Arduino uno pinout на руски. Схема и изходни данни. Конектор за външно захранване

PDF). Платформата има 14 цифрови I/O (6 от които могат да се използват като PWM изходи), 6 аналогови входа, 16 MHz кристален осцилатор, USB конектор, конектор за захранване, ICSP конектор и бутон за нулиране. За да работи, трябва да свържете платформата към компютъра чрез USB кабел, или захранване чрез AC/DC адаптер или батерия.

Интегралните схеми използват стандартизирани пакети и има семейства за пакети. Повечето пакети са общи и могат да се използват за различни части с различна функционалност. За да нулирате таблото, трябва да използвате бутона на таблото.

Това може да се използва за съхраняване на данни, които трябва да са налични дори след като платката е изключена и след това отново включена. Повечето щифтове са многофункционални, което означава, че един и същи щифт може да се използва в различни режими въз основа на това как сте го настроили в софтуера. Това намалява необходимия брой пинове, тъй като микроконтролерът не изисква отделен щифт за всяка функция.

За разлика от всички предишни платки, които използваха FTDI USB микроконтролер за USB комуникация, новата Ардуино Уноизползва микроконтролер ATmega8U2 ().

„Uno“ се превежда като такъв от италиански и по този начин разработчиците намекват за предстоящото издание на Arduino 1.0. Новата платка се превърна във флагмана на линията платки Arduino. За сравнение с предишни версии можете да се обърнете към .

Можете да персонализирате това с вътрешен регистър. . Може да не сте наясно с функциите, които не използвате във вашия код. За повече информация можете да се обърнете към техническия лист с данни.

Връщайки се към електронния дизайн, секцията за микроконтролери има следното.

Характеристики

микроконтролер
Работно напрежение

Входно напрежение (лимит)
Цифрови входове/изходи Механизъм за превключване на захранването По отношение на електронния дизайн, този раздел е подобен на раздела за микроконтролер. Ето малко допълнителна информация за тези резистори. Можете да научите повече за този кондензатор. Този диод осигурява защита срещу обратна полярност. Това е подобрение спрямо по-старите линейни регулатори като напр. Това осигурява защита от свръхток, 500 mA. Съпротивлението намалява след отстраняване максимален ток. Надяваме се това да помогне на вашите проекти в бъдеще! Има още няколко щифта на дъската. Обикновено се използва за добавяне на бутон за нулиране за екрани, които блокират такъв на таблото. Референтно напрежение за аналогови входове. . Когато тази линия е заявена, линията за нулиране пада достатъчно дълго, за да нулира чипа.
Аналогови входове
DC ток през вход/изход
DC изход 3.3V
Флаш памет	32 KB (ATmega328), от които 0,5 KB се използват за зареждане
	2 KB (ATmega328) Тази настройка има и други последици. Въпреки че е програмиран да игнорира невалидни данни, той ще прихване първите няколко байта данни, изпратени до платката след отваряне на връзката. Ако скица, изпълнявана на платката, получи еднократна конфигурация или други данни при първото изпълнение, уверете се, че софтуерът, с който е свързан, изчаква секунда след отваряне на връзката и преди да изпрати тези данни. Уплътненията от двете страни на пистата могат да бъдат запоени заедно, за да се включи отново. Версия 3 на дъската има следните нови функции. Източникът на захранване се избира автоматично. Адаптерът може да бъде свързан чрез включване на 1 mm централен положителен щепсел в конектора за захранване. Платката може да работи от външно захранване от 6 до 20 волта. Въпреки това, ако се захранва с по-малко от 7V, щифтът от 5V може да достави по-малко от 5 волта и платката може да е нестабилна. Ако се използва повече от 12V, регулаторът на напрежението може да прегрее и да повреди платката. Препоръчителният диапазон е от 7 до 12 волта.
	1 KB (ATmega328)
Тактова честота

Схема и изходни данни

Храна

Ардуино Уно Може да се захранва чрез USB връзка или външно захранване. Източникът на захранване се избира автоматично.

Външно захранване (не USB) може да се достави чрез AC/DC преобразувател на напрежение (захранване) или батерия. Преобразувателят на напрежение е свързан чрез щепсел 2,1 mm с положителен централен полюс. Проводниците от батерията са свързани към щифтовете Gnd и Vin на захранващия конектор.

Захранващите контакти са както следва. Регулирано захранване, използвано за захранване на микроконтролера и други компоненти на платката. Освен това някои контакти имат специализирани функции. Освен това някои контакти имат специализирана функционалност. Търсите ли забавна, практическа дейност, за да преподавате основни умения по програмиране и да изграждате умения у дома или в класната стая?

Програмистите изграждат роботи, коли с дистанционно, уреди за домашна автоматизация и дори да правят музика. Arduino придоби популярност поради своята простота и достъпност. Всеки може да започне да изгражда и програмира вълнуващи проекти за нула време. Той събира информация от различни сензори и я обработва с отворен код. програмен кодизтеглени от вашия компютър. Той съдържа всички компоненти и мощност, необходими за стартиране на междинни проекти.

Платформата може да работи с външно захранване от 6 V до 20 V. Когато захранващото напрежение е по-ниско от 7 V, изходът от 5 V може да изведе по-малко от 5 V и платформата може да стане нестабилна. При използване на напрежение над 12V регулаторът на напрежението може да прегрее и да повреди платката. Препоръчителният диапазон е от 7V до 12V.

Захранващи щифтове:

VIN номер. Входът се използва за захранване от външен източник (при липса на 5 V от USB конектор или друг регулиран източник на захранване). Захранващото напрежение се подава през този изход.
5V. Регулиран източник на напрежение, използван за захранване на микроконтролера и компонентите на платката. Захранването може да се подава от VIN щифта чрез регулатор на напрежението или от USB конектор или друго регулирано 5V захранване.
3V3. Напрежението на изхода е 3,3 V, генерирано от вградения регулатор на платката. Максимална консумация на ток 50 mA.
GND. Заземителни клеми.

памет

Микроконтролерът ATmega328 има 32 kB флаш памет, от които 0,5 kB се използват за съхранение на буутлоудъра, както и 2 kB RAM (SRAM) и 1 Kb EEPROM (която се чете и записва с помощта на EEPROM библиотеката).

Сравнително прост, не съдържа куп допълнителни функции, които са ненужни и могат лесно да объркат по-младите потребители. Но в началото има много примери за написан код и всички те са безплатни и с отворен код. След това потребителите могат да вземат този код и да го променят за собствените си цели, като се научат да пишат свой собствен код по пътя. Трябва да започнете с хардуера, но не е задължително той да е скъп.

Добавен е още един щифт като контейнер за бъдещи иновации без особени предизвикателства. И батерията, и захранването могат да се използват за външно напрежение. Последният изисква щепсел 2,1 мм. Ако напрежението е по-високо от 12V, регулаторът на напрежението може да прегрее и да причини повреда. Това е инструмент, който опростява създаването на програми и скрива много подробности, но ме кара да искам да погледна по-долу, за да разбера подробностите, които обикновено са скрити. Повечето принтери имат този тип интерфейс, така че вече имате този кабел.

Входове и изходи

Всеки от 14-те цифрови пина на Uno може да бъде конфигуриран като вход или изход с помощта на функциите pinMode(), digitalWrite() и digitalRead(). Изводите работят при 5 V. Всеки извод има издърпващ резистор (деактивиран по подразбиране) от 20-50 kΩ и може да носи до 40 mA. Някои щифтове имат специални функции:

Причината да имате нужда от кабела е да програмирате устройството, така че е най-добре да го проверите отново, когато поръчвате. Ще го включим и изключим, след което ще погледнем вътре, за да го накараме да се включва и изключва за 2 секунди наведнъж.

Това е програмата по подразбиране, съхранена на чипа. Когато приключите с програмирането и не се нуждаете от постоянна връзка с него, можете да го изберете отделно. Това зависи изцяло от случая и условията, при които искате да използвате устройството. Когато изтеглите и отворите приложението, трябва да видите нещо подобно.

Серийна шина: 0 (RX) и 1 (TX). Изводите се използват за получаване (RX) и предаване (TX) TTL данни. Тези щифтове са свързани към съответните щифтове на ATmega8U2 USB-към-TTL чип със серийна шина.
Външно прекъсване: 2 и 3. Тези щифтове могат да бъдат конфигурирани да задействат прекъсване или да по-ниска стойност, или при нарастващ или спадащ ръб, или когато стойност се промени. Подробна информация е в описанието на функцията.
ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10 и 11.Всеки щифт осигурява 8-битова ШИМ с помощта на функцията analogWrite().
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).Чрез тези изводи се осъществява SPI комуникация, за която се използва SPI библиотеката.
LED: 13.Вграден светодиод, свързан към цифров пин 13. Ако стойността на щифта е висока, светодиодът свети.

Платформата Uno има 6 аналогови входа (маркирани като A0 .. A5), всеки с резолюция от 10 бита (т.е. може да приема 1024 различни стойности). По подразбиране изходите имат обхват на измерване до 5 V по отношение на земята, но е възможно да се промени горен лимитчрез изхода на AREF и функцията analogReference(). Някои щифтове имат допълнителни функции:

Трябва да настроим средата в менюто "Инструменти" и да изберем "Съвети". Така че вашата основна скица или програма трябва да изглежда така. Ако забележите, че има два черни правоъгълника с няколко квадрата в горния край на дъската. Там, където се свързват към платката, се наричат щифтове. ПИН номерата са изброени до заглавките на дъската в бяло.

Всеки ред завършва с точка и запетая. Изберете новото, което се появява. Когато този танц е завършен, вашата програма трябва да работи. Нека направим това малко по-интересно. Следният код е минимумът за компилиране на програмата. Софтуерминава само веднъж.

I2C: 4 (SDA) и 5 (SCL).Чрез изходите се осъществява I2C (TWI) комуникация, за създаването на която се използва библиотеката Wire.

Допълнителен чифт щифтове за платформа:

AREF.Референтно напрежение за аналогови входове. Използва се с функцията analogReference().
нулиране.Ниско ниво на сигнала на изхода нулира микроконтролера. Обикновено се използва за свързване на бутон за нулиране на разширителна платка, който блокира достъпа до бутона на самата платка Arduino.

Обърнете внимание на връзката между щифтовете на Arduino и портовете ATmega328.

Имайте предвид, че можете да добавяте подпрограми, като използвате същия синтаксис. Почти всеки ред от код трябва да завършва с точка и запетая '; '. Извиква се само веднъж в началото на програмата, настройва работата на контактите, дали ще бъдат входни или изходни и кои контакти ще се използват в проекта и много други проблеми.

Контрол на потока и условни скокове

Изследването на използването на прекъсвания е обширна тема, която няма да коментираме в тази статия. Това е функция, предназначена да генерира закъснения, точно за това, в предишния пример я използваме, за да получим закъснение от една секунда, преди да бъде създадено ново събитие.

Връзка

На платформата Ардуино УноНяколко устройства са инсталирани за комуникация с компютър, други Arduino устройства или микроконтролери. ATmega328 поддържа сериен интерфейс UART TTL (5V), реализиран от щифтове 0 (RX) и 1 (TX). Чипът ATmega8U2, инсталиран на платката, насочва този интерфейс през USB, програмите от страната на компютъра "комуникират" с платката чрез виртуален COMпорт. Фърмуерът ATmega8U2 използва стандарт USB драйвери COM, не са необходими драйвери на трети страни, но в Windows ще ви трябва файлът ArduinoUNO.inf за свързване. Arduino Serial Monitor ви позволява да изпращате и получавате текстови данни, когато сте свързани към платформата. Светодиодите RX и TX на платформата ще мигат, когато данните се предават през FTDI чипа или USB връзка(но не и при използване на серийна комуникация чрез изводи 0 и 1).

Тази функция има върната стойност, връща времето в милисекунди, изминало от стартирането на програмата до изпълнението на функцията, обикновено ще бъде голямо значениев зависимост от времето между едно изпълнение и следващо.

Входове и изходи

Предимството на тази функция е, че ни позволява да получим същите резултати като с функцията за забавяне, но можем да направим нещо друго, докато събитието все още не е задействано. Недостатъкът на използването на тази функция е, че прави логиката на програмата малко по-сложна за нас, но носи големи ползи, ако знаем как да я използваме.

С библиотеката SoftwareSerial е възможно да се създаде сериен трансфер на данни през всеки от цифровите щифтове на Uno.

ATmega328 поддържа I2C (TWI) и SPI интерфейси. Arduino включва библиотеката Wire за лесно използване на I2C шината.

Програмиране

ATmega328 идва с предварително зареден буутлоудър, който улеснява писането на нови програми без необходимост от външни програмисти. Комуникацията се осъществява по оригиналния протокол STK500.

Поддържа прекъсвания.
Можем да направим нещо друго, докато чакаме да се появи събитието.
Ние не генерираме ненужно натоварване на нашия процесор.

Автор: Густаво Амброзини Фурлан. Всички компоненти на платката са обяснени тук, без изключения. Нашата цел при подготовката на този материал беше да предадем възможно най-много информация, като запазим езика прост. Идеята е, че всеки с някакви познания по електроника и проекти може да разбере материала без много затруднения.

Ако искате да отидете по-дълбоко и да научите повече за дълбочината, ние ще предоставим спецификациите на най-важните компоненти в раздела в долната част на тази страница. По този начин ще имате възможност да научите повече за разликите между тях и да разберете по-добре всяка верига от семейството на Arduino.

Автоматично (софтуерно) рестартиране

Unoе проектиран така, че преди да напише нов код, самата програма Arduino на компютъра, вместо да натиска бутон на платформата, се рестартира, преди да напише нов код. Една от DTR линиите за управление на потока от данни (DTR) на ATmega8U2 е свързана към щифта за нулиране на ATmega328 чрез 100nF кондензатор. Активирането на тази линия, т.е. сигнализация ниско ниво, рестартира микроконтролера. Програмата Arduino, използвайки тази функция, качва кода с едно кликване на бутона Upload в самата програмна среда. Сигнализирането на ниско ниво на DTR линията е координирано с началото на писане на код, което намалява времето за изчакване на буутлоудъра.

Ето защо избрахме вас за този урок. Тази диаграма може да изглежда малко смущаваща и дори малко объркваща на пръв поглед. За по-лесно разбиране сме го организирали в оригиналното оформление. Това беше направено чрез съгласуване на името и цената на компонентите, както и чрез подобряване на разделянето между тях. Въпреки това нито един компонент не е модифициран, премахнат или добавен, поддържайки 100% съвместимост.

Защита от претоварване на USB порта

Всичко това ще бъде обяснено в следващите раздели. Фигурата по-долу показва диаграмата след организацията. Друга трудност, която обикновено възниква при анализиране на работа на Arduino, е трудността да се намери конкретен компонент на платката, тъй като той не отпечатва идентификацията на всички тях. Резистори, кондензатори, чипове и други компоненти не са идентифицирани.

Функцията има и друго приложение. Uno се рестартира всеки път, когато се свържете с Програма Ардуинона Mac X или Linux компютър (чрез USB). Следващата половин секунда след рестартирането буутлоудърът работи. По време на програмирането първите няколко байта от кода се забавят, за да се предотврати получаването на грешни данни от платформата (всичко освен кода на новата програма). Ако правите еднократно отстраняване на грешки на скица, написана на платформата, или въвеждате други данни при първото стартиране, трябва да се уверите, че програмата на компютъра изчаква секунда, преди да прехвърли данни.

На Uno е възможно да деактивирате линията за автоматично презареждане, като прекъснете съответния ред. IC щифтовете в двата края на линията могат да бъдат свързани за целите на възстановяването. Редът е отбелязан с "RESET-EN". Възможно е също така да деактивирате автоматичното нулиране чрез свързване на резистор от 110 ома между източника на 5V и тази линия.

Токова защита на USB конектора

AT Ардуино Уновграден самовъзстановяващ се предпазител (автоматичен), който предпазва USB порта на компютъра от токове на късо съединение и свръхток. Въпреки че почти всички компютри имат този вид защита, този предпазител осигурява допълнителна бариера. Предпазителят се задейства, когато ток над 500 mA преминава през USB порта и отваря веригата, докато се възстановят нормалните стойности на токовете.

физически характеристики

Дължина и ширина печатна електронна платка Uno са съответно 6,9 и 5,3 см. USB конекторът и конекторът за захранване са извън тези размери. Четири дупки в дъската ви позволяват да я фиксирате на повърхността. Разстоянието между цифровите щифтове 7 и 8 е 0,4 cm, докато разстоянието между останалите щифтове е 0,25 cm.

Arduino Uno изглежда така:

Arduino Uno съществува в различни версии като R1, R2 и R3. Тези версии практически не се различават по своите възможности, така че ще разгледаме само последна версия Arduino Uno R3. Също така, този arduino се предлага в две различни версии: DIP и SMD. Те се различават по това, че самият микроконтролер може да бъде DIP изпълнение и вмъкнат в блока или просто запоен на платката, ако това е SMD версията.

Arduino Uno е най-основната и най-популярната версия на микроконтролерите. Има достатъчно мощност за почти всеки проект. Много е удобно да се работи с него поради факта, че щифтовете са свързани с едноредови женски конектори. Обикновено тази платка се използва за проекти за създаване на прототипи, а готовото устройство се сглобява на базата на по-малки платки Arduino, като напр. arduino pro. Това е лесно да се направи, тъй като фърмуерите са съвместими и в повечето случаи ПИН номерата са еднакви. Има много разширителни платки (щитове) за Arduino Uno, като Ethernet щит, моторен щит, серво щит и други.

Този микроконтролер е оборудван с чип ATmega328 с тактова честота 16 MHz. Също така на платката има: USB порт, конектор за захранване, кварцов резонатор, регулатори на напрежение за 5 волта и 3,3 волта, светодиоди и бутон за нулиране.

Купете Arduino Uno R3

Качеството е практически същото като оригиналните дъски, произведени в Италия.
Цената е много по-ниска. Италиански arduino uno струва около $10, а в Китай този микроконтролер ще струва $2-2,5
В руските магазини надценката е 100-500%. В същото време много често, под прикритието на оригиналната дъска, те могат да продават китайски и дори с много ниско качество.
На aliexpress можете лесно да намерите надеждни продавачи с добри отзиви.
Можете да използвате купони за отстъпка и услуги за връщане на пари.

Характеристики на arduino uno

Микроконтролер: ATmega328
Обхват допустимо напрежениезахранване: 5-20 V
Препоръчително захранващо напрежение: 7-12V
Брой цифрови входове/изходи: 14
PWM: 6 цифрови пина могат да се използват като PWM щифтове
Брой аналогови изходи: 8
Максимален ток: 40 mAh от един изход и 500 mAh от всички изходи.
Флаш памет: 32 kb
SRAM: 2 kb
EEPROM: 1 kb
Тактова честота: 16 MHz

Свързване на Arduino Uno към захранване

Тази платка може да се захранва по четири начина:

През USB порта. Можете да захранвате arduino от компютър, powerbank, смартфон (ако поддържа OTG режим) или от адаптер, включен в електрически контакт.
Чрез щифт + 5V. Този щифт е не само изход, но и вход. Бъди внимателен! 5 волта трябва да бъдат приложени към този щифт. В противен случай можете да изгорите самия микроконтролер.
Чрез захранващия щепсел, разположен на платката. Можете да използвате батерии, акумулатори и различни захранвания. Този щепсел е свързан към VIN щифта. Напрежението и предпазните мерки са описани в следващия параграф.
Чрез VIN щифта. Токът от този щифт преминава през вградения регулатор на напрежението. Според производителя можете да приложите от 5 до 20 волта. Но не е така. Тъй като стабилизаторът не е 100% ефективен, когато 5 волта са приложени към VIN щифта, напрежението може да не е достатъчно за захранване на микроконтролера и цифровите щифтове няма да имат 5 волта, а по-малко. Също така не работете за максимално напрежение. При 20 волта на VIN щифта, регулаторът на напрежението ще стане много горещ, до отказ. Поради това се препоръчва да се използва напрежение от 7 до 12 волта.

Както вече споменахме по-горе, платката има 14 цифрови пина. Те са обозначени на дъската с водещо "D" (цифрово). Те могат да бъдат както входни, така и изходни. Работното напрежение на тези щифтове е 5 V. Всеки от тях има издърпващ резистор и напрежение под 5 волта, приложено към един от тези щифтове, все още ще се счита за 5 волта (логично).

Аналоговите щифтове на платката са маркирани с водещо "А". Тези щифтове са входове и нямат издърпващи резистори. Те измерват приложеното към тях напрежение и връщат стойност между 0 и 1024, когато използват функцията analogRead(). Тези щифтове измерват напрежението с точност до 0,005 V.

PWM Arduino Uno

Ако погледнете внимателно дъската, можете да видите икона с тилда (~) до някои от цифровите щифтове. Тази икона означава, че този щифт може да се използва като PWM изход. Някои дъски на Arduino нямат тази икона, защото производителите не винаги намират място за този символ на дъската. Arduino Uno има 6 PWM пина, това са щифтове D3, D5, D6, D9, D10 и D11. За да използва PWM, Arduino има специална функция analogWrite().

Други щифтове:

rx0 и tx1 се използват за прехвърляне на данни през серийния интерфейс.
Пинове D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK) са проектирани за SPI комуникация.
Има и светодиод, вграден в платката на пин D13.
A4 (SDA) и A5 (SCL) могат да се използват за комуникация с други устройства чрез I2C шината. Можете да прочетете повече за този интерфейс в Wikipedia. В среда за разработка Arduino IDEима вградена библиотека "wire.h" за по-лесна работа с I2C.

физически характеристики

Arduino Uno е дълъг 69 мм и широк 53 мм. Захранващият конектор и USB конекторът обаче леко стърчат от печатната платка. Arduino Uno тежи около 25 грама. Дъската има 4 отвора за възможност за фиксиране на повърхността. Разстоянието между щифтовете е 2,5 мм, с изключение на щифтове 7 и 8. Между тях има 4 мм.