طاقة خارجية اردوينو. الحماية الحالية لموصل USB. توصيل Arduino Uno بالطاقة
يتحدث المقال عن وحدة تحكم Arduino UNO R3 التي تم اختيارها لإظهار برامج الدروس. الآن ليس من الضروري دراسة هذه المعلومات بعناية. أوصي بالاطلاع على فكرة حول أجهزة النظام. في المستقبل ، يمكن استخدام هذه المقالة كمعلومات مرجعية.
بصفتي متحكمًا في برامج الدروس ، اخترت لوحة Arduino UNO R3. لكن لا شيء يمنعك من استخدام لوحات أخرى. إنه فقط أن UNO R3 هو الإصدار الأكثر شيوعًا من وحدات تحكم Arduino.
توصيل Arduino Uno بالطاقة
في الشكل أدناه ، نحدد جميع مكونات اللوحة بنفس الأسماء كما في التخطيطي. يمكنك استخدامه كدليل للعثور على المكونات. لاحظ المكونين المميزين بعلامة استفهام. هم على متن الطائرة ولكن لم يتم عرضها في المشروع.
دعنا ننتقل إلى ما يهم ، وهو تحليل الدائرة وشرحها. في الأقسام التالية ، سنشرح كيفية عمل كل من الكتل الثلاثة الرئيسية. انقر فوق العناوين أدناه للتوسع في كل موضوع. يوضح الشكل التالي الدائرة بمزيد من التفصيل.
معلومات عامة عن وحدة التحكم.
يعتمد Arduino UNO R3 على متحكم ATmega328. له:
- 14 منفذ إدخال - إخراج رقمي (6 منها تدعم وضع تعديل PWM) ؛
- 6 مدخلات تناظرية ؛
- تردد الساعة 16 ميجا هرتز ؛
- منفذ USB؛
- موصل الطاقة
- موصل البرمجة داخل الدائرة ؛
- زر إعادة الضبط.
تحتوي اللوحة على جميع المكونات اللازمة لضمان تشغيل وحدة التحكم الدقيقة. يكفي للاتصال كابل USBعلى الكمبيوتر وتطبيق الطاقة. تم تركيب المتحكم الدقيق على كتلة ، مما يسهل استبداله في حالة حدوث عطل فيه.
سنقوم بتحليل جميع المكونات الموجودة فيه. في الواقع ، هذا المصهر ليس أكثر من مقاوم تزداد مقاومته مع زيادة درجة الحرارة. ومع ذلك ، على عكس الصمامات التقليدية التي تنفجر عند التحميل الزائد ، فإن هذا المكون لديه القدرة على إعادة ضبط نفسه عندما تعود ظروف التشغيل إلى وضعها الطبيعي.
للقيم الحالية التي تساوي أو تقل عن 500 مللي أمبير ، تظل قيمة مقاومة المصهر منخفضة. وبالتالي ، يتدفق التيار بحرية من خلاله. التي تجعل أكثر حداثةيمر عبر المصهر ، مما يؤدي إلى تسخينه وزيادة مقاومته. تقطع المقاومة المتزايدة التيار ، وتعمل بشكل فعال مثل الصمامات المنفوخة. ومع ذلك ، إذا تمت إزالة الدائرة القصيرة أو الحمل الزائد ، يبرد المصهر وتنخفض قيمته المقاومة مرة أخرى ، ويعود إلى حالته الأصلية.
تحديد.
| نوع متحكم | ATmega |
| جهد إمداد متحكم دقيق | 5 فولت |
| الجهد الموصى به للوحة | 7-12 فولت |
| أخيرًا الجهد المسموح بهمجلس الطاقة | 6-20 فولت |
| المداخل / المخرجات الرقمية | 14 (منها 6 تدعم PWM) |
| مخرجات تعديل PWM | 6 |
| المدخلات التناظرية | 6 |
| التيار المسموح به للمخرجات الرقمية | 20 مللي أمبير |
| تيار الإخراج المسموح به 3.3 فولت | 50 مللي أمبير |
| سعة ذاكرة الفلاش (فلاش) | 32 كيلو بايت (منها 0.5 كيلو بايت يستخدمها محمل الإقلاع) |
| مقدار ذاكرة الوصول العشوائي(SRAM) | 2 كيلو بايت |
| مقدار الذاكرة غير المتطايرة (EEPROM) | 1 كيلو بايت |
| تردد الساعة | 16 ميجا هرتز |
| طول اللوح | 68.6 ملم |
| عرض اللوحة | 53.4 ملم |
| الوزن | 25 جرام |
برمجة.
ومع ذلك ، من المهم أن تضع في اعتبارك أن قيمة 500 مللي أمبير ليست سوى مرجع. القيمة الحالية الفعلية التي تعمل على "نزع سلاح" المصهر بشكل فعال هي 500 مللي أمبير على الأقل ، وهو ما يعتمد على الوقت الذي يستغرقه نزع سلاحه ، فضلاً عن قيمة درجة الحرارة المحيطة.
استشر ورقة البيانات إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن سلوك هذا الفتيل. حماية الصمامات. المثال الأكثر شيوعًا للتفريغ الكهروستاتيكي هو عندما تمشي على سجادة أو سجاد بنعال مطاطية ثم عندما تحاول فتح مقبض باب معدني ، فإن ذلك يسبب صدمة. في هذه الحالة ، يتم شحن جسمك بشحنات كهربائية بسبب احتكاك الحذاء بالسجاد ، ثم يتم نقل هذه الأحمال بسرعة إلى مقبض الباب ، مما ينتج عنه صدمة طفيفة.
وحدة التحكم مبرمجة من البيئة المتكاملة البرمجياتاردوينو (IDE). تتم البرمجة تحت سيطرة محمل الإقلاع المقيم باستخدام بروتوكول STK500. مبرمج الأجهزة غير مطلوب.
يمكن برمجة وحدة التحكم الدقيقة من خلال مقبس ICSP دون استخدام أداة تحميل التشغيل. مصدربرنامج التنزيل متاح مجانًا.
إذا كان جسمك مشحونًا وبدلاً من مقبض الباب تلمسه لوحة الدوائر المطبوعة الدوائر الإلكترونية، يتم نقل الأوزان إليه ، مما قد يؤدي إلى تلف الدائرة. تحدث عمليات التفريغ الكهروستاتيكي طوال الوقت ، وفي معظم الحالات يكون التيار منخفضًا جدًا بحيث لا تشعر بالصدمة حتى ينتهي بهم الأمر دون أن يلاحظها أحد ، ولكن لا يزال بإمكانهم إتلاف المكونات الأكثر حساسية.
مثل المصهر ، فإن المكثف هو أيضًا مقاوم ، ولكن في هذه الحالة ، تقل قيمة المقاومة مع زيادة الجهد عبرها. تشغيل المتغيرات الواقية. هذا يرجع إلى حقيقة أن هذه الرقائق تحتوي بالفعل على هياكل واقية مدمجة ، والتي تكون كافية في معظم الحالات.
على عكس وحدات تحكم Arduino الأخرى.
لا يستخدم Arduino UNO R3 ، بخلاف الإصدارات السابقة ، جسر USB-UART FTDI للاتصال بجهاز كمبيوتر. يتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة متحكم ATmega16U2.
نظام العرض.
يمكن تشغيل لوحة UNO من منفذ USB أو من مصدر خارجي. يتم تحديد مصدر الطاقة تلقائيًا. يمكن استخدام محول التيار المتردد أو البطارية كمصدر طاقة خارجي. المحول متصل عبر موصل 2.1 مم (الدبوس المركزي موجب). البطارية متصلة بدبابيس GND و Vin لموصل POWER.
في الأساس ، يتم استخدام الفريت لقمع الضوضاء. تسمى هذه المكونات "شبكة المقاوم" أو "شبكة المقاوم". المذبذب هو قلب أي معالج مسؤول عن توليد نبض الساعة. تستخدم جميع المعالجات الموجودة تقريبًا مولدًا ، وغالبًا ما يكون تنفيذها متشابهًا للغاية. على الرغم من استخدام عدة مكونات ، فإن تشغيل هذه الدائرة معقد نسبيًا ، لذلك لن ندخل في التفاصيل وسنركز فقط على الخصائص الأساسية.
الحماية الحالية لموصل USB
تتمثل وظيفة البلورة في إنشاء موجة جيبية تعمل كأساس للساعة. داخليا ، يقوم المعالج بتحويل الجيب إلى موجة مربعة. تتطلب بعض المعالجات والدوائر المتكاملة أن يبدأ هذا المقاوم في العمل بعد تشغيله ، ولكن هذا غير مطلوب ويعتمد استخدامه على اتجاه الشركة المصنعة للرقاقة. عادة ، كل قالب له مواصفات لقيمة المكثف المثالية لتشغيله ، ودور المصمم هو اختيار القيمة.
يمكن أن يكون جهد مصدر الطاقة الخارجي في حدود 6-20 فولت. لكن يوصى بعدم السماح للجهد بالانخفاض إلى أقل من 7 فولت بسبب التشغيل غير المستقر للجهاز. من غير المرغوب فيه أيضًا زيادة جهد الإمداد بأكثر من 12 فولت ، لأن. قد يسخن جهاز التثبيت أكثر من اللازم ويفشل. أولئك. نطاق جهد الإمداد الموصى به 7-12 فولت.
يمكن لقيم المكثف غير الصحيحة أن تغير تردد الرنين للبلورة أو حتى تمنعها من العمل. في هذه الدائرة ، يعمل المكثف كـ "مكثف اقتران". تعتبر المكثفات بهذه الوظيفة مهمة جدًا في تشغيل الدوائر الرقمية المتكاملة. يوصي جميع مصنعي الدوائر المتكاملة تقريبًا باستخدام المكثفات المتصلة بدبابيس الطاقة ، مع كون 100 نانوفاراد هي القيمة الكلاسيكية. بالإضافة إلى القيمة ، فإن أهم مشكلة عند استخدام مكثف فصل هو موقعه ويجب أن يكون قريبًا قدر الإمكان من ملامسات الطاقة في الدائرة المتكاملة المعنية.
يمكن استخدام المسامير التالية لتوصيل الطاقة.
| فين | يتم تشغيل اللوحة من مصدر طاقة خارجي. لا تتعلق بقدرة 5 فولت USB أو مخرجات مثبتات أخرى. من خلال جهة الاتصال هذه ، يمكنك الحصول على الطاقة لجهازك إذا كانت اللوحة تعمل بواسطة محول. |
| 5 فولت | إخراج منظم الجهد المجلس. لديه جهد 5 فولت مع أي مصدر طاقة. لا يوصى بتشغيل اللوحة من خلال هذا الإخراج ، لأن. لا يتم استخدام المثبت ، مما قد يؤدي إلى فشل وحدة التحكم الدقيقة. |
| 3 فولت 3 | الجهد 3.3 فولت من منظم الجهد على السبورة. الحد الأقصى للاستهلاك الحالي المسموح به من هذا الإخراج هو 50 مللي أمبير. |
| GND | سلك مشترك. |
| IOREF | حول معلومات الإخراج حول جهد التشغيل للوحة. يمكن للوحة التوسعة قراءة قيمة الإشارة والتبديل إلى وضع إمداد الطاقة 5 فولت أو 3.3 فولت. |
ذاكرة.
الوظائف الرئيسية لمكثف الفصل هي. قم بتصفية الضوضاء القادمة من مصدر الطاقة ، مما يمنعها من دخول الدائرة المتكاملة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تقوم بتصفية الضوضاء الناتجة داخليًا في الدائرة المتكاملة ، مما يمنعها من الانتشار إلى مكونات اللوحة الأخرى. دارة رقمية، مثل المعالج ، يسحب التيار في قمم تتزامن عادةً مع نبضات الساعة. يلعب المكثف دور تخزين طاقة كافية لتزويد الذروات الحالية التي يتطلبها المعالج. هذا هو دبوس إعادة تعيين المعالج ، ونفسه يكون نشطًا منخفضًا ، مما يعني أن المعالج يدخل في حالة إعادة الضبط عندما يكون الجهد على الطرف صفرًا.
يحتوي المتحكم الدقيق على ثلاثة أنواع من الذاكرة:
- فلاش 32 كيلو بايت (فلاش) ؛
- 2 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (SRAM) ؛
- ذاكرة غير متطايرة سعة 1 كيلو بايت (EEPROM).
مدخلات ومخرجات.
يمكن استخدام كل من الدبابيس 14 الرقمية كمخرج أو إدخال. مستوى الجهد عند المخرجات هو 5 فولت. يوصى بالحد من التيار الصادر والوارد لكل مخرج عند مستوى 20 مللي أمبير. القيمة القصوى المسموح بها لهذه المعلمة هي 40 مللي أمبير. يحتوي كل دبوس على مقاوم سحب داخلي 20-50 كيلو أوم. يمكن تعطيل المقاوم بواسطة البرنامج.
لذلك يحافظ المقاوم على الجهد عند 5 فولت ويمنع المعالج من الدخول بشكل غير صحيح في حالة إعادة الضبط. ولكن لماذا يتم وضع الصمام الثنائي فقط على دبوس وحدة المعالجة المركزية هذا وليس على الآخرين؟ ومع ذلك ، فإن إعادة تعيين دبوس هي حالة خاصة لأنه يتم استخدامه أثناء كتابة البرنامج ، وبعض تقنيات البرمجة تطبق 12 فولت على هذا الدبوس أثناء العملية. وبالتالي ، تزيل الشركة المصنعة للرقاقة أحد ثنائيات الحماية الداخلية.
لكي يعمل هذا المنظم بشكل صحيح ، توصي الشركة المصنعة بتوصيل مكثف 1 microfarad بالدبوس 27 من المعالج. المقاومات التي تتواصل بين المعالجات التسلسلية. اقتران بالسعة في خط إعادة الضبط. ومع ذلك ، لم نتلق مزيدًا من المعلومات حول وظيفتها.
قد تؤدي بعض المسامير وظائف إضافية.
الواجهة التسلسلية: دبابيس 0 (Rx) و 1 (Tx).تستخدم لتلقي (Rx) ونقل (Tx) بيانات TTL التسلسلية. هذه المسامير متصلة بدبابيس البيانات في ATmega16U2 المستخدمة كجسر USB-UART.
يبدو أنه رأس توسع ، لكنه غير ملحوم على السبورة وليس لدينا المزيد من المعلومات حول وظيفته. هذا هو رابط اللحام الموجود على اللوحة السفلية. في التصميمات الإلكترونية ، يقوم المصممون عادةً بإجراء هذا الارتباط بين "القواعد المختلفة" باستخدام وصلة مرور ، حيث يضمن ذلك توصيلهم عند نقطة واحدة فقط ، مما يمنع التيار من التدفق إلى مناطق غير مرغوب فيها من اللوحة. هذا الطائر مغلق بالفعل في المصنع.
موصل لمصدر طاقة خارجي
يوضح الشكل التالي وحدة المعالجة الرئيسية. رسم تخطيطي للمعالج الرئيسي. دعنا الآن نلقي نظرة على كيفية تنفيذ الدوائر الأساسية للمعالج. الرنانات الخزفية هي مكونات شبيهة بالبلورات ، مما يعني أنها مسؤولة أيضًا عن توليد الموجة الجيبية التي ستكون بمثابة الأساس لإشارة ساعة المعالج.
المقاطعات الخارجية: دبابيس 2 و 3.يمكن استخدام هذه المسامير كمدخلات مقاطعة خارجية. يمكن ضبطه بواسطة البرنامج للمقاطعة على مستوى منخفض ، أو على حافة مرتفعة أو منخفضة ، أو لتغيير مستوى الإشارة.
PWM: دبابيس 3 ، 5 ، 6 ، 9 ، 10 ، 11.يمكنهم العمل في وضع تعديل PWM بدقة 8 بت.
عادةً ما يكون مرنان السيراميك أكثر إحكاما من البلور ويحتوي بالفعل على مكثفات مدمجة مثبتة بالداخل ، مما يبسط الدائرة. هذا هو السبب في أن الرنانات تُستخدم غالبًا في التطبيقات المدمجة ذات المساحة الصغيرة المتاحة.
لا يزال بإمكان المصمم وضع مكثف آخر لفصل السن 7 على النحو الموصى به ، ولكن لم يتم تضمينه في هذه الدائرة. ينتج عن هذا مستوى منطقي منخفض على هذا الدبوس ، مما يؤدي إلى إعادة تعيين المعالج. لاحظ أنه في الرسم التخطيطي ، تكون جميع الإشارات التي تحمل الاسم نفسه مترابطة ، بغض النظر عما إذا كان هناك اتصال مادي بينها.
واجهة تسلسلية SPI: دبابيس 10 (SS) ، 11 (MOSI) ، 12 (MISO) ، 13 (SCK).
الصمام: دبوس 13. LED متصل بالدبوس 13. يضيء عندما مستوى عالإشارة الخرج.
واجهة TWI: إخراج A4 أو SDA و A5 أو SCL.واجهة اتصال TWI.
في لوحات اردوينو UNO هو 6 مدخلات تناظرية مسماة A0-A5. دقة التحويل الرقمي التناظري هي 10 بت. بشكل افتراضي ، يتم قياس جهد الدخل بالرجوع إلى الأرض في النطاق 0-5 فولت ، ولكن يمكن تغييره باستخدام دبوس AREF وإعدادات البرنامج.
حاول مطابقة الموصلات الموضحة في الرسم التخطيطي بالموصلات الموجودة على اللوحة. يوضح الشكل أدناه المكونات الموجودة في هذه الكتلة. قد يؤدي استخدام الفولتية التي تزيد عن 12 فولت إلى ارتفاع درجة حرارة المنظمين ولا يوصى به. هذا الموصل من النوع الأنثوي ويتم ضبطه على 2.1 مم ، مما يعني أن قطر الدبوس في مركزه يبلغ 2.1 مم. هذا يعني أن المصدر المستخدم يجب أن يحتوي على موصل ذكر ، يحتوي أيضًا على 2.1 ملم ومركز موجب.
لهذا السبب ، قمنا بتضمين موصل من النوع الطرفي اللولبي في نسختنا. لذا يمكنك استخدام أي مصدر لديك ، حتى لو لم يكن لديك اتصال مناسب. في هذه الحالة ، قم ببساطة بقطع القابس من المصدر وقم بربط الأسلاك مباشرة في الجهاز. يكتشف التيار القادم من مقبس الإدخال قريبًا المكون الأول ، وهو الصمام الثنائي للحماية. سيكون المصدر ذو القطبية المقلوبة نموذجًا متمركزًا سلبيًا. عندما يتم توصيل مصدر قطبية معكوسة بطريق الخطأ ببطاقة إلكترونية غير محمية ، فإنه يتسبب في حدوث تدفق تيار عكسي، مما يؤدي إلى احتراق العديد من المكونات ، مما يؤدي إلى تدمير معظم الدوائر.
2 دبابيس أخرى للوحة لها الوظائف التالية:
عارف.الجهد المرجعي ADC للميكروكونترولر.
إعادة تعيين. مستوى منخفضعلى هذا الدبوس يؤدي إلى إعادة ضبط المتحكم الدقيق.
واجهات الاتصال.
تمتلك وحدة Arduino UNO وسيلة للتواصل مع جهاز كمبيوتر أو لوحة أخرى تابعة لـ UNO أو مع وحدات تحكم دقيقة أخرى. للقيام بذلك ، تحتوي اللوحة على واجهة UART بمستويات منطقية TTL (5 V) ، متصلة بالدبابيس 0 (RX) و 1 (TX). تقوم شريحة ATmega16U2 الموجودة على اللوحة بتوصيل واجهة UART بمنفذ USB بالكمبيوتر. عند الاتصال بمنفذ كمبيوتر ، COM الظاهريالمنفذ الذي تعمل من خلاله برامج الكمبيوتر مع Arduino. تستخدم البرامج الثابتة ATmega16U2 برامج تشغيل USB-COM القياسية ولا يلزم تثبيت برنامج تشغيل إضافي. بالنسبة لنظام التشغيل Windows ، يلزم وجود ملف .inf مناسب. تتضمن بيئة البرامج المتكاملة من Arduino (IDE) شاشة اتصالات تسلسلية تتيح لك إرسال واستقبال بيانات نصية بسيطة من اللوحة. تحتوي اللوحة على مصابيح RX و TX LED التي تشير إلى حالة الإشارات المقابلة لاتصال USB (ولكن ليس للواجهة التسلسلية على السنون 0 و 1).
باختصار ، يمكننا القول أن الصمام الثنائي يعمل كمفتاح مغلق للمصادر ذات القطبية الصحيحة وكمفتاح مفتوح لمصادر القطبية المقلوبة. الصمام الثنائي الذي يحمي اللوحة من التوصيل العكسي. ومع ذلك ، فإن انخفاض الجهد عبر هذا الصمام الثنائي كبير ، حيث يصل إلى 1.1 فولت ، مما قد يؤدي إلى تأثيرات غير مرغوب فيها في شكل زيادة التبديد الحراري ، مما يؤدي إلى فقدان الكفاءة. في هذه الحالة ، سيكون الصمام الثنائي Schottky أكثر ملاءمة لأن انخفاض الجهد عبره كان أصغر.
قم بتنزيل تصميمات هذه الخرائط وحاول مقارنة الاختلافات في المخططات. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل المنظم أيضًا كمرشح يخفف الضوضاء التي قد تكون موجودة في الجهد الناتج عن مصدر الطاقة. تحكم 5 فولت. يُطلق على هذا المنظم اسم منظم خطي والوسيط الذي يستخدمه لخفض جهد المصدر هو ببساطة تبديد الطاقة الزائدة ، وإلقائها بعيدًا كحرارة. لهذا السبب ، فإن كفاءته منخفضة وعادة ما يكون حارًا جدًا في بعض الحالات.
يدعم متحكم ATmega328 أيضًا واجهات اتصالات I2C (TWI) و SPI.
إعادة الضبط التلقائي (البرنامج).
لكي لا تضطر إلى الضغط على زر إعادة الضبط في كل مرة قبل تحميل البرنامج ، فإن لوحة UNO بها وظيفة إعادة تعيين الأجهزة التي بدأت من الكمبيوتر المتصل. يتم توصيل إحدى إشارات التحكم في تدفق البيانات (DTR) الخاصة بـ ATmega16U2 بدبوس إعادة تعيين ATmega328 عبر مكثف 0.1 فائق التوهج. عندما تنخفض إشارة DTR ، يتم إنشاء نبضة إعادة ضبط المتحكم الدقيق. يتيح لك هذا الحل تنزيل برنامج بنقرة واحدة من بيئة البرمجة المتكاملة لنظام Android (IDE).
لكن مثل هذه الوظيفة يمكن أن تؤدي إلى عواقب سلبية. عندما تقوم بتوصيل لوحة UNO بجهاز كمبيوتر به مشغل نظام ماكنظام التشغيل OS X أو Linux ، ستتم إعادة تعيين وحدة التحكم الدقيقة في كل مرة يتصل فيها البرنامج باللوحة. في غضون نصف ثانية ، سيتم إطلاق أداة تحميل التشغيل على لوحة UNO. على الرغم من أن برنامج التنزيل يتجاهل البيانات الدخيلة ، فقد يتلقى عدة بايت من الحزمة فور إنشاء الاتصال. إذا كان البرنامج الموجود على لوحة Arduino يوفر تلقي أي بيانات في البداية الأولى ، فمن الضروري إرسال البيانات مع تأخير حوالي ثانية واحدة بعد الاتصال.
يوجد مسار على وحدة UNO يمكن قصه لتعطيل وظيفة إعادة الضبط التلقائي. تم تمييز المسار بالنقش "RESET-EN". يمكن أيضًا تعطيل إعادة الضبط التلقائي عن طريق توصيل مقاوم بقدرة 110 أوم بين خط إمداد 5 فولت ودبوس إعادة الضبط.
حماية من التحميل الزائد لمنفذ USB.
في لوحة Arduino UNO ، يتم حماية خط الطاقة من واجهة USB بواسطة فتيل قابل لإعادة الضبط. إذا تجاوز التيار 500 مللي أمبير ، فإن المصهر يكسر الدائرة حتى يتم التخلص من الدائرة القصيرة.
رسم تخطيطي لوحدة تحكم Arduino UNO.
منصة تطوير رائدة تعتمد على متحكم ATmega328P. على ال اردوينو اونويتم توفير كل ما تحتاجه للعمل المريح باستخدام وحدة التحكم الدقيقة: 14 مدخلًا / مخرجًا رقميًا (يمكن استخدام 6 منها كمخرجات PWM) ، و 6 مداخل تناظرية ، ومرنان كوارتز 16 ميجا هرتز ، وموصل USB ، وموصل طاقة ، وموصل البرمجة داخل الدائرة (ICSP) وزر إعادة الضبط.
الاتصال والإعداد
للعمل مع لوحة Arduino Uno في غرفة العمليات نظام ويندوزقم بتنزيل وتثبيت البيئة المتكاملة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك تطوير اردوينو- اردوينو IDE.
هناك خطأ ما؟
عناصر اللوحة
متحكم ATmega328P
قلب منصة Arduino Uno هو متحكم AVR 8 بت ، ATmega328P.
متحكم ATmega16U2.0
يقوم الميكروكونترولر ATmega16U2 بتوصيل المتحكم ATmega328P بمنفذ USB بالكمبيوتر. عند الاتصال بجهاز كمبيوتر ، يتم تعريف Arduino Uno على أنه منفذ COM افتراضي. تستخدم البرامج الثابتة 16U2 برامج تشغيل USB-COM قياسية ، لذلك لا يلزم تثبيت برامج تشغيل خارجية.
دبابيس الطاقة
VIN:الجهد من مصدر طاقة خارجي (لا يتعلق بجهد 5 فولت من USB أو جهد ثابت آخر). من خلال هذا الإخراج ، يمكنك كلاهما الإرسال طاقة خارجية، وتستهلك التيار في حالة توصيل محول خارجي بالجهاز.
5 فولت:يستقبل الخرج جهدًا قدره 5 فولت من مثبت اللوحة. يوفر هذا المثبت الطاقة للميكروكونترولر ATmega328. لا يوصى بتشغيل الجهاز من خلال خرج 5 فولت - في هذه الحالة ، لا يتم استخدام مثبت الجهد ، مما قد يؤدي إلى فشل اللوحة.
3.3 فولت: 3.3 فولت من منظم اللوحة. الحد الأقصى الحاليالإخراج - 50 مللي أمبير.
GND:الاستنتاجات الأساسية.
يوريف:يوفر الدبوس لوحات التمدد بمعلومات حول جهد التشغيل لوحدة التحكم الدقيقة. اعتمادًا على الجهد ، يمكن للوحة التوسعة التبديل إلى مصدر الطاقة المناسب أو استخدام محولات المستوى ، والتي ستسمح لها بالعمل مع كل من الأجهزة 5V و 3.3V.
منافذ الإدخال / الإخراج
المداخل / المخرجات الرقمية:دبابيس 0-13
المستوى المنطقي للواحد هو 5 فولت ، والصفر هو 0 فولت. الحد الأقصى لتيار الإخراج هو 40 مللي أمبير. يتم توصيل مقاومات السحب بالدبابيس ، والتي يتم تعطيلها افتراضيًا ، ولكن يمكن تمكينها بواسطة البرنامج.
PWM:دبابيس 3 و 5 و 6 و 9 و 10 و 11
يسمح لك بإخراج قيم تناظرية 8 بت كإشارة PWM.
ADC:دبابيس A0 - A5
6 مدخلات تناظرية ، كل منها يمكن أن يمثل الجهد التناظري كرقم 10 بت (1024 قيمة). عمق البت في ADC هو 10 بت.
TWI / I²C:دبابيس SDA و SCL
للتواصل مع الأجهزة الطرفية باستخدام بروتوكول متزامن ، عبر سلكين. للعمل - استخدم مكتبة Wire.
SPI:دبابيس 10 (SS) ، 11 (MOSI) ، 12 (MISO) ، 13 (SCK).
من خلال هذه المسامير ، يتم إجراء الاتصال عبر واجهة SPI. للعمل - استخدم مكتبة SPI.
UART:دبابيس 0 (RX) و 1 (TX)
هذه المسامير متصلة بالمسامير المقابلة للميكروكونترولر ATmega16U2 ، والذي يعمل كمحول USB-UART. تستخدم لتوصيل لوحة Arduino بجهاز كمبيوتر أو أجهزة أخرى عبر فئة المسلسل.
مؤشر LED
موصل USB من النوع B
تم تصميم موصل USB من النوع B ليومض منصة Arduino Uno باستخدام جهاز كمبيوتر.
موصل لمصدر طاقة خارجي
موصل لمصدر طاقة خارجي من 7 فولت إلى 12 فولت.
موصل ICSP لـ ATmega328P
تم تصميم موصل ICSP للبرمجة داخل الدائرة لوحدة التحكم الدقيقة ATmega328P. باستخدام مكتبة SPI ، يمكن لهذه المسامير التواصل مع لوحات التوسيع عبر واجهة SPI. يتم توجيه خطوط SPI إلى موصل ذي 6 سنون ، ويتم تكرارها أيضًا على المسامير الرقمية 10 (SS) و 11 (MOSI) و 12 (MISO) و 13 (SCK).
موصل ICSP لـ ATmega16U2
تم تصميم موصل ICSP للبرمجة داخل الدائرة لوحدة التحكم الدقيقة ATmega16U2.