან +12 V-მდე (იხილეთ ნაწილი 4.2).
• არასოდეს დააკავშიროთ სხვა ელექტრული პოტენციალი მიწის ხაზთან (GND, 0 V).
• არასოდეს შეცვალოთ კავშირები მიწაზე (GND, 0 V) ​​და +5 V, რადგან ეს გამოიწვევს MCCAB სასწავლო საბჭოს მუდმივ დაზიანებას!
• კერძოდ, არასოდეს დააკავშიროთ ~230 V ან ~115 V ქსელის მოცtagე MCCAB სასწავლო საბჭოს!
  სიცოცხლეს საფრთხე ემუქრება!!!

2.2 დამუშავება და გარემო პირობები
სიკვდილის ან დაზიანების თავიდან ასაცილებლად და მოწყობილობის დაზიანებისგან დასაცავად, მკაცრად უნდა დაიცვან შემდეგი წესები:

• არასოდეს მართოთ MCCAB სასწავლო საბჭო ფეთქებადი ორთქლის ან გაზების მქონე ოთახებში.
• თუ ახალგაზრდები ან პირები, რომლებიც არ იცნობენ ელექტრონული სქემების მართვას, მუშაობენ MCCAB სასწავლო საბჭოსთან, მაგ., ტრენინგის კონტექსტში, სათანადოდ გაწვრთნილმა პერსონალმა პასუხისმგებელ თანამდებობაზე უნდა გააკონტროლოს ეს საქმიანობა.
  14 წლამდე ასაკის ბავშვების გამოყენება არ არის განკუთვნილი და თავიდან უნდა იქნას აცილებული.
• თუ MCCAB სასწავლო საბჭო აჩვენებს დაზიანების ნიშნებს (მაგ., მექანიკური ან ელექტრული სტრესის გამო), ის არ უნდა იქნას გამოყენებული უსაფრთხოების მიზნით.
• MCCAB სასწავლო საბჭო შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ სუფთა და მშრალ გარემოში +40 °C-მდე ტემპერატურაზე.

2.3 შეკეთება და მოვლა

• ქონების დაზიანების ან პირადი დაზიანების თავიდან ასაცილებლად, ნებისმიერი რემონტი, რომელიც შეიძლება გახდეს საჭირო, შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ სათანადოდ მომზადებული სპეციალისტის პერსონალის მიერ და ორიგინალური სათადარიგო ნაწილების გამოყენებით.
• MCCAB სასწავლო საბჭო არ შეიცავს მომხმარებლისთვის მომსახურე ნაწილებს.

გამიზნული გამოყენება

MCCAB Training Board შემუშავებულია პროგრამირებისა და მიკროკონტროლერების სისტემის გამოყენების შესახებ ცოდნის მარტივი და სწრაფი სწავლებისთვის.
პროდუქტი შექმნილია ექსკლუზიურად სასწავლო და პრაქტიკული მიზნებისთვის. ნებისმიერი სხვა გამოყენება, მაგ., სამრეწველო წარმოების ობიექტებში, დაუშვებელია.

სიფრთხილე: MCCAB Training Board განკუთვნილია მხოლოდ Arduino® NANO მიკროკონტროლერის სისტემით (იხ. სურათი 2) ან მიკროკონტროლერის მოდულთან, რომელიც 100%-ით თავსებადია მასთან. ეს მოდული უნდა მუშაობდეს ოპერაციული მოცულობითtage Vcc = +5V. წინააღმდეგ შემთხვევაში, არსებობს მიკროკონტროლერის მოდულის, სასწავლო დაფის და სავარჯიშო დაფაზე დაკავშირებული მოწყობილობების შეუქცევადი დაზიანების ან განადგურების რისკი.
სიფრთხილე: ტtag+8 V-დან +12 V-მდე დიაპაზონში შეიძლება იყოს დაკავშირებული სავარჯიშო დაფის VX1 და VX2 შესასვლელებთან (იხილეთ წინამდებარე სახელმძღვანელოს განყოფილება 4.2). ტtagსავარჯიშო დაფის ყველა სხვა შეყვანისას უნდა იყოს 0 ვ-დან +5 ვ-მდე დიაპაზონში.
სიფრთხილე: ეს ოპერაციული ინსტრუქციები აღწერს, თუ როგორ სწორად დააკავშიროთ და მართოთ MCCAB Training Board მომხმარებლის კომპიუტერთან და ნებისმიერ გარე მოდულთან. გთხოვთ, გაითვალისწინოთ, რომ ჩვენ არანაირი გავლენა არ გვაქვს მომხმარებლის მიერ გამოწვეულ ოპერაციულ ან/და კავშირის შეცდომებზე. მხოლოდ მომხმარებელია პასუხისმგებელი სასწავლო დაფის სწორად შეერთებაზე მომხმარებლის კომპიუტერთან და ნებისმიერ გარე მოდულთან, ასევე მის პროგრამირებასა და გამართულ მუშაობაზე! არასწორი კავშირის, არასწორი კონტროლის, არასწორი პროგრამირების ან/და არასწორი ოპერაციების შედეგად წარმოქმნილი ყველა ზიანის გამო მხოლოდ მომხმარებელია პასუხისმგებელი! პასუხისმგებლობის პრეტენზიები ჩვენ წინააღმდეგ გასაგებია, რომ გამორიცხულია ამ შემთხვევებში.

ნებისმიერი გამოყენება, გარდა მითითებულისა, დაუშვებელია! MCCAB სასწავლო საბჭო არ უნდა შეიცვალოს ან გადაკეთდეს, რადგან ამან შეიძლება დააზიანოს იგი ან საფრთხე შეუქმნას მომხმარებელს (მოკლე ჩართვა, გადახურების და ხანძრის რისკი, ელექტროშოკის რისკი). თუ პირადი დაზიანება ან ქონების დაზიანება მოხდა სასწავლო დაფის არასათანადო გამოყენების შედეგად, ეს არის მხოლოდ ოპერატორის პასუხისმგებლობა და არა მწარმოებლის.

MCCAB სასწავლო საბჭო და მისი კომპონენტები

სურათი 1 გვიჩვენებს MCCAB სასწავლო საბჭო თავისი კონტროლის ელემენტებით. სავარჯიშო დაფა უბრალოდ მოთავსებულია ელექტრული არაგამტარ სამუშაო ზედაპირზე და დაკავშირებულია მომხმარებლის კომპიუტერთან მინი-USB კაბელის საშუალებით (იხ. ნაწილი 4.3).
განსაკუთრებით „მიკროკონტროლერების პრაქტიკულ კურსს Arduino დამწყებთათვის“ (ISBN 978-3-89576-545-2) კომბინაციაში, რომელიც გამოქვეყნებულია Elektor-ის მიერ, MCCAB Training Board იდეალურად შეეფერება პროგრამირებისა და გამოყენების მარტივ და სწრაფად სწავლას. მიკროკონტროლერი სისტემა. მომხმარებელი ქმნის თავის სავარჯიშო პროგრამებს MCCAB Training Board-ზე თავის კომპიუტერზე Arduino IDE-ში, განვითარების გარემოში ინტეგრირებული C/C++ შემდგენელით, რომელიც მას შეუძლია უფასოდ ჩამოტვირთოთ webსაიტი  

სურათი 1: MCCAB სასწავლო საბჭო, Rev. 3.3

ოპერატიული და ჩვენების ელემენტები MCCAB სასწავლო საბჭოზე:

1. 11 × LED (სტატუსის მითითება შეყვანის/გამოსასვლელებისთვის D2 … D12)
2. სათაური JP6 LD10 … LD20 LED-ების დასაკავშირებლად მათთვის მინიჭებულ GPIO-ებთან D2 … D12
3. ტერმინალური ბლოკი SV5 (დისტრიბუტორი) მიკროკონტროლერის შეყვანის/გამოსვლისთვის
4. RESET ღილაკი
5. მიკროკონტროლერის მოდული Arduino® NANO (ან თავსებადი) მინი USB - სოკეტით
6. LED "L", დაკავშირებულია GPIO D13-თან
7. კონექტორი SV6 (დისტრიბუტორი) მიკროკონტროლერის შეყვანის/გამოსვლებისთვის
8. პოტენციომეტრი P1
9. PIN სათაური JP3 ოპერაციული მოცულობის შესარჩევადtagP1 და P2 პოტენციომეტრების e
10. პოტენციომეტრი P2
11. PIN სათაური JP4 სიგნალის შესარჩევად SV12 კონექტორის ზოლის X პინზე
12. დამაკავშირებელი ზოლი SV12: SPI-ინტერფეისი 5 V (სიგნალი პინ X-ზე არჩეულია JP4-ის საშუალებით)
13. დამაკავშირებელი ზოლი SV11: SPI ინტერფეისი 3.3 ვ
14. ტერმინალის ბლოკი SV10: IC ინტერფეისი 5 ვ
15. ტერმინალის ბლოკი SV8: I2 C ინტერფეისი 3.3 ვ
16. ტერმინალის ბლოკი SV9: 22 IC ინტერფეისი 3.3 ვ
17. ტერმინალის ბლოკი SV7: გამომავალი გადართვა გარე მოწყობილობებისთვის
18. LC დისპლეი 2 x 16 სიმბოლოთი
19. 6 × ღილაკიანი კონცენტრატორები K1 … K6
20. 6 × სლაიდ გადამრთველები S1 … S6
21. PIN სათაური JP2 კონცენტრატორების მიკროკონტროლერის შესასვლელებთან დასაკავშირებლად.
22. ტერმინალის ბლოკი SV4: დისტრიბუტორი საოპერაციო მოცულობისთვისtages
23. პიეზო ზუმერი Buzzer1
24. ტერმინალის ბლოკი SV1: გამომავალი გადართვა გარე მოწყობილობებისთვის
25. ტერმინალის ზოლი SV3: 3 × 3 LED მატრიცის სვეტები (გამოდის D6 … D8 სერიის რეზისტორებით 330 Ω)
26. დამაკავშირებელი ზოლი SV2: 2 x 13 ქინძისთავები გარე მოდულების დასაკავშირებლად
27. 3 × 3 LED მატრიცა (9 წითელი LED)
28. PIN სათაური JP1 3 × 3 LED მატრიცის რიგების დასაკავშირებლად მიკროკონტროლერთან GPIOs D3 … D5
29. JP6 პინის სათაურის პოზიციაზე "Buzzer" ჯუმპერი აკავშირებს Buzzer1-ს მიკროკონტროლერის GPIO D9-თან.

სასწავლო დაფაზე ინდივიდუალური კონტროლი დეტალურად არის ახსნილი შემდეგ თავებში.

4.1 Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდული 
NANO ან მასთან თავსებადი მიკროკონტროლერის მოდული ჩართულია MCCAB Training Board-ში (იხილეთ ისარი (5) სურათზე 1, ასევე ნახაზი 2 და M1 სურათზე 4). ეს მოდული აღჭურვილია AVR მიკროკონტროლერით ATmega328P, რომელიც აკონტროლებს პერიფერიულ კომპონენტებს სასწავლო დაფაზე. გარდა ამისა, მოდულის ქვედა მხარეს არის ინტეგრირებული გადამყვანის წრე, რომელიც აკავშირებს მიკროკონტროლერის UART (უნივერსალური ასინქრონული მიმღების გადამცემის) სერიულ ინტერფეისს კომპიუტერის USB ინტერფეისთან. ეს ინტერფეისი ასევე გამოიყენება მომხმარებლის მიერ მის კომპიუტერზე შექმნილი პროგრამების მიკროკონტროლერში ჩასატვირთად ან Arduino IDE-ის (განვითარების გარემო) სერიულ მონიტორზე მონაცემების გადასატანად. ორი LED TX და RX სურათზე 2 მიუთითებს მონაცემთა ტრაფიკს მიკროკონტროლერის სერიულ ხაზებზე TxD და RxD. Arduino ®

სურათი 2: მიკროკონტროლერის მოდული Arduino® NANO (წყარო: www.arduino.cc)

LED L (იხ. ნახაზი 2 და ისარი (6) სურათზე 1 - აღნიშვნა "L" შეიძლება განსხვავებული იყოს Arduino NANO თავსებადი კლონებისთვის) მუდმივად არის დაკავშირებული მიკროკონტროლერის GPIO D13-თან სერიის რეზისტორის საშუალებით და მიუთითებს მის მდგომარეობას LOW ან მაღალი. +5 V ტომიtagმოდულის ქვედა მხარეს რეგულატორი ასტაბილურებს მოცულობასtage მიეწოდება MCCAB სასწავლო საბჭოს გარედან Arduino ® NANO მოდულის VIN შეყვანის საშუალებით (იხ. განყოფილება 4.2).
RESET ღილაკის დაჭერით Arduino ® NANO მოდულის თავზე (იხ. ნახაზი 2 და ისარი (4) სურათზე 1) მიკროკონტროლერი დაყენებულია განსაზღვრულ საწყის მდგომარეობაში და უკვე ჩატვირთული პროგრამა ხელახლა იწყება. i მიკროკონტროლერის ყველა შეყვანა და გამომავალი, რომელიც მნიშვნელოვანია მომხმარებლისთვის, დაკავშირებულია ორ ტერმინალურ ზოლთან SV5 და SV6 (ისარი (3) და ისარი (7) სურათზე 1). კონექტორების საშუალებით - ეგრეთ წოდებული Dupont Cables (იხ. სურათი 3) - მიკროკონტროლერის შეყვანა/გამომავალი (ასევე უწოდებენ GPIOs = ზოგადი დანიშნულების შეყვანები/გამოსვლები) გამოყვანილი SV5-ზე და SV6-ზე შეიძლება დაუკავშირდეს ოპერაციულ ელემენტებს (ღილაკები, გადამრთველები). ,…) MCCAB სასწავლო საბჭოზე ან გარე ნაწილებზე.

სურათი 3: დუპონის სხვადასხვა ტიპის კაბელები GPIO-ების საკონტროლო ელემენტებთან დასაკავშირებლად

მომხმარებელმა უნდა დააკონფიგურიროს Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდულის თითოეული GPIO ორ დამაკავშირებელ ზოლზე SV5 და SV6 (ისარი (3) და ისარი (7) სურათზე 1), რომელიც დაკავშირებულია დუპონის კაბელის საშუალებით ტრენინგის კონექტორთან. დაფაზე ან გარე კონექტორზე, მის პროგრამაში მონაცემთა საჭირო მიმართულებისთვის, როგორც შემავალი ან გამომავალი!
მონაცემთა მიმართულება მითითებულია ინსტრუქციით
pinMode (gpio, მიმართულებით); // "gpio"-სთვის ჩადეთ შესაბამისი პინის ნომერი // "direction"-ისთვის ჩადეთ "INPUT" ან "OUTPUT"
Examples:
pinMode (2, OUTPUT); // GPIO D2 დაყენებულია გამოსავალად
pinMode (13, INPUT); // GPIO D13 დაყენებულია შეყვანად
სურათი 4 გვიჩვენებს Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდულის M1 გაყვანილობას MCCAB სასწავლო დაფაზე.

სურათი 4: მიკროკონტროლერის მოდულის Arduino® NANO გაყვანილობა MCCAB სასწავლო დაფაზე
Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდულის ყველაზე მნიშვნელოვანი მონაცემები:

•საოპერაციო ტომიtage Vcc:	+5 ვ
•გარედან მიწოდებული მოქმედი ტომიtage VIN-ზე:	+8 V-დან +12 V-მდე (იხ. განყოფილება 4.2)
•ADC-ის ანალოგური შეყვანის პინები:	8 (AO … A7, იხილეთ შემდეგი m შენიშვნები)
•ციფრული შეყვანის/გამოსვლის პინები:	12 (D2 … D13) შესაბამისად. 16 (ჩანს შენიშვნები)
•NANO მოდულის მიმდინარე მოხმარება:	დაახლ. 20 mA
•მაქს. GPIO-ს შემავალი/გამომავალი დენი:	40 mA
• ყველა GPIO-ის შეყვანის/გამომავალი დენების ჯამი:	მაქსიმალური 200 mA
•ინსტრუქციის მეხსიერება (Flash მეხსიერება):	32 კბ
•სამუშაო მეხსიერება (RAM მეხსიერება):	2 კბ
•EEPROM მეხსიერება:	1 კბ
•საათის სიხშირე:	16 MHz
•სერიული ინტერფეისები:	SPI, I2C (UART-ისთვის, როგორც ჩანს, შენიშვნები)

შენიშვნები

• GPIO D0 და D1 (Pin 2 და pin 1 M1 მოდულის სურათზე 4) მინიჭებულია მიკროკონტროლერის UART სიგნალებით RxD და TxD და გამოიყენება MCCAB Training Board-სა და კომპიუტერის USB პორტს შორის სერიული კავშირისთვის. . შესაბამისად, ისინი ხელმისაწვდომია მომხმარებლისთვის მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობით (იხ. ასევე განყოფილება 4.3).
• GPIOs A4 და A5 (PIN 23 და PIN 24 M1 მოდულის სურათზე 4) მინიჭებულია მიკროკონტროლერის IC ინტერფეისის SDA და SCL სიგნალებზე (იხილეთ განყოფილება 4.13) და, შესაბამისად, რეზერვირებულია LC დისპლეის სერიული კავშირისთვის. MCCAB Training Board (იხ. განყოფილება 4.9) და გარე I 2 C მოდულები, რომლებიც დაკავშირებულია დამაკავშირებელ ზოლებთან SV8, SV9 და SV10 (ისრები (15), (16) და (14) სურათზე 1). ამიტომ ისინი ხელმისაწვდომია მომხმარებლისთვის მხოლოდ I 2 C აპლიკაციებისთვის.
• ქინძისთავები A6 და A7 (პინი 25 და პინი 26 მიკროკონტროლერის ATmega328P სურათზე 4 შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ანალოგური შეყვანა მიკროკონტროლერის ანალოგური/ციფრული კონვერტერისთვის (ADC). ისინი არ უნდა იყოს კონფიგურირებული Function pinMode()-ის საშუალებით (არაც კი. როგორც შეყვანა!), ეს გამოიწვევს ესკიზის არასწორ ქცევას A6 და A7 მუდმივად დაკავშირებულია პოტენციომეტრების P1 და P2 გამწმენდის ტერმინალებთან (ისარი (8) და ისარი (10) სურათზე 1), იხილეთ ნაწილი 4.3. .
• კავშირები A0 … A3 პინის სათაურზე SV6 (ისარი (7) სურათზე 1) პრინციპში არის ანალოგური შეყვანა მიკროკონტროლერის ანალოგური/ციფრული კონვერტორისთვის. თუმცა, თუ 12 ციფრული GPIO D2 … D13 არ არის საკმარისი კონკრეტული აპლიკაციისთვის, A0… A3 ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ციფრული შეყვანა/გამომავალი. შემდეგ მათ მიმართავენ ნომრების 14 (A0) … 17 (A3) მეშვეობით. 2 მაგamples: pinMode(15, OUTPUT); // A1 გამოიყენება როგორც ციფრული გამომავალი pinMode(17, INPUT); // A3 გამოიყენება როგორც ციფრული შეყვანა
• D12 ქინძისთავის სათაურზე SV5 (ისარი (3) სურათზე 1) და ქინძისთავები D13 და A0 … A3 ქინძისთავის სათაურზე SV6 (ისარი (7) სურათზე 1) გადაყვანილია სათაურზე JP2 (ისარი (21) ნახატზე. 1) და შეიძლება დაკავშირებული იყოს S1 … S6 გადამრთველებთან ან მათთან პარალელურად დაკავშირებულ K1 … K6 ღილაკებთან, აგრეთვე იხილეთ განყოფილება 4.6. ამ შემთხვევაში, შესაბამისი პინი უნდა იყოს კონფიგურირებული, როგორც ციფრული შეყვანა pinMode ინსტრუქციით.

A/D კონვერტაციის სიზუსტე
ციფრული სიგნალები მიკროკონტროლერის ჩიპში წარმოქმნის ელექტრომაგნიტურ ჩარევებს, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს ანალოგური გაზომვების სიზუსტეზე.
თუ ერთ-ერთი GPIO A0 … A3 გამოიყენება როგორც ციფრული გამომავალი, ამიტომ მნიშვნელოვანია, რომ ეს არ გადაირთოს მაშინ, როდესაც ანალოგური/ციფრული კონვერტაცია ხდება სხვა ანალოგურ შეყვანაზე! ციფრული გამომავალი სიგნალის ცვლილება A0 … A3–ზე ანალოგური/ციფრული კონვერტაციის დროს ერთ–ერთ სხვა ანალოგურ შეყვანაზე A0 … A7 შეიძლება მნიშვნელოვნად გააყალბოს ამ კონვერტაციის შედეგი.
IC ინტერფეისის (A4 და A5, იხილეთ განყოფილება 4.13) ან GPIOs A0 … A3 ციფრული შეყვანის გამოყენება არ ახდენს გავლენას ანალოგური/ციფრული კონვერტაციის ხარისხზე.

4.2 MCCAB სასწავლო საბჭოს ელექტრომომარაგება
MCCAB სასწავლო საბჭო მუშაობს ნომინალური მოქმედი DC voltage Vcc = +5 V, რომელიც ჩვეულებრივ მიეწოდება მას Arduino NANO მიკროკონტროლერის მოდულის მინი-USB სოკეტის მეშვეობით დაკავშირებული კომპიუტერიდან (სურათი 5, სურათი 2 და ისარი (5) სურათზე 1). ვინაიდან კომპიუტერი, როგორც წესი, დაკავშირებულია სავარჯიშო პროგრამების შესაქმნელად და გადაცემისთვის, ამ ტიპის კვების წყარო იდეალურია.
ამ მიზნით, სასწავლო დაფა უნდა იყოს დაკავშირებული მომხმარებლის კომპიუტერის USB პორტთან მინი-USB კაბელის საშუალებით. კომპიუტერი უზრუნველყოფს სტაბილიზებულ DC მოცულობასtagე დაახლოებით. +5 ვ, რომელიც გალვანურად იზოლირებულია მაგისტრალური ტვtage და შეიძლება ჩაიტვირთოს მაქსიმალური დენით 0.5 A, მისი USB ინტერფეისის საშუალებით. +5 V მოქმედი მოცულობის არსებობაtage მითითებულია მიკროკონტროლერის მოდულზე ON (ან POW, PWR) LED-ით (სურათი 5, სურათი 2). +5 V ტომიtagმინი-USB სოკეტის მეშვეობით მიწოდებული ელექტროენერგია დაკავშირებულია ფაქტობრივ ოპერაციულ მოცულობასთანtage Vcc Arduino NANO მიკროკონტროლერის მოდულზე დამცავი დიოდის მეშვეობით D. რეალური მოქმედი მოცულობაtage Vcc ოდნავ მცირდება Vcc ≈ +4.7 V-მდე მოცულობის გამოtagვარდნა დამცავ დიოდზე D. ოპერაციული მოცულობის ეს მცირე შემცირებაtage არ ახდენს გავლენას Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდულის ფუნქციაზე. ® ალტერნატიულად, სასწავლო დაფის მიწოდება შესაძლებელია გარე DC voltagე წყარო. ეს ტtage, გამოყენებული ან VX1 ტერმინალზე ან VX2 ტერმინალზე, უნდა იყოს VExt = +8 … +12 V დიაპაზონში. გარე მოცულობაtage იკვებება Arduino NANO მიკროკონტროლერის მოდულის 30 პინში (= VIN) ან SV4 კონექტორის მეშვეობით ან გარე მოდულიდან, რომელიც დაკავშირებულია კონექტორთან SV2 (იხილეთ სურათი 5, სურათი 4 და ისარი (22) ან ისარი (26) სურათზე 1). . ვინაიდან დაფა მიეწოდება ელექტროენერგიას დაკავშირებული კომპიუტერიდან მისი USB სოკეტის საშუალებით, შეუძლებელია ოპერაციული მოცულობის პოლარობის შეცვლა.tagე. ორი გარე ტომიtages, რომლებიც შეიძლება მიწოდებული იყოს VX1 და VX2 კავშირებზე, არის გამოყოფილი დიოდებით, როგორც ნაჩვენებია 4-ზე. 

დიოდები D2 და D3 უზრუნველყოფენ ორი გარე მოცულობის განცალკევებასtages VX1-ზე და VX2-ზე, იმ შემთხვევაში, voltage შეცდომით უნდა იქნას გამოყენებული ორივე გარე შეყვანისთვის ერთდროულად, რადგან დიოდების გამო მხოლოდ ორი მოცულობის უფრო მაღალია.tages-ს შეუძლია მიაღწიოს Arduino NANO მიკროკონტროლერის M30 მოდულის შეყვანის VIN-ს (პინი 5, იხილეთ სურათი 4 და სურათი 1).
გარე DC ტtagმიკროკონტროლერის მოდულის VIN კონექტორთან მიწოდებული ელექტროენერგია შემცირებულია +5 ვ-მდე და სტაბილიზირებულია ინტეგრირებული მოცულობით.tagრეგულატორი მიკროკონტროლერის მოდულის ქვედა მხარეს (იხ. სურათი 2). +5 V მოქმედი ტომიtage გენერირებული ტtage რეგულატორი დაკავშირებულია D დიოდის კათოდთან სურათზე 5. D-ის ანოდი ასევე დაკავშირებულია +5 V პოტენციალთან კომპიუტერის მიერ, როდესაც კომპიუტერთან USB კავშირი ჩართულია. ამრიგად, D დიოდი დაბლოკილია და არ აქვს. გავლენა მიკროსქემის ფუნქციონირებაზე. USB კაბელის საშუალებით კვების წყარო ამ შემთხვევაში გამორთულია. +3.3 V დამხმარე ტომიtage გენერირებულია MCCAB Training Board-ზე წრფივი ტომითtage რეგულატორი +5 V მოქმედი მოცულობიდანtagმიკროკონტროლერის მოდულის e Vcc და შეუძლია მაქსიმალური დენის მიწოდება 200 mA.

ხშირად პროექტებში, წვდომა საოპერაციო ტომზეtages საჭიროა, მაგ., ტომისთვისtagგარე მოდულების მიწოდება. ამ მიზნით, MCCAB სასწავლო საბჭო უზრუნველყოფს ტtage დისტრიბუტორი SV4 (სურათი 4 და ისარი (21) სურათზე 1), რომელზედაც გამოდის ორი გამოსავალი მოცულობისთვისtage +3.3 V და სამი გამომავალი ტომისთვისtage +5 V, ისევე როგორც ექვსი დამიწის კავშირი (GND, 0 V) ​​ხელმისაწვდომია VX1 კავშირის პინის გარდა გარე ვოლისთვის.tage.

4.3 USB კავშირი MCCAB Training Board-სა და PC-ს შორის
პროგრამები, რომლებსაც მომხმარებელი ავითარებს Arduino IDE-ში (განვითარების გარემო) თავის კომპიუტერზე, იტვირთება ATmega328P მიკროკონტროლერში MCCAB Training Board-ზე USB კაბელის საშუალებით. ამ მიზნით, მიკროკონტროლერის მოდული MCCAB Training Board-ზე (ისარი (5) სურათზე 1) უნდა იყოს დაკავშირებული მომხმარებლის კომპიუტერის USB პორტთან მინი-USB კაბელის საშუალებით.
ვინაიდან მიკროკონტროლერის მოდულზე ATmega328P მიკროკონტროლერს არ აქვს საკუთარი USB ინტერფეისი თავის ჩიპზე, მოდულს აქვს ინტეგრირებული წრე ქვედა მხარეს USB სიგნალების D+ და D- ATmega328P-ის UART სერიულ სიგნალებად RxD და TxD გადაქცევისთვის.
გარდა ამისა, შესაძლებელია Arduino IDE-ში ინტეგრირებული სერიული მონიტორიდან მონაცემების გამოტანა ან წაკითხვა მიკროკონტროლერის UART-ის და შემდგომი USB კავშირის მეშვეობით.
ამ მიზნით, ბიბლიოთეკა "სერიული" ხელმისაწვდომია მომხმარებლისთვის Arduino IDE-ში.
სავარჯიშო დაფა ჩვეულებრივ ასევე იკვებება მომხმარებლის კომპიუტერის USB ინტერფეისის საშუალებით (იხილეთ ნაწილი 4.2).

არ არის გამიზნული, რომ მომხმარებელმა გამოიყენოს მიკროკონტროლერის RX და TX სიგნალები, რომლებიც დაკავშირებულია პინის სათაურთან SV5 (ისარი (3) სურათზე 1), სერიული კომუნიკაციისთვის გარე მოწყობილობებთან (მაგ. WLAN, Bluetooth გადამცემი ან მსგავსი) , რადგან ამან შეიძლება დააზიანოს ინტეგრირებული USB UART გადამყვანის წრე მიკროკონტროლერის მოდულის ქვედა მხარეს (იხ. განყოფილება 4.1) არსებული დამცავი რეზისტორების მიუხედავად! თუ მომხმარებელი ამას მაინც აკეთებს, მან უნდა დარწმუნდეს, რომ კომპიუტერსა და Arduino NANO მიკროკონტროლის მოდულს შორის ერთდროულად არ არის კომუნიკაცია! USB სოკეტის საშუალებით მიწოდებული სიგნალები გამოიწვევს გარე მოწყობილობასთან კომუნიკაციის გაუარესებას და, უარეს შემთხვევაში, ტექნიკის დაზიანებას! ®

4.4 თერთმეტი LED D2 … D12 მიკროკონტროლერის GPIO-ების სტატუსის მითითებისთვის
სურათი 1-ის ქვედა მარცხენა ნაწილში შეგიძლიათ იხილოთ 11 LED-ები LED10 … LED20 (ისარი (1) სურათზე 1), რომელიც შეიძლება მიუთითებდეს მიკროკონტროლერის შეყვანის/გამოსვლების (GPIO) სტატუსის D2 … D12.
შესაბამისი მიკროსქემის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 4.
შესაბამისი სინათლის დიოდი უკავშირდება GPIO-ს, თუ ჯუმპერი ჩართულია პინის სათაურის JP6-ის შესაბამის პოზიციაზე (ისარი (2) სურათზე 1).
თუ შესაბამისი GPIO D2 … D12 არის მაღალ დონეზე (+5 V), როდესაც JP6-ზე ჯუმპერი ჩართულია, მინიჭებული LED ანათებს, თუ GPIO დაბალია (GND, 0 V), LED გამორთულია.

თუ ერთ-ერთი GPIO D2 … D12 გამოიყენება შესასვლელად, შეიძლება საჭირო გახდეს მასზე მინიჭებული LED-ის გამორთვა ჯუმპერის ამოღებით, რათა თავიდან იქნას აცილებული შეყვანის სიგნალის დატვირთვა LED-ის მოქმედი დენით (დაახ. 2… 3 mA).
GPIO D13-ის სტატუსი მითითებულია საკუთარი LED L-ით პირდაპირ მიკროკონტროლერის მოდულზე (იხ. სურათი 1 და სურათი 2). LED L-ის გამორთვა შეუძლებელია.
ვინაიდან A0… A7 შეყვანები/გამოსვლები ძირითადად გამოიყენება როგორც ანალოგური შესასვლელები მიკროკონტროლერის ანალოგური/ციფრული გადამყვანისთვის ან სპეციალური ამოცანებისთვის (TWI ინტერფეისი), მათ არ აქვთ ციფრული LED სტატუსის ჩვენება, რათა არ დაირღვეს ეს ფუნქციები.

4.5 პოტენციომეტრები P1 და P2
ორი პოტენციომეტრის P1 და P2 მბრუნავი ღერძი 1 სურათის ბოლოში (ისარი (8) და ისარი (10) 1-ში) შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოცულობის დასაყენებლადtagარის დიაპაზონში 0 … VPot მათი საწმენდი კავშირებით.
ორი პოტენციომეტრის გაყვანილობა ჩანს სურათზე 6.

სურათი 6: პოტენციომეტრების P1 და P2 გაყვანილობა
ორი პოტენციომეტრის საწმენდი კავშირები დაკავშირებულია Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდულის ანალოგურ შესასვლელებთან A6 და A7 დამცავი რეზისტორების R23 და R24 მეშვეობით.
დიოდები D4, D6 ან D5, D7 იცავს მიკროკონტროლერის შესაბამის ანალოგურ შეყვანას ძალიან მაღალი ან უარყოფითი მოცულობისგან.tagეს.

სიფრთხილე:
ATmega6P-ის A7 და A328 ქინძისთავები ყოველთვის ანალოგური შეყვანებია მიკროკონტროლერის შიდა ჩიპური არქიტექტურის გამო. მათი კონფიგურაცია Arduino IDE-ის pinMode() ფუნქციით დაუშვებელია და შეიძლება გამოიწვიოს პროგრამის არასწორი ქცევა.

მიკროკონტროლერის ანალოგური/ციფრული კონვერტორის მეშვეობით, კომპლექტი voltage შეიძლება გაიზომოს მარტივი გზით.
Example პოტენციომეტრი P1 მნიშვნელობის წასაკითხად A6 შეერთებისას: int z = analogRead(A6);
10-ბიტიანი რიცხვითი მნიშვნელობა Z, რომელიც გამოითვლება ტtage A6-ზე Z =-ის მიხედვით (განტოლება 1 განყოფილებიდან 5) 1024⋅

სასურველი ზედა ზღვარი VPot = +3.3 V შედ. დაყენების დიაპაზონის VPot = +5 V დაყენებულია პინის სათაურით JP3 (ისარი (9) სურათზე 1). VPot-ის ასარჩევად, JP1-ის პინი 3 ან პინი 3 უკავშირდება pin2-ს ჯუმპერის გამოყენებით.
რომელი ტtage უნდა იყოს დაყენებული JP3-ით VPot-ისთვის დამოკიდებულია მითითების მოცულობაზეtage ანალოგური/ციფრული კონვერტორის VREF პინის სათაურის SV6 REF კონექტორთან (ისარი (7) სურათზე 1), იხილეთ სექცია 5.
მითითება ტtagA/D-კონვერტორის e VREF SV6 პინის სათაურის REF ტერმინალში და ტომიtage VPot მითითებული JP3-ით უნდა ემთხვეოდეს.

4.6 გადამრთველები S1 … S6 და ღილაკები K1 … K6
MCCAB სასწავლო საბჭო მომხმარებელს აძლევს ექვს ღილაკს და ექვს სლაიდ გადამრთველს მისი სავარჯიშოებისთვის (ისრები (20) და (19) სურათზე 1). სურათი 7 გვიჩვენებს მათ გაყვანილობას. მომხმარებლისთვის მუდმივი ან იმპულსური სიგნალის გამოყენების შესაძლებლობა მიკროკონტროლერის მოდულის M1-ის ერთ-ერთ შესასვლელზე, პარალელურად დაკავშირებულია ერთი სლაიდიანი გადამრთველი და ერთი ღილაკით ჩამრთველი.
თითოეული ექვსი გადამრთველი წყვილის საერთო გამომავალი დაკავშირებულია დამცავი რეზისტორის მეშვეობით (R25 … R30) პინის სათაურთან JP2 (ისარი (21) სურათზე 1). სლაიდ გადამრთველისა და ღილაკიანი გადამრთველის პარალელური კავშირი საერთო მოქმედ რეზისტორით (R31 … R36) მოქმედებს როგორც ლოგიკური OR ოპერაცია: თუ ორი გადამრთველიდან ერთ-ერთის (ან ორივე გადამრთველის ერთდროულად) მეშვეობით +5 V vol.tage იმყოფება საერთო სამუშაო რეზისტორიზე, ეს ლოგიკური HIGH დონე დამცავი რეზისტორის მეშვეობით ასევე წარმოდგენილია JP2-ის შესაბამის პინ 4, 6, 8, 10, 12 ან 2. მხოლოდ მაშინ, როდესაც ორივე გადამრთველი ღიაა, მათი საერთო კავშირი ღიაა და პინის სათაურის JP2 შესაბამისი პინი იწელება LOW დონეზე (0 V, GND) დამცავი რეზისტორისა და სამუშაო რეზისტორის სერიული კავშირის საშუალებით.

სურათი 7: სლაიდ/ღილაკიანი გადამრთველების გაყვანილობა S1 … S6 / K1 … K6
პინის სათაურის JP2 თითოეული პინი შეიძლება იყოს დაკავშირებული მის მინიჭებულ შეყვანთან A0 … A3, D12 ან D13 Arduino-ში
NANO მიკროკონტროლერის მოდული ჯუმპერის საშუალებით. დავალება ნაჩვენებია სურათზე 7.
ალტერნატიულად, გადამრთველი კავშირი 2, 4, 6, 8, 10 ან 12 პინთა სათაურზე JP2 შეიძლება დაერთოს ნებისმიერ შეყვანას D2 … D13 ან A0 … A3 Arduino® მიკროკონტროლერის მოდულის სათაურებზე SV5 ან SV6 ( ისარი (3) და ისარი (7) სურათზე 1) დუპონის კაბელის გამოყენებით. კავშირის ეს მოქნილი გზა სასურველია, ვიდრე თითოეული გადამრთველის ფიქსირებული მინიჭება კონკრეტულ GPIO-ზე, თუ ATmega328P მიკროკონტროლერის მინიჭებული GPIO გამოიყენება სპეციალური ფუნქციისთვის (A/D-კონვერტერის შეყვანა, PWM გამომავალი… ). ამ გზით მომხმარებელს შეუძლია შეუერთოს თავისი კონცენტრატორები GPIO-ებს, რომლებიც უფასოა შესაბამის აპლიკაციაში, ანუ არ არის დაკავებული სპეციალური ფუნქციით.

თავის პროგრამაში მომხმარებელმა უნდა დააკონფიგურიროს Arduino® NANO მიკროკონტროლერის მოდულის თითოეული GPIO შეყვანის სახით, რომელიც დაკავშირებულია switch პორტთან, ინსტრუქციის pinMode(gpio, INPUT) გამოყენებით; // "gpio"-სთვის ჩადეთ შესაბამისი პინის ნომერი
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 დაყენებულია როგორც ციფრული შეყვანა S2|K2-ისთვის
იმ შემთხვევაში, თუ გადამრთველთან დაკავშირებული მიკროკონტროლერის GPIO შეცდომით კონფიგურირებულია, როგორც გამომავალი, დამცავი რეზისტორები R25 … R30 ხელს უშლიან მოკლედ +5 V-სა და GND (0 V) შორის, როდესაც გადამრთველი ამოქმედდება და GPIO-ს აქვს დაბალი დონე. მის გამომავალზე.

იმისათვის, რომ შეძლოთ ღილაკიანი გადამრთველის გამოყენება, მასთან პარალელურად დაკავშირებული სლაიდ გადამრთველი უნდა იყოს ღია (პოზიცია „0“)! წინააღმდეგ შემთხვევაში, მათი საერთო გამომავალი მუდმივად მაღალ დონეზეა, ღილაკის გადამრთველის პოზიციის მიუხედავად.
სლაიდ გადამრთველების გადამრთველის პოზიციები მონიშნულია "0" და "1" სავარჯიშო დაფაზე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1.
სურათი 8 გვიჩვენებს: თუ გადამრთველი არის „1“ პოზიციაზე, გადამრთველის გამომავალი ჩართულია +5 V-ზე (HIGH), „0“ პოზიციაზე გადამრთველი ღიაა.

4.7 პიეზო ზუმერი Buzzer1
სურათი 1-ის ზედა მარცხენა ნაწილში ნაჩვენებია Buzzer1 (ისარი (23) სურათზე 1), რომელიც მომხმარებელს აძლევს საშუალებას გამოუშვას სხვადასხვა სიხშირის ტონები. მისი ძირითადი სქემა ნაჩვენებია სურათზე 9.
Buzzer1 შეიძლება დაუკავშირდეს მიკროკონტროლერის GPIO D9-ს MCCAB სასწავლო დაფაზე ჯუმპერის მეშვეობით პინის სათაურის JP6-ის პოზიციაზე „Buzzer“ (ისარი (29) სურათზე 1) (იხ. ნახაზი 9, სურათი 4 და ისარი (2) სურათზე 1). ჯუმპერი შეიძლება მოიხსნას, თუ GPIO D9 საჭიროა პროგრამაში სხვა მიზნებისთვის.
თუ ჯუმპერი ამოღებულია, ასევე შესაძლებელია გარე სიგნალის გამოყენება 24-ე პინზე JP6-ის სათაურზე Dupont კაბელის მეშვეობით და გამომავალი Buzzer1-ით.

სურათი 9: Buzzer1-ის გაყვანილობა
ტონების გენერირებისთვის, მომხმარებელმა უნდა შექმნას სიგნალი თავის პროგრამაში, რომელიც იცვლება სასურველი ტონის სიხშირით მიკროკონტროლერის D9 გამოსავალზე (ჩანახატი მარჯვნივ, სურათზე 9).
HIGH და LOW დონეების ეს სწრაფი თანმიმდევრობა იყენებს მართკუთხა AC voltage-დან Buzzer1-მდე, რომელიც პერიოდულად დეფორმირებს კერამიკულ ფირფიტას ზუმერის შიგნით, რათა წარმოქმნას ხმის ვიბრაცია შესაბამისი ბგერის სიხშირეზე.

ხმის გენერირების კიდევ უფრო მარტივი გზაა მიკროკონტროლერის T/C1 (ტაიმერი/მრიცხველი 1) გამოყენება: AVR მიკროკონტროლერის ATmega1P T/C1 გამომავალი OC328A Arduino NANO მიკროკონტროლერის მოდულზე შეიძლება დაუკავშირდეს GPIO D9 მიკროკონტროლერს შიგნით. ჩიპი. T/C1-ის შესაბამისი პროგრამირებით, ძალიან ადვილია მართკუთხედის სიგნალის გენერირება, რომლის სიხშირე f = ® 1 ?? (T არის მართკუთხედის სიგნალის პერიოდი) ზუმერით გარდაიქმნება სასურველ ტონად. სურათი 10 გვიჩვენებს, რომ პიეზო ზუმერი არ არის hi-fi დინამიკი. როგორც ხედავთ, პიეზო ზუმერის სიხშირეზე პასუხი წრფივია. დიაგრამა 10 სურათზე გვიჩვენებს პიეზო გადამცემის SAST-2155-ის ხმის წნევის დონეს (SPL) Sonitron-ისგან, რომელიც იზომება 1 მ მანძილზე, როგორც სიგნალის სიხშირის ფუნქცია. ფიზიკური თვისებების და ბუნებრივი რეზონანსების გამო, გარკვეული სიხშირეები უფრო ხმამაღლა რეპროდუცირებულია და სხვები უფრო რბილი. MCCAB სასწავლო დაფაზე პიეზო ზუმერის შესაბამისი დიაგრამა გვიჩვენებს მსგავს მრუდს.

სურათი 10: პიეზო ზუმერის ტიპიური სიხშირის პასუხი (სურათი: სონიტრონი)

მიუხედავად ამ შეზღუდვისა, პიეზო ზუმერი კარგი კომპრომისია მიკროკონტროლერის მიერ წარმოქმნილი ბგერების რეპროდუქციის ხარისხსა და დაფაზე მის კვალს შორის, რაც საშუალებას აძლევს მას განთავსდეს მცირე სივრცეში. იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა უფრო მაღალი ხარისხის ხმის გამომავალი, პიეზო ზუმერი შეიძლება გამორთოს D9 გამომავალს ჯუმპერის მოხსნით და D9 შეიძლება დაუკავშირდეს გარე მოწყობილობას ხმის რეპროდუცირებისთვის PIN სათაურზე SV5 მაგ., Dupont კაბელის მეშვეობით (საჭიროების შემთხვევაში , ტომის მეშვეობითtage გამყოფი შესამცირებლად amplitude რათა თავიდან იქნას აცილებული შეყვანის დაზიანება stagდა).

4.8 3 × 3 LED მატრიცა
სურათი 9-ის მარცხენა ნაწილში 1 LED-ები განლაგებულია მატრიცაში 3 სვეტით და 3 მწკრივით (ისარი (27) სურათზე 1). მათი სქემები ნაჩვენებია სურათზე 11. მატრიცული განლაგების გამო 9 LED-ის კონტროლი შესაძლებელია მიკროკონტროლერის მხოლოდ 6 GPIO-ით.
სამსვეტიანი ხაზები A, B და C მუდმივად არის დაკავშირებული მიკროკონტროლერის D8, D7 და D6 ქინძისთავებთან, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 11. სვეტის ხაზებში სამი რეზისტორი R5 … R7 ზღუდავს დენს LED-ების მეშვეობით. გარდა ამისა, სვეტის ხაზები დაკავშირებულია SV3 კონექტორთან (ისარი (25) სურათზე 1).

სამი რიგის კავშირები 1, 2 და 3 მიემართება პინის სათაურზე JP1 (ისარი (28) სურათზე 1). მათი დაკავშირება შესაძლებელია მიკროკონტროლერის D3 … D5 ქინძისთავებთან მხტუნავების საშუალებით. ალტერნატიულად, ქინძისთავები 1, 2 ან 3 სათაურზე JP1 შეიძლება დაუკავშირდეს Dupont კაბელის საშუალებით ნებისმიერ გამოსავალს D2 … D13 ან A0 … A3 Arduino NANO მიკროკონტროლერის მოდულის ორივე სათაურზე SV5 და SV6 (ისარი (3) და ისარი (7) სურათზე 1) თუ Arduino ® NANO მიკროკონტროლერის მოდულზე ATmega3P მიკროკონტროლერის ერთ-ერთი მინიჭებული GPIO D5 … D328 გამოიყენება სპეციალური ფუნქციისთვის. 9 LED-ს ეტიკეტირებული აქვს A1 … C3 მათი განლაგების მიხედვით მატრიცაში, მაგ., LED B1 მდებარეობს სვეტის B ხაზთან და მწკრივის ხაზთან 1.

სურათი 11: ცხრა LED 3 × 3 მატრიცის სახით

LED-ები ჩვეულებრივ კონტროლდება მომხმარებლის პროგრამის მიერ უსასრულო მარყუჟში, რომელშიც სამი მწკრივი 1, 2 და 3 ციკლურად არის დაყენებული LOW პოტენციალზე, ხოლო დანარჩენი ორი მწკრივი დაყენებულია HIGH დონეზე ან არის მაღალი წინაღობის მდგომარეობაში. მდგომარეობა (Hi-Z). თუ რიგში ერთი ან მეტი LED-ები, რომლებიც ამჟამად გააქტიურებულია LOW დონეზე, უნდა იყოს განათებული, მისი სვეტის ტერმინალი A, B ან C დაყენებულია HIGH დონეზე. LED-ების სვეტის ტერმინალები აქტიურ მწკრივში, რომლებიც არ უნდა იყოს განათებული, არის დაბალი პოტენციალით. მაგampისე, რომ ორივე LED A3 და C3 აანთოს, რიგი 3 უნდა იყოს LOW დონეზე და სვეტები A და C უნდა იყოს HIGH დონეზე, ხოლო სვეტი B არის დაბალ დონეზე და ორივე სტრიქონი 1 და 2 არის HIGH დონეზე ან მაღალი წინაღობის მდგომარეობა (Hi-Z).
სიფრთხილე: თუ 3 × 3 LED მატრიცის მწკრივის ხაზები ან დაკავშირებულია GPIO-ებთან D3 … D5 ჯუმპერებით PIN სათაურზე JP1 ან მიკროკონტროლერის სხვა GPIO-ებთან Dupont კაბელებით, ეს მწკრივი, ისევე როგორც სვეტის ხაზები D6 … D8. არასოდეს უნდა იქნას გამოყენებული პროგრამის სხვა ამოცანებისთვის. მატრიცის GPIO-ების ორმაგი მინიჭება გამოიწვევს გაუმართაობას ან თუნდაც სასწავლო დაფის დაზიანებას!

4.9 LC-დისპლეი (LCD)
სურათი 1-ის ზედა მარჯვენა მხარეს არის LC დისპლეი (LCD) ტექსტის ან რიცხვითი მნიშვნელობების საჩვენებლად (ისარი (18) სურათზე 1). LCD აქვს ორი რიგები; თითოეულ მწკრივს შეუძლია 16 სიმბოლოს ჩვენება. მისი სქემები ნაჩვენებია სურათზე 12.
LC დისპლეის დიზაინი შეიძლება განსხვავდებოდეს მწარმოებლის მიხედვით, მაგალითად, თეთრი სიმბოლოები ლურჯ ფონზე ან შავი სიმბოლოები ყვითელ ფონზე ან სხვა გარეგნობა შესაძლებელია.
ვინაიდან LCD არ არის საჭირო ყველა პროგრამაში, +5 V ოპერაციული ტომიtagLCD-ის e შეიძლება შეწყდეს ჯუმპერის დაჭერით PIN სათაურზე JP5, თუ LCD-ის უკანა განათება ხელს უშლის.

სურათი 12: LC დისპლეის კავშირები

კონტრასტის პარამეტრი
MCCAB Training Board-ის მყიდველმა უნდა დაარეგულიროს LC დისპლეის კონტრასტი პირველი გაშვებისას! ამისათვის ტექსტი გამოდის LCD ეკრანზე და კონტრასტი რეგულირდება 13-ზე ნაჩვენები ტრიმირების რეზისტორის შეცვლით (სურათი 13-ზე თეთრი ისრის ნიშანი) სავარჯიშო დაფის ქვემოდან ხრახნილით ისე, რომ ეკრანზე გამოსახული სიმბოლოები ნაჩვენებია ოპტიმალურად.
თუ რეგულირება აუცილებელია ტემპერატურის მერყეობის ან დაბერების გამო, მომხმარებელს შეუძლია შეასწოროს LCD კონტრასტი საჭიროების შემთხვევაში ამ ჭრის რეზისტორის რეგულირებით.

სურათი 13: LCD კონტრასტის რეგულირება ხრახნიანი საშუალებით

მონაცემთა გადაცემა LC-დისპლეზე

LC-Display კონტროლდება მიკროკონტროლერის ATmega2P სერიული TWI (=I328 C) ინტერფეისით. კონექტორი A4 პინის სათაურზე SV6 (ისარი (7) სურათზე 1) ფუნქციონირებს როგორც მონაცემთა ხაზი SDA (სერიული მონაცემები) და A5, როგორც საათის ხაზი SCL (სერიული საათი).
LC დისპლეი MCCAB Training Board-ზე ჩვეულებრივ აქვს I2 C მისამართი 0x27.
თუ სხვა მისამართი უნდა იქნას გამოყენებული საწარმოო მიზეზების გამო, ეს მისამართი მითითებულია ეკრანზე სტიკერით. მომხმარებლის ესკიზში ეს მისამართი უნდა იყოს გამოყენებული 0x27 მისამართის ნაცვლად.

LC დისპლეზე დამონტაჟებული კონტროლერი თავსებადია ფართოდ გამოყენებულ ინდუსტრიულ სტანდარტთან HD44780, რომლისთვისაც არის Arduino-ს დიდი რაოდენობით ბიბლიოთეკა (მაგ. https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) ინტერნეტში კონტროლისთვის
IC2 ავტობუსი. როგორც წესი, ბიბლიოთეკების ჩამოტვირთვა შესაძლებელია შესაბამისი ბიბლიოთეკებიდან უფასოდ webსაიტი.

4.10 დრაივერი გამოსცემს SV1 და SV7 უფრო მაღალი გამომავალი დენებით და მოცულობითtages
პინის სათაურები SV1 (ისარი (24) სურათზე 1) და SV7 (ისარი (17) სურათზე 1) შეიძლება გამოყენებულ იქნას დატვირთვების ჩართვისა და გამორთვისთვის, რომლებიც საჭიროებენ უფრო მაღალ დენებს, ვიდრე დაახლ. 40 mA, რომელიც ნორმალურ მიკროკონტროლერს შეუძლია მაქსიმუმს მიაწოდოს. საოპერაციო ტომიtagგარე დატვირთვის e შეიძლება იყოს +24 V-მდე და გამომავალი დენი შეიძლება იყოს 160 mA-მდე. ეს შესაძლებელს ხდის უფრო მცირე ძრავების (მაგ. ვენტილატორის), რელეების ან პატარა ნათურების გაკონტროლებას უშუალოდ სასწავლო დაფის მიკროკონტროლერთან.
ნახაზი 14 გვიჩვენებს დრაივერის ორი გამოსავლის მიკროსქემის დიაგრამას.

სურათი 14: დრაივერი გამოსცემს SV1 და SV7 უფრო მაღალი გამომავალი დენებისთვის

14-ზე გამოსახული წყვეტილი უბნები გვიჩვენებს, თუ როგორ უკავშირდება დატვირთვები დრაივერის გამომავალს, ყოფილიampრელე და ძრავა:

• გარე მოქმედი მოცულობის დადებითი პოლუსიtage დაკავშირებულია სათაურის SV3 1-ზე (დაფაზე წარწერით „+“), შესაბამისად. SV7. დატვირთვის უფრო პოზიტიური კავშირი ასევე დაკავშირებულია ქინძისთავის სათაურის SV3 ან SV1 მე-7 პინთან.
• დატვირთვის უფრო ნეგატიური კავშირი დაკავშირებულია SV2 სათაურის მე-1 ქინძისთავთან (დაფაზე წარწერით „S“). SV7.
• გარე მოქმედი მოცულობის უარყოფითი პოლუსიtage დაკავშირებულია სათაურის SV1-ის 1-ლ პინთან (დაფაზე ეტიკეტირებული ” ”). SV7.
  მძღოლმა სtage SV1 მუდმივად უკავშირდება მიკროკონტროლერის GPIO D3-ს და დრაივერს stage SV7 მუდმივად არის დაკავშირებული მიკროკონტროლერის GPIO D10-თან. ვინაიდან D3 და D10 არის მიკროკონტროლერის PWM გამომავალი გამომავალი, შესაძლებელია ადვილად კონტროლი, მაგ.ample, დაკავშირებული DC ძრავის სიჩქარე ან ნათურის სიკაშკაშე. დამცავი დიოდები D1 და D8 უზრუნველყოფენ მოცtage მწვერვალები, რომლებიც წარმოიქმნება ინდუქციური დატვირთვების გამორთვისას, არ შეუძლია დააზიანოს გამომავალი stage.
  მიკროკონტროლერის D3 გამოსავალზე HIGH სიგნალი ჩართავს ტრანზისტორი T2-ზე და დატვირთვის უფრო უარყოფითი კავშირი SV1-ზე უკავშირდება მიწას (GND) გადართვის ტრანზისტორი T2-ის მეშვეობით. ამრიგად, დატვირთვა ჩართულია, რადგან მთელი გარე მოქმედი მოცtagდა ახლა ტოვებს მას.
  LOW სიგნალი D3-ზე ბლოკავს ტრანზისტორ T2-ს და SV1-თან დაკავშირებული დატვირთვა გამორთულია. იგივე ეხება მიკროკონტროლერის D10 გამოსავალს და სათაურს SV7.

4.11 SV2 სოკეტის კონექტორი გარე მოდულების დასაკავშირებლად
სოკეტის SV2 კონექტორის მეშვეობით (ისარი (26) სურათზე 1) გარე მოდულები და ბეჭდური მიკროსქემის დაფები შეიძლება დამაგრდეს MCCAB სასწავლო დაფაზე. ეს მოდულები შეიძლება იყოს სენსორული დაფები, ციფრული/ანალოგური გადამყვანები, WLAN ან რადიო მოდულები, გრაფიკული დისპლეები ან სქემები შეყვანის/გამომავალი ხაზების რაოდენობის გასაზრდელად, მრავალი ვარიანტიდან მხოლოდ რამდენიმეს დასასახელებლად. აპლიკაციის სრული მოდელებიც კი, როგორიცაა სასწავლო მოდულები საკონტროლო ინჟინერიისთვის ან შუქნიშნის მართვისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ბევრ GPIO-ს მათი კონტროლისთვის, შეიძლება დაუკავშირდეს MCCAB Training Board-ის SV2 სოკეტის კონექტორს და აკონტროლოს მისი მიკროკონტროლერი. ქალის დამაკავშირებელი ზოლი SV2 შედგება 26 კონტაქტისგან, რომლებიც განლაგებულია 2 რიგში 13 კონტაქტისგან. კენტი ნომრიანი კონტაქტები არის ზედა რიგში, ლუწი კონტაქტები არის SV2 სოკეტის ზოლის ქვედა რიგში.

სურათი 15: სოკეტის SV2 კონექტორის პინების მინიჭება

SV2-ის პინის მინიჭება გვიჩვენებს სურათს 15. MCCAB სასწავლო დაფის გარე მოდულისთვის შესაბამისი ყველა კავშირი მიჰყავთ SV2 სოკეტის ზოლში.
GPIO D0 და D1 (RxD და TxD) და ანალოგური შეყვანები A6 და A7 არ არის დაკავშირებული SV2-თან, რადგან D0 და D1 დაცულია MCCAB Training Board-სა და კომპიუტერს შორის სერიული კავშირისთვის და ხელმისაწვდომია მომხმარებლისთვის მხოლოდ ძალიან შეზღუდული გზით (იხილეთ შენიშვნები განყოფილებაში 4.1) და A6 და A7 მუდმივად დაკავშირებულია MCCAB სასწავლო დაფის პოტენციომეტრების P1 და P2 გამწმენდის ტერმინალებთან (იხ. ნაწილი 4.3) და, შესაბამისად, მათი გამოყენება სხვაგვარად შეუძლებელია.

თავის პროგრამაში მომხმარებელმა უნდა დააკონფიგურიროს Arduino NANO მიკროკონტროლერის მოდულის თითოეული GPIO ორ პინის სათაურზე SV5 და SV6 (ისარი (3) და ისარი (7) სურათზე 1), რომელსაც იყენებს გარე მოდული SV2-ზე. მონაცემთა საჭირო მიმართულებისთვის, როგორც INPUT ან OUTPUT (იხილეთ ნაწილი 4.1)! ®
სიფრთხილე: მიკროკონტროლერის ATmega328P GPIO MCCAB Training Board-ზე, რომელსაც იყენებს SV2-თან დაკავშირებული მოდული, არ უნდა იქნას გამოყენებული პროგრამის სხვა ამოცანებისთვის. ამ GPIO-ების ორმაგი მინიჭება გამოიწვევს გაუმართაობას ან თუნდაც სასწავლო დაფის დაზიანებას!

4.12 ქინძისთავები SPI მოდულების დასაკავშირებლად
პინის სათაურები SV11 (ისარი (13) სურათზე 1) და SV12 (ისარი (12) სურათზე 1) შეიძლება გამოყენებულ იქნას MCCAB Training Board-ის, როგორც SPI ოსტატის დასაკავშირებლად გარე სლავურ მოდულებთან, რომლებსაც აქვთ SPI ინტერფეისი (SPI = სერიული პერიფერიული). ინტერფეისი). სერიული პერიფერიული ინტერფეისი საშუალებას იძლევა მონაცემთა სწრაფი სინქრონული გადაცემა სასწავლო დაფასა და პერიფერიულ მოდულს შორის.
AVR მიკროკონტროლერს ATmega328P აქვს აპარატურის SPI თავის ჩიპზე, რომლის სიგნალები SS, MOSI, MISO და SCLK შეიძლება დაუკავშირდეს მიკროკონტროლერის ჩიპს GPIO D10 … D13 პინის სათაურებზე SV5 და SV6 (ისარი (3) და ისარი (7). ) სურათზე 1).
Arduino IDE-ში SPI ბიბლიოთეკა ხელმისაწვდომია SPI მოდულების კონტროლისთვის, რომელიც ინტეგრირებულია მომხმარებლის პროგრამაში #include

სურათი 16: SPI კონექტორის SV11 პინის მინიჭება

ვინაიდან SPI მოდულები მოქმედი მოცtage +3.3 V ასევე SPI მოდულები ოპერაციული მოცულობითtage +5 V არის გავრცელებული, MCCAB Training Board გთავაზობთ SV11 და SV12 ორ შესაბამის სადენიანი კავშირის ზოლს ორივე ვარიანტის დასაფარავად.
თუ ჯუმპერი შორტებით აკრავს JP2 სათაურის 3 და 4 ქინძისთავებს (იხ. სურათი 17 ზემოთ), ორივე SPI ინტერფეისი SV11 და SV12 იყენებს მიკროკონტროლერის იგივე გამომავალ პინს D10, როგორც SS (Slave Select) ხაზი, როგორც ნაჩვენებია 16 და 17 სურათი! ამიტომ, ორი SV11 ან SV12 კონექტორიდან მხოლოდ ერთი შეიძლება ერთდროულად იყოს დაკავშირებული SPI მოდულთან, რადგან ერთი და იგივე SS ხაზის ერთდროული გამოყენება სხვადასხვა მოწყობილობებისთვის გამოიწვევს გადაცემის შეცდომებს და მოკლე ჩართვას SPI ხაზებზე! განყოფილება 4.12.3 გვიჩვენებს შესაძლებლობას, მიუხედავად ამისა, ორი SPI სლავი შეიძლება ერთდროულად იყოს დაკავშირებული SV11-თან და SV12-თან.

4.12.1 ინტერფეისი SV11 SPI მოდულებისთვის +3.3 V ოპერაციული მოცულობითtage
SV11 კონექტორი (ისარი (13) სურათზე 1) საშუალებას აძლევს მომხმარებელს დაამყაროს სერიული SPI კავშირი (SPI = სერიული პერიფერიული ინტერფეისი) MCCAB Training Board-სა და გარე SPI მოდულს შორის +3.3 V ოპერაციული მოცულობით.tage, რადგან SPI გამომავალი სიგნალების დონეები SS, MOSI და SCLK ინტერფეისზე SV11 მცირდება 3.3 ვ-მდე მოცულობით.tagე გამყოფები. 3.3 V დონე SPI შეყვანის ხაზზე MISO აღიარებულია როგორც HIGH სიგნალი AVR მიკროკონტროლერი ATmega328P და, შესაბამისად, არ არის საჭირო 5 ვ დონეზე ამაღლება. SV11-ის გაყვანილობა ნაჩვენებია სურათზე 16.

4.12.2 ინტერფეისი SV12 SPI მოდულებისთვის +5 V ოპერაციული მოცულობითtage
ინტერფეისი SV12 (ისარი (12) სურათზე 1) საშუალებას აძლევს მომხმარებელს დაამყაროს სერიული SPI კავშირი MCCAB Training Board-სა და გარე SPI slave-ს შორის +5 V ოპერაციული მოცულობით.tage, რადგან SV12 ინტერფეისის SS, MOSI, MISO და SCLK სიგნალები მუშაობს 5 ვ სიგნალის დონეებით.
SV12-ის გაყვანილობა ნაჩვენებია სურათზე 17.

სურათი 17: SPI კონექტორის SV12 პინის მინიჭება

პინის განლაგება SV12 სათაურზე შეესაბამება AVR მწარმოებლის Microchip-ის AVR პროგრამირების ინტერფეისის რეკომენდებულ პინების მინიჭებას, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 18. ეს აძლევს მომხმარებელს შესაძლებლობას გადააპროგრამოს ATmega328P-ის ჩამტვირთველი შესაბამისი პროგრამირების მოწყობილობით. SPI ინტერფეისი, მაგ., თუ ​​მას სჭირდება ახალი ვერსიის განახლება ან შეცდომით წაიშალა.

ნახაზი 18: AVR პროგრამირების ინტერფეისის რეკომენდებული პინის მინიჭება

X სიგნალის შერჩევა SV5-ის მე-12 პინზე
სასურველი აპლიკაციიდან გამომდინარე, კავშირი X SV5-ის მე-12 პინთან (სურათი 17) შეიძლება მინიჭებული იყოს სხვადასხვა სიგნალით:

1. ჯემპერი აკავშირებს 2 და 3 ქინძისთავებს JP4-ის სათაურს.
   თუ პინის სათაურის JP2 ქინძისთავები 3 და 4 (იხ. ნახაზი 17 ზემოთ და ისარი (11) ნახატ 1-ზე) შეკუმშულია ჯუმპერით, მიკროკონტროლერის GPIO D10 (სიგნალი SS) დაკავშირებულია SV5 კონექტორის მე-12 პინთან. შემდეგ SV12 გამოიყენება როგორც ჩვეულებრივი SPI ინტერფეისი SS (Slave Select) GPIO D10-თან.
   ამ შემთხვევაში, ორივე SPI ინტერფეისი SV11 და SV12 იყენებს იგივე SS ხაზს D10! აქედან გამომდინარე, ორი SV11 ან SV12 დამაკავშირებელი ზოლებიდან მხოლოდ ერთი შეიძლება იყოს დაკავშირებული SPI მოდულთან, რადგან ერთი და იგივე SS ხაზის ერთდროული საერთო გამოყენება სხვადასხვა მოწყობილობის მიერ გამოიწვევს გადაცემის შეცდომებს და მოკლე ჩართვას SPI ხაზებზე!
2. ჯემპერი აკავშირებს 1 და 2 ქინძისთავებს JP4-ის სათაურს. ამ შემთხვევაში, მიკროკონტროლერის RESET ხაზი დაკავშირებულია SV5-ის სათაურის მე-12 პინთან. ამ რეჟიმში SV12 მოქმედებს როგორც პროგრამირების ინტერფეისი მიკროკონტროლერისთვის ATmega328P, რადგან პროგრამირების პროცესისთვის ATmega328P-ის RESET ხაზი უნდა იყოს დაკავშირებული SV5-ის სათაურის X პინთან (პინი 12). ამ რეჟიმში, ATmega328P არის SPI მონა, ხოლო გარე პროგრამისტი არის მთავარი.

4.12.3 SPI მოდულების ერთდროული კავშირი SV11 და SV12-თან
თუ საჭიროა 3.3 ვოლტიანი მოდულის და 5 ვ მოდულის MCCAB სასწავლო დაფასთან დაკავშირება ერთდროულად, ეს შეიძლება განხორციელდეს ნახაზი 19-ზე ნაჩვენები გაყვანილობის საშუალებით. პინის სათაურის JP1 ქინძისთავები 3 და 4 არ არის დაკავშირებული. JP2-ის პინი 4 უკავშირდება ერთ-ერთ ციფრულ GPIO-ს D2 … D9 პინის სათაურზე SV5 (ისარი (3) სურათზე 1) Dupont კაბელის მეშვეობით, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 19. მიკროკონტროლერის ეს გამომავალი ATmega328P შემდეგ ასრულებს დავალებას: დამატებითი SS სიგნალი X კონექტორზე (პინი 5) pin header SV12. ნახაზი 19 გვიჩვენებს პროცედურას მაგampD9-ის le, როგორც დამატებითი კონექტორი SS2.

სურათი 19: ორი SPI მოდულის ერთდროული კავშირი MCCAB Training Board-თან ამ შემთხვევაში, ორივე SPI ინტერფეისი SV11 და SV12 შეიძლება ერთდროულად იყოს დაკავშირებული გარე SPI სლავებთან, რადგან SV11 და SV12 ახლა იყენებენ სხვადასხვა SS ხაზებს: დაბალი დონე GPIO D10 ააქტიურებს SPI მოდულს SV11-ზე და LOW დონეზე GPIO D9 ააქტიურებს SPI მოდულს SV12-ზე (იხ. სურათი 19).
MCCAB Training Board-ის მიკროკონტროლერს შეუძლია მონაცემების გაცვლა მხოლოდ ერთ მოდულთან, რომელიც დაკავშირებულია ავტობუსთან SV11 ან SV12-ის საშუალებით ერთდროულად. როგორც ხედავთ სურათზე 19, ორივე ინტერფეისის SV11 და SV12 MISO ხაზები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. თუ ორივე ინტერფეისი ერთდროულად გააქტიურდება LOW დონეზე მათ SS-კონექტორზე და გადასცემს მონაცემებს მიკროკონტროლერზე, შედეგი იქნება გადაცემის შეცდომები და მოკლე ჩართვები SPI ხაზებზე!

4.13 პინის სათაურები SV8, SV9 და SV10 TWI (=I2C) ინტერფეისისთვის
პინის სათაურების SV8, SV9 და SV10 მეშვეობით (ისრები (15), (16) და (14) სურათზე 1) მომხმარებელს შეუძლია შექმნას სერიული I.
C = Inter-Integrated Circuit მიკროკონტროლერის სასწავლო დაფაზე გარე I2 C კავშირით (I2C მოდულები. AVR მიკროკონტროლერის ATmega328P მონაცემთა ფურცელში I2C ინტერფეისს ეწოდება TWI (ორი მავთულის ინტერფეისი). სამი კონექტორის გაყვანილობა. ნაჩვენებია სურათზე 20. 

სურათი 20: TWI (=I2C)-ინტერფეისი MCCAB სასწავლო დაფაზე

C მოდულები +3.3 V ოპერაციული მოცულობითtage დაკავშირებულია SV8 ან SV9. დონის კორექტირება სtage SV8 და SV9-ზე ამცირებს AVR მიკროკონტროლერის ATmega5P 328 ვ სიგნალის დონეს გარე მოდულების 3.3 ვ სიგნალის დონემდე. I At SV10, ის I 2 C მოდულები დაკავშირებულია, რომლებიც მუშაობენ საოპერაციო ტომთანtage +5 V. I 2 C ინტერფეისი შედგება მხოლოდ ორი ორმხრივი ხაზისგან SDA (სერიული მონაცემები) და SCL (სერიული საათი). უკეთესი განსხვავებისთვის, სურათზე 20, ხაზები SDA და SCL მონიშნულია სუფიქსით 5V დონის რეგულირებამდე s.tage და სუფიქსით 3V3 დონის კორექტირების შემდეგ stagე. AVR მიკროკონტროლერს ATmega328P აქვს აპარატურული TWI (ორი მავთულის ინტერფეისი, ფუნქციურად იდენტურია I 2 C ინტერფეისის) ჩიპზე, რომლის სიგნალები SDA და SCL შეიძლება დაუკავშირდეს მიკროკონტროლერის ჩიპს GPIO A4 და A5 PIN სათაურზე SV6 ( ისარი (7) სურათზე 1).
Arduino IDE-ში მავთულის ბიბლიოთეკა ხელმისაწვდომია I 2 C მოდულების კონტროლისთვის, რომელიც ინტეგრირებულია მომხმარებლის პროგრამაში #include . 2

მინიშნებები ATmega328P-ის ანალოგური/ციფრული გადამყვანის გამოყენების შესახებ

ნაგულისხმევ პარამეტრში საოპერაციო მოცულობის ჩართვის შემდეგtagმიკროკონტროლერის Arduino NANO მოდულის e, მიკროკონტროლერის ანალოგური/ციფრული გადამყვანს (ADC) აქვს ანალოგური მოცულობაtagდიაპაზონი VADC = 0 … +5 V. ამ შემთხვევაში, +5 V მოქმედი მოცულობაtagმიკროკონტროლერის მოდულის e Vcc ასევე არის საცნობარო ტომიtage ADC-ის VREF, იმ პირობით, რომ SV6 კონექტორის REF ტერმინალი (ისარი (7) სურათზე 1) არ არის დაკავშირებული. ATmega328P-ის ADC გარდაქმნის ანალოგური შეყვანის მოცულობასtage VADC მის ერთ-ერთ შეყვანაზე A0 … A7 ციფრულ 10-ბიტიან Z მნიშვნელობაში. რიცხვითი მნიშვნელობა Z არის ბინარულ რეპ. თექვსმეტობითი რიცხვების დიაპაზონი ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
ეს შეესაბამება ათობითი რიცხვის დიაპაზონს
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

ანალოგური შეყვანის ნებადართული დიაპაზონი voltage არის VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
ანალოგური/ციფრული კონვერტაციის სიზუსტე ძირითადად დამოკიდებულია საცნობარო ტომის ხარისხზეtage VREF, რადგან მიკროკონტროლერის ანალოგური/ციფრული გადამყვანის მიერ გენერირებული 10-ბიტიანი ციფრული მნიშვნელობისთვის გამოიყენება:

Z =.1024 (განტოლება 1)

VADC არის შეყვანის ტომიtagანალოგური/ციფრული გადამყვანის e მის ერთ-ერთ შესასვლელში A0 … A7 და VREF არის საცნობარო ტომიtage კომპლექტი კონვერტორისთვის. მითითება ტtage შეიძლება გაიზომოს მაღალი წინაღობის ვოლტმეტრით SV6-ის REF ტერმინალსა და წრის დამიწების GND-ს შორის. ანალოგური/ციფრული კონვერტაციის შედეგი არის მთელი რიცხვი, ანუ ნებისმიერი ათწილადი, რომელიც გამოწვეულია ორი მოცულობის გაყოფით.tages VADC და VREF გათიშულია. +5 V მოქმედი ტომიtagკომპიუტერი USB კაბელის საშუალებით იკვებება კომპიუტერის გადართვის კვების წყაროდან. თუმცა, გამომავალი ტtagგადართვის ელექტრომომარაგების e ჩვეულებრივ აქვს უმნიშვნელო AC მოცულობაtagმასზე დადებული e კომპონენტი, რაც ამცირებს ანალოგური/ციფრული კონვერტაციის სიზუსტეს. უკეთესი შედეგების მიღწევა შესაძლებელია +3.3 V დამხმარე მოცულობის გამოყენებითtage სტაბილიზირებულია წრფივი მოცულობითtagმარეგულირებელი MCCAB სასწავლო საბჭოზე, როგორც საცნობარო ტომიtage ანალოგური/ციფრული გადამყვანისთვის. ამ მიზნით პროგრამაში ინიციალიზებულია ATmega328P-ის ანალოგური/ციფრული გადამყვანი ინსტრუქციის analogReference(EXTERNAL); // ადგენს ტtage pin REF როგორც მითითება voltage შეცვლილი მითითების მიხედვით ტtage და pin REF pin header SV6 (ისარი (7) სურათზე 1) დაკავშირებულია მიმდებარე +3.3 V ქინძისთავთან 3V3 pin header SV6-ზე Dupont კაბელის ან ჯემპერის მეშვეობით.
გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ანალოგი ტtage VADC მითითებულ ტომშიtage VREF = 3.3 V კვლავ გარდაიქმნება ციფრულ 10-ბიტიან მნიშვნელობებად 0 … 102310 დიაპაზონში, მაგრამ ანალოგური/ციფრული გადამყვანის საზომი დიაპაზონი მცირდება VADC = 0 … +3.297 ვ დიაპაზონში.
ამის სანაცვლოდ, მიიღწევა კონვერტაციის შედეგების უფრო ზუსტი გარჩევადობა, რადგან LSB (ყველაზე მცირე ამოსახსნელი მნიშვნელობა) ახლა მხოლოდ 3.2 მვ-ია.

შეყვანის მოცულობაtage ანალოგური/ციფრული გადამყვანის VADC მის ანალოგურ შეყვანებზე A0 … A7 პინის სათაურზე SV6 ყოველთვის უნდა იყოს უფრო მცირე ვიდრე VREF მნიშვნელობა SV6-ის ტერმინალში REF!
მომხმარებელმა უნდა უზრუნველყოს, რომ VADC < VREF!
„A/D კონვერტაციის სიზუსტისთვის“ იხილეთ აგრეთვე შენიშვნა მე-11 გვერდზე.

ბიბლიოთეკა "MCCAB_Lib" MCCAB სასწავლო საბჭოსთვის

მომხმარებლის მხარდასაჭერად აკონტროლოს მრავალი ტექნიკის კომპონენტი (გამრთველები, ღილაკები, LED-ები, 3 × 3 LED მატრიცა, ზუმერი) MCCAB Training Board-ზე, ხელმისაწვდომია ბიბლიოთეკა „MCCAB_Lib“, რომლის ჩამოტვირთვა უფასოა ინტერნეტ საიტიდან.  www.elektor.com/20440 სასწავლო საბჭოს შემსყიდველების მიერ.

დამატებითი ლიტერატურა MCCAB სასწავლო საბჭოს გამოყენების შესახებ

წიგნში „მიკროკონტროლერების პრაქტიკული კურსი Arduino დამწყებთათვის“ (ISBN 978-3-89576-5452) თქვენ არა მხოლოდ იპოვით დეტალურ შესავალს მიკროკონტროლერების პროგრამირებისა და პროგრამირების ენის C შესახებ, რომელიც გამოიყენება Arduino IDE-ში. პროგრამების დასაწერად, მაგრამ ასევე ბიბლიოთეკის მეთოდების დეტალური აღწერა „MCCAB_Lib“ და აპლიკაციების მრავალფეროვნება.amples და სავარჯიშო პროგრამები MCCAB Training Board-ის გამოყენებისათვის.

დოკუმენტები / რესურსები

elektor Arduino NANO სასწავლო საბჭო MCCAB [pdf] ინსტრუქციის სახელმძღვანელო Arduino NANO Training Board MCCAB, Arduino, NANO Training Board MCCAB, Training Board MCCAB, Board MCCAB

ცნობები

• მომხმარებლის სახელმძღვანელო