Manual d'usuari de la placa de prova Arduino ATMEGA328 SMD

Acabatview

L'Arduino Uno és una placa de microcontrolador basada en l'ATmega328 (full de dades). Té 14 pins d'entrada/sortida digitals (dels quals 6 es poden utilitzar com a sortides PWM), 6 entrades analògiques, un oscil·lador de cristall de 16 MHz, una connexió USB, una presa d'alimentació, una capçalera ICSP i un botó de reinici. Conté tot el necessari per donar suport al microcontrolador; només cal connectar-lo a un ordinador amb un cable USB o alimentar-lo amb un adaptador de CA a CC o una bateria per començar. L'Uno es diferencia de totes les plaques anteriors perquè no utilitza el xip de controlador USB a sèrie FTDI. En canvi, inclou l'Atmega8U2 programat com a convertidor USB a sèrie. "Uno" significa un en italià i s'anomena per marcar el proper llançament d'Arduino 1.0. L'Uno i la versió 1.0 seran les versions de referència d'Arduino, avançant. L'Uno és l'últim d'una sèrie de plaques USB Arduino i el model de referència per a la plataforma Arduino; per a una comparació amb versions anteriors, consulteu l'índex de plaques Arduino.

Resum

• Microcontrolador ATmega328
• Vol. Operatiutage 5V
• Entrada Voltage (recomanat) 7-12V
• Entrada Voltage (límits) 6-20V
• Pins d'E/S digital 14 (dels quals 6 proporcionen sortida PWM)
• Pins d'entrada analògica 6
• Corrent DC per pin d'E/S 40 mA
• Corrent DC per 3.3 V Pin 50 mA
• Memòria flaix 32 KB (ATmega328) dels quals 0.5 KB és utilitzat pel carregador d'arrencada
• SRAM 2 KB (ATmega328)
• EEPROM 1 KB (ATmega328)
• Velocitat de rellotge 16 MHz

Disseny esquemàtic i de referència
ÀGULA files: Arduino-uno-reference-design.zip
Esquema: arduino-uno-schematic.pdf

Poder

L'Arduino Uno es pot alimentar mitjançant una connexió USB o amb una font d'alimentació externa. La potència de la font es selecciona automàticament. L'alimentació externa (no USB) pot provenir d'un adaptador de CA a CC (berruga de paret) o d'una bateria. L'adaptador es pot connectar connectant un endoll positiu central de 2.1 mm a la presa d'alimentació de la placa. Els cables d'una bateria es poden inserir a les capçaleres de pins Gnd i Vin del connector POWER. La placa pot funcionar amb un subministrament extern de 6 a 20 volts. Tanmateix, si es subministra amb menys de 7 V, el pin de 5 V pot subministrar menys de cinc volts i la placa pot ser inestable. Si s'utilitza més de 12 V, el voltagEl regulador pot sobreescalfar-se i danyar la placa. El rang recomanat és de 7 a 12 volts.
Els pins d'alimentació són els següents:

• VIN. L'entrada voltage a la placa Arduino quan s'utilitza una font d'alimentació externa (a diferència dels 5 volts de la connexió USB o una altra font d'alimentació regulada). Podeu subministrar voltage a través d'aquest pin, o, si es subministra voltagi mitjançant la presa d'alimentació, accediu-hi a través d'aquest pin.
• 5V. La font d'alimentació regulada s'utilitza per alimentar el microcontrolador i altres components de la placa. Això pot provenir de VIN a través d'un regulador a bord, o bé ser subministrat per USB o un altre subministrament regulat de 5V.
• 3V3. El regulador integrat genera una font de 3.3 volts. El consum màxim de corrent és de 50 mA.
• GND. Pins de terra.

Memòria
L'ATmega328 té 32 KB (amb 0.5 KB utilitzats per al carregador d'arrencada). També té 2 KB de SRAM i 1 KB d'EEPROM (que es poden llegir i escriure amb la biblioteca EEPROM).

Entrada i sortida

Cadascun dels 14 pins digitals de l'Uno es pot utilitzar com a entrada o sortida, utilitzant les funcions pinMode(), digitalWrite() i digitalRead(). Funcionen a 5 volts. Cada pin pot proporcionar o rebre un màxim de 40 mA i té una resistència d'extracció interna (desconnectada per defecte) de 20-50 kOhms. A més, alguns pins tenen
funcions especialitzades:

• Sèrie: 0 (RX) i 1 (TX). S'utilitza per rebre (RX) i transmetre (TX) dades en sèrie TTL. Aquests pins estan connectats als pins corresponents del xip ATmega8U2 USB-to-TTL Serial.
• Interrupcions externes: 2 i 3. Aquests pins es poden configurar per activar una interrupció en un valor baix, un front ascendent o descendent o un canvi de valor. Vegeu la funció attachInterrupt() per obtenir més informació.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10 i 11. Proporcioneu una sortida PWM de 8 bits amb la funció analogWrite().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Aquests pins admeten la comunicació SPI mitjançant la biblioteca SPI.
• LED: 13. Hi ha un LED integrat connectat al pin digital 13. Quan el pin és ALTA, el LED està encès, quan el pin és BAIX, està apagat.

L'Uno té 6 entrades analògiques, etiquetades de A0 a A5, cadascuna de les quals proporciona 10 bits de resolució (és a dir, 1024 valors diferents). Per defecte mesuren des de terra fins a 5 volts, tot i que és possible canviar l'extrem superior del seu rang mitjançant el pin AREF i la funció analogReference()? A més, alguns pins tenen una funcionalitat especialitzada:

• I2C: 4 (SDA) i 5 (SCL). Admet la comunicació I2C (TWI) mitjançant la biblioteca Wire. Hi ha un parell de pins més al tauler:
• AREF. Referència voltage per a les entrades analògiques. S'utilitza amb analogReference().
• Restableix. Porta aquesta línia BAIX per restablir el microcontrolador. Normalment s'utilitza per afegir un botó de restabliment als escuts que bloquegen el del tauler.
• Vegeu també el mapeig entre els pins Arduino i els ports ATmega328?.

Comunicació

L'Arduino UNO té diverses instal·lacions per comunicar-se amb un ordinador, un altre Arduino o altres microcontroladors. L'ATmega328 proporciona comunicació sèrie UART TTL (5V), que està disponible als pins digitals 0 (RX) i 1 (TX). Un ATmega8U2 a la placa canalitza aquesta comunicació en sèrie a través d'USB i apareix com un port de comunicació virtual al programari de l'ordinador. El firmware '8U2 utilitza els controladors USB COM estàndard i no es necessita cap controlador extern. Tanmateix, a Windows, un fitxer .inf file es requereix. El programari Arduino inclou un monitor sèrie que permet enviar dades de text senzilles cap a i des de la placa Arduino. Els LED RX i TX de la placa parpellejaran quan es transmetin dades mitjançant el xip USB a sèrie i la connexió USB a l'ordinador (però no per a la comunicació en sèrie als pins 0 i 1). Una biblioteca SoftwareSerial permet la comunicació en sèrie en qualsevol dels pins digitals d'Uno. L'ATmega328 també admet la comunicació I2C (TWI) i SPI. El programari Arduino inclou una biblioteca Wire per simplificar l'ús del bus I2C; consulteu la documentació per a més detalls. Per a la comunicació SPI, utilitzeu la biblioteca SPI.

Programació

L'Arduino Uno es pot programar amb el programari Arduino (descàrrega). Seleccioneu "Arduino Uno al menú Eines > Placa (segons el microcontrolador del vostre tauler). Per obtenir més informació, consulteu la referència i els tutorials. L'ATmega328 de l'Arduino Uno ve pre-cremat amb un carregador d'arrencada que us permet carregar-hi codi nou sense utilitzar un programador de maquinari extern. Es comunica mitjançant el protocol STK500 original (referència, capçalera C files). També podeu obviar el carregador d'arrencada i programar el microcontrolador mitjançant la capçalera ICSP (Programació en sèrie en circuit); consulteu aquestes instruccions per obtenir-ne més detalls. El codi font del microprogramari ATmega8U2 està disponible. L'ATmega8U2 es carrega amb un carregador d'arrencada DFU, que es pot activar connectant el pont de soldadura a la part posterior del tauler (a prop del mapa d'Itàlia) i després reiniciant el 8U2. A continuació, podeu utilitzar el programari FLIP d'Atmel (Windows) o el programador DFU (Mac OS X i Linux) per carregar el nou microprogramari. O podeu utilitzar la capçalera de l'ISP amb un programador extern (sobreescriure el carregador d'arrencada DFU). Consulteu aquest tutorial aportat pels usuaris per obtenir més informació.

Restabliment automàtic (programari).

En lloc de requerir una pressió física del botó de restabliment abans d'una càrrega, l'Arduino Uno està dissenyat de manera que permet que es reiniciï mitjançant un programari que s'executa en un ordinador connectat. Una de les línies de control de flux de maquinari (DTR) de l'ATmega8U2 està connectada a la línia de reinici de l'ATmega328 mitjançant un condensador de 100 nano farads. Quan aquesta línia s'afirma (es baixa), la línia de reinici cau el temps suficient per restablir el xip. El programari Arduino utilitza aquesta capacitat per permetre-vos carregar codi simplement prement el botó de càrrega a l'entorn Arduino. Això vol dir que el carregador d'arrencada pot tenir un temps d'espera més curt, ja que la baixada del DTR es pot coordinar bé amb l'inici de la càrrega.

Aquesta configuració té altres implicacions. Quan l'Uno està connectat a un ordinador amb Mac OS X o Linux, es restableix cada vegada que s'hi connecta des del programari (mitjançant USB). Durant el següent mig segon més o menys, el carregador d'arrencada s'està executant a Uno. Tot i que està programat per ignorar les dades malformades (és a dir, qualsevol cosa a part de la càrrega de codi nou), interceptarà els primers bytes de dades enviats a la placa després d'obrir una connexió. Si un esbós que s'executa a la pissarra rep una configuració única o altres dades quan s'inicia per primera vegada, assegureu-vos que el programari amb el qual es comunica espera un segon després d'obrir la connexió i abans d'enviar aquestes dades. L'Uno conté un rastre que es pot tallar per desactivar el restabliment automàtic. Els coixinets a banda i banda de la traça es poden soldar per tornar-lo a activar. Té l'etiqueta "RESET-EN". També podeu desactivar el restabliment automàtic connectant una resistència de 110 ohms de 5V a la línia de restabliment; mireu aquest fil del fòrum per obtenir més informació.

Protecció de sobreintensitat USB
L'Arduino Uno té un fusible polivalent reiniciable que protegeix els ports USB de l'ordinador de curtcircuits i sobreintensitat. Tot i que la majoria d'ordinadors ofereixen la seva pròpia protecció interna, el fusible proporciona una capa addicional de protecció. Si s'aplica més de 500 mA al port USB, el fusible trencarà automàticament la connexió fins que s'elimini el curtcircuit o la sobrecàrrega.

Característiques físiques

La longitud i l'amplada màximes de la PCB Uno són de 2.7 i 2.1 polzades respectivament, amb el connector USB i la presa d'alimentació que s'estenen més enllà de la dimensió anterior. Quatre forats de cargol permeten connectar el tauler a una superfície o caixa. Tingueu en compte que la distància entre els pins digitals 7 i 8 és de 160 mil (0.16 "), no és un múltiple parell de l'espaiat de 100 mil dels altres pins.

Disseny de referència Arduino UNO

Els dissenys de referència ES PROPORCIONEN "TAL CUAL" I "AMB TOTES LES DEFALTES". Arduino RENUNCIA A TOTES LES ALTRES GARANTIES, EXPRESSES O IMPLÍCITES, Arduino pot fer canvis a les especificacions i descripcions dels productes en qualsevol moment, sense previ avís. El Client no ha de tenir en compte que els PRODUCTES, INCLOSOS, PERÒ NO LIMITATS A, CAP GARANTIA IMPLÍCITA DE COMERCIABILITAT O IDONEIDAD PER A UN FINS PARTICULAR, confiar en l'absència o característiques de cap característiques o instruccions marcades com "reservada" o "indefinida". Arduino es reserva aquests per a una definició futura i no tindrà cap responsabilitat per conflictes o incompatibilitats que es derivin de futurs canvis. La informació del producte a Web El lloc o els materials estan subjectes a canvis sense previ avís. No finalitzeu un disseny amb aquesta informació.

Descarregar PDF: Manual d'usuari de la placa de prova Arduino ATMEGA328 SMD

Referències

• Manual d'usuari