Arduino uno pinout în rusă. Schemă și date inițiale. Conector pentru alimentare externă

PDF). Platforma are 14 I/O-uri digitale (dintre care 6 pot fi folosite ca ieșiri PWM), 6 intrări analogice, un oscilator cu cristal de 16 MHz, un conector USB, un conector de alimentare, un conector ICSP și un buton de resetare. Pentru a funcționa, trebuie să conectați platforma la computer prin cablu USB, sau furnizați energie folosind adaptorul AC/DC sau acumulatorul.

Circuitele integrate folosesc pachete standardizate și există familii pentru pachete. Majoritatea pachetelor sunt generice și pot fi folosite pentru diferite părți cu funcționalități diferite. Pentru a reseta placa, trebuie să folosiți butonul de pe placă.

Acesta poate fi folosit pentru a stoca date care ar trebui să fie disponibile chiar și după ce placa este oprită și apoi repornită. Majoritatea pin-urilor sunt multifuncționale, ceea ce înseamnă că același pin poate fi utilizat în diferite moduri, în funcție de modul în care îl configurați în software. Acest lucru reduce numărul necesar de pini, deoarece microcontrolerul nu necesită un pin separat pentru fiecare funcție.

Spre deosebire de toate plăcile anterioare care foloseau un microcontroler USB FTDI pentru comunicarea USB, noul Arduino Uno folosește un microcontroler ATmega8U2 ().

„Uno” este tradus ca unul din italiană, iar dezvoltatorii sugerează astfel viitoarea lansare a Arduino 1.0. Noua placă a devenit nava amiral a liniei de plăci Arduino. Pentru comparație cu versiunile anterioare, puteți consulta .

Puteți personaliza acest lucru cu un registru intern. . Este posibil să nu fiți conștient de funcțiile pe care nu le utilizați în codul dvs. Pentru mai multe informații, puteți consulta fișa tehnică.

Revenind la designul electronic, secțiunea de microcontrolere are următoarele.

Caracteristici

microcontroler
Tensiune de lucru

Tensiune de intrare (limită)
Intrări/Ieșiri digitale Mecanism de comutare a sursei de alimentare În ceea ce privește designul electronic, această secțiune este similară cu secțiunea microcontrolerului. Iată câteva informații suplimentare despre aceste rezistențe. Puteți afla mai multe despre acest condensator. Această diodă oferă protecție împotriva polaritate inversă. Aceasta este o îmbunătățire față de regulatoarele liniare mai vechi, cum ar fi. Aceasta oferă protecție la supracurent, 500 mA. Rezistența scade după îndepărtare curent maxim. Sper că acest lucru vă va ajuta proiectele pe viitor! Mai sunt câțiva ace pe tablă. Folosit în mod obișnuit pentru a adăuga un buton de resetare pentru ecranele care blochează unul pe placă. Tensiune de referință pentru intrările analogice. . Când această linie este afirmată, linia de resetare scade suficient de mult pentru a reseta cipul.
Intrări analogice
curent DC prin intrare/ieșire
Ieșire DC 3,3 V
Memorie flash	32 KB (ATmega328) din care 0,5 KB sunt folosiți pentru bootloader
	2 KB (ATmega328) Această setare are alte consecințe. Deși este programat să ignore datele proaste, va intercepta primii câțiva octeți de date trimiși pe placă după deschiderea conexiunii. Dacă o schiță care rulează pe placă primește o configurație unică sau alte date la prima rulare, asigurați-vă că software-ul cu care este asociat așteaptă o secundă după deschiderea conexiunii și înainte de a trimite acele date. Garniturile de pe ambele părți ale căii pot fi lipite împreună pentru a-l reporni. Versiunea 3 a plăcii are următoarele caracteristici noi. Sursa de alimentare este selectată automat. Adaptorul poate fi conectat prin conectarea mufei pozitive centrale de 1 mm la conectorul de alimentare. Placa poate funcționa de la o sursă de alimentare externă de la 6 la 20 volți. Cu toate acestea, dacă este alimentat cu mai puțin de 7V, pinul de 5V poate furniza mai puțin de 5 volți și placa poate fi instabilă. Dacă se utilizează mai mult de 12 V, regulatorul de tensiune se poate supraîncălzi și deteriora placa. Intervalul recomandat este de la 7 la 12 volți.
	1 KB (ATmega328)
Frecvența ceasului

Schemă și date inițiale

Alimente

Arduino Uno Poate fi alimentat prin conexiune USB sau sursă de alimentare externă. Sursa de alimentare este selectată automat.

Alimentarea externă (nu USB) poate fi furnizată printr-un convertor de tensiune AC/DC (sursă de alimentare) sau baterie. Convertorul de tensiune este conectat printr-o mufă de 2,1 mm cu un pol central pozitiv. Firele de la baterie sunt conectate la pinii Gnd și Vin ai conectorului de alimentare.

Contactele de alimentare sunt după cum urmează. O sursă de alimentare reglată folosită pentru a alimenta microcontrolerul și alte componente de pe placă. În plus, unele contacte au funcții specializate. În plus, unele contacte au funcționalitate specializată. Căutați o activitate distractivă, practică, pentru a preda abilități de programare de bază și pentru a dezvolta abilități acasă sau la clasă?

Programatorii construiesc roboți, mașini cu telecomandă, electrocasnicele de automatizare și chiar să facă muzică. Arduino a câștigat popularitate datorită simplității și accesibilității sale. Oricine poate începe să construiască și să programeze proiecte interesante în cel mai scurt timp. Colectează informații de la diverși senzori și le procesează folosind cod sursă deschisă. cod sursa descărcat de pe computer. Conține toate componentele și puterea necesare pentru a începe proiecte intermediare.

Platforma poate funcționa cu energie externă de la 6 V la 20 V. Când tensiunea de alimentare este mai mică de 7 V, ieșirea de 5 V poate ieși mai puțin de 5 V, iar platforma poate deveni instabilă. Când utilizați tensiuni peste 12 V, regulatorul de tensiune se poate supraîncălzi și deteriora placa. Intervalul recomandat este de la 7V la 12V.

Pini de alimentare:

VIN. Intrarea este utilizată pentru a furniza energie de la o sursă externă (în absența 5 V de la un conector USB sau altă sursă de alimentare reglată). Tensiunea de alimentare este furnizată prin această ieșire.
5V. Sursă de tensiune reglată utilizată pentru alimentarea microcontrolerului și a componentelor de pe placă. Alimentarea poate fi furnizată de la pinul VIN printr-un regulator de tensiune sau de la un conector USB sau o altă sursă reglată de 5V.
3V3. Tensiunea la ieșire este de 3,3 V generată de regulatorul încorporat pe placă. Consum maxim de curent 50 mA.
GND. Borne de împământare.

Memorie

Microcontrolerul ATmega328 are 32 kB de memorie flash, din care 0,5 kB sunt folosiți pentru stocarea bootloader-ului, precum și 2 kB de RAM (SRAM) și 1 Kb de EEPROM.(care este citită și scrisă folosind biblioteca EEPROM).

Relativ simplu, nu conține o grămadă caracteristici suplimentare, care sunt inutile și pot deruta cu ușurință utilizatorii mai tineri. Dar la început, există multe exemple de cod scris și toate sunt gratuite și open source. Utilizatorii pot apoi să ia acel cod și să-l modifice în propriile scopuri, învățând să scrie propriul cod pe parcurs. Trebuie să începeți cu hardware-ul, dar nu trebuie să fie scump.

Un alt indicator a fost adăugat ca substituent pentru inovațiile viitoare fără provocări speciale. Atât bateria, cât și sursa de alimentare pot fi utilizate pentru tensiune externă. Acesta din urmă necesită o mufă de 2,1 mm. Dacă tensiunea este mai mare de 12V, regulatorul de tensiune se poate supraîncălzi și poate cauza daune. Acesta este un instrument care simplifică crearea de programe și ascunde multe detalii, dar mă lasă să îmi doresc să mă uit mai jos pentru a înțelege detaliile care sunt de obicei ascunse. Majoritatea imprimantelor au acest tip de interfață, așa că aveți deja acest cablu.

Intrări și ieșiri

Fiecare dintre cei 14 pini digitali ai Uno poate fi configurat ca intrare sau ieșire folosind funcțiile pinMode() , digitalWrite() și digitalRead() . Pinii funcționează la 5 V. Fiecare pin are un rezistor pull-up (dezactivat implicit) de 20-50kΩ și poate transporta până la 40mA. Unii pini au funcții speciale:

Motivul pentru care aveți nevoie de cablu este pentru a programa dispozitivul, așa că cel mai bine este să îl verificați din nou în momentul comenzii. Îl vom porni și opri, apoi ne uităm înăuntru pentru a-l face să se pornească și să se oprească timp de 2 secunde la un moment dat.

Acesta este programul implicit stocat pe cip. Când ați terminat de programat și nu aveți nevoie de o conexiune constantă la acesta, îl puteți selecta separat. Depinde în întregime de cazul de utilizare și de condițiile în care doriți să utilizați dispozitivul. După ce ați descărcat și deschis aplicația, ar trebui să vedeți ceva de genul acesta.

Bus serial: 0 (RX) și 1 (TX). Pinii sunt folosiți pentru a primi (RX) și transmite (TX) date TTL. Acești pini sunt conectați la pinii corespunzători ai cipul magistralei serial ATmega8U2 USB-to-TTL.
Întreruperea externă: 2 și 3. Acești pini pot fi configurați pentru a declanșa o întrerupere sau pentru a valoare mai mică, fie pe o margine ascendentă sau descendentă, fie când o valoare se schimbă. Informații detaliate sunt în descrierea funcției.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10 și 11. Oricare pin oferă PWM pe 8 biți folosind funcția analogWrite().
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Prin acesti pini se realizeaza comunicarea SPI, pentru care se foloseste biblioteca SPI.
LED: 13. LED încorporat conectat la pinul digital 13. Dacă valoarea de pe pin este mare, LED-ul este aprins.

Platforma Uno are 6 intrări analogice (marcate ca A0 .. A5), fiecare cu o rezoluție de 10 biți (adică poate lua 1024 de valori diferite). În mod implicit, ieșirile au un domeniu de măsurare de până la 5 V față de masă, totuși, este posibil să se schimbe Limita superioară prin ieșirea AREF și a funcției analogReference(). Unii pini au funcții suplimentare:

Trebuie să setăm mediul în meniul „Instrumente” și să selectăm „Sfat”. Deci, schița sau programul dvs. principal ar trebui să arate așa. Dacă observați că există două dreptunghiuri negre cu câteva pătrate pe marginea de sus a tablei. Acolo unde se conectează la placă se numesc pini. Numerele PIN sunt listate în alb lângă anteturile de pe tablă.

Fiecare linie se termină cu punct și virgulă. Selectați-l pe cel nou care apare. Când acest dans este complet, programul dvs. ar trebui să ruleze. Să facem asta puțin mai interesant. Următorul cod este minimul pentru compilarea programului. Software trece o singura data.

I2C: 4 (SDA) și 5 (SCL). Prin ieșiri se realizează comunicarea I2C (TWI), pentru crearea căreia se folosește biblioteca Wire.

Pereche suplimentară de știfturi de platformă:

AREF. Tensiune de referință pentru intrările analogice. Folosit cu funcția analogReference().
resetare. Un nivel scăzut al semnalului la ieșire resetează microcontrolerul. De obicei, folosit pentru a conecta un buton de resetare pe o placă de expansiune care blochează accesul la butonul de pe placa Arduino în sine.

Acordați atenție conexiunii dintre pinii Arduino și porturile ATmega328.

Rețineți că puteți adăuga subrutine folosind aceeași sintaxă. Aproape fiecare linie de cod trebuie să se termine cu punct și virgulă '; '. Se apelează o singură dată la începutul programului, stabilește funcționarea contactelor, dacă acestea vor fi de intrare sau de ieșire și ce contacte vor fi folosite în proiect și multe alte probleme.

Controlul fluxului și salturi condiționate

Studiul utilizării întreruperilor este un subiect vast pe care nu îl vom comenta în acest articol. Aceasta este o funcție concepută pentru a genera întârzieri, doar pentru asta, în exemplul anterior o folosim pentru a obține o întârziere de o secundă înainte ca un nou eveniment să fie creat.

Conexiune

Pe platformă Arduino Uno Mai multe dispozitive sunt instalate pentru a comunica cu un computer, alte dispozitive Arduino sau microcontrolere. ATmega328 acceptă o interfață serială UART TTL (5V) implementată de pinii 0 (RX) și 1 (TX). Cipul ATmega8U2 instalat pe placă direcționează această interfață prin USB, programele de pe partea computerului „comunică” cu placa prin COM virtual port. Firmware-ul ATmega8U2 utilizează standard drivere USB COM, nu sunt necesare drivere terțe, dar pe Windows veți avea nevoie de fișierul ArduinoUNO.inf pentru a vă conecta. Monitorul serial Arduino vă permite să trimiteți și să primiți date text atunci când sunteți conectat la platformă. LED-urile RX și TX de pe platformă vor clipi când datele sunt transmise prin cipul FTDI sau Conexiune USB(dar nu atunci când utilizați comunicația serială prin pinii 0 și 1).

Această funcție are o valoare returnată, returnează timpul în milisecunde scurs de când programul a fost pornit până când funcția este executată, de obicei va fi mare importanțăîn funcţie de timpul dintre o reprezentaţie şi următoarea.

Intrări și ieșiri

Avantajul acestei funcții este că ne permite să obținem aceleași rezultate ca și cu funcția de întârziere, dar putem face altceva în timp ce evenimentul nu s-a declanșat încă. Dezavantajul folosirii acestei functii este ca face logica programului putin mai complicata pentru noi, dar aduce mari beneficii daca stim sa o folosim.

Cu biblioteca SoftwareSerial este posibil să creați un transfer de date în serie prin oricare dintre pinii digitali ai Uno.

ATmega328 acceptă interfețele I2C (TWI) și SPI. Arduino include biblioteca Wire pentru o utilizare ușoară a magistralei I2C.

Programare

ATmega328 vine cu un bootloader preîncărcat care facilitează scrierea de programe noi fără a fi nevoie de programatori externi. Comunicarea se realizează prin protocolul original STK500.

Acceptă întreruperi.
Putem face altceva în timp ce așteptăm să apară evenimentul.
Nu generăm încărcătură inutilă pe procesorul nostru.

Autor: Gustavo Ambrosini Furlan. Toate componentele plăcii sunt explicate aici, fără excepții. Scopul nostru în pregătirea acestui material a fost să transmitem cât mai multe informații posibil, păstrând limbajul simplu. Ideea este că oricine are cunoștințe de electronică și proiecte poate înțelege materialul fără prea multe dificultăți.

Dacă doriți să aprofundați și să aflați mai multe despre profunzime, vă vom oferi specificațiile celor mai importante componente în secțiunea din partea de jos a acestei pagini. Astfel, veți avea ocazia să aflați mai multe despre diferențele dintre ele și să înțelegeți mai bine orice circuit al familiei Arduino.

Repornire automată (software).

O.N.U este conceput astfel încât, înainte de a scrie cod nou, programul Arduino în sine pe computer, în loc să apese un buton de pe platformă, să repornească înainte de a scrie codul nou. Una dintre liniile de control al fluxului de date DTR (DTR) ale ATmega8U2 este conectată la pinul de resetare al ATmega328 printr-un condensator de 100nF. Activarea acestei linii, de ex. semnalizare nivel scăzut, repornește microcontrolerul. Programul Arduino, folosind această funcție, încarcă codul cu un singur clic pe butonul Încărcare în mediul de programare însuși. Semnalizarea de nivel scăzut pe linia DTR este coordonată cu începutul scrierii codului, ceea ce reduce timpul de expirare a încărcării de pornire.

De aceea te-am ales pentru acest tutorial. Această diagramă poate părea puțin intimidantă și chiar puțin confuză la prima vedere. Pentru a fi mai ușor de înțeles, l-am organizat în aspectul original. Acest lucru a fost realizat prin alinierea numelui și costului componentelor, precum și prin îmbunătățirea separării dintre ele. Cu toate acestea, nicio componentă nu a fost modificată, îndepărtată sau adăugată, menținând compatibilitatea 100%.

Protecție la suprasarcina portului USB

Toate acestea vor fi explicate în secțiunile următoare. Figura de mai jos prezintă diagrama după organizare. O altă dificultate care apare de obicei atunci când se analizează o operațiune Arduino este dificultatea de a găsi o anumită componentă pe placă, deoarece nu imprimă identificarea tuturor. Rezistoarele, condensatorii, cipurile și alte componente nu sunt identificate.

Funcția are o altă aplicație. Uno repornește de fiecare dată când vă conectați Programul Arduino pe un computer Mac X sau Linux (prin USB). În următoarea jumătate de secundă după repornire, bootloader-ul funcționează. În timpul programării, primii câțiva octeți ai codului sunt întârziați pentru a împiedica platforma să primească date incorecte (totul cu excepția codului noului program). Dacă efectuați o depanare unică a unei schițe scrise pe platformă sau dacă introduceți orice alte date la prima rulare, trebuie să vă asigurați că programul de pe computer așteaptă o secundă înainte de a transfera date.

Pe Uno, este posibil să dezactivați linia de reîncărcare automată întrerupând linia corespunzătoare. Pinii IC de la ambele capete ale liniei pot fi conectați în scopuri de recuperare. Linia este marcată „RESET-EN”. De asemenea, este posibil să dezactivați resetarea automată prin conectarea unui rezistor de 110 ohmi între sursa de 5V și această linie.

Protecția curentă a conectorului USB

LA Arduino Uno Siguranță încorporată cu auto-resetare (automată) care protejează portul USB al computerului de curenții de scurtcircuit și supracurenți. Deși aproape toate computerele au acest tip de protecție, această siguranță oferă o barieră suplimentară. Siguranța este declanșată atunci când un curent de peste 500 mA trece prin portul USB și deschide circuitul până când valorile normale ale curenților sunt restabilite.

caracteristici fizice

Lungime si latime placă de circuit imprimat Uno au 6,9 și, respectiv, 5,3 cm. Conectorul USB și conectorul de alimentare sunt în afara acestor dimensiuni. Patru găuri în placă vă permit să o fixați pe suprafață. Distanța dintre pinii digitali 7 și 8 este de 0,4 cm, în timp ce distanța dintre ceilalți pini este de 0,25 cm.

Arduino Uno arată astfel:

Arduino Uno există în diferite versiuni, cum ar fi R1, R2 și R3. Aceste versiuni practic nu diferă în ceea ce privește capacitățile lor, așa că vom lua în considerare numai ultima versiune Arduino Uno R3. De asemenea, acest arduino vine în două versiuni diferite: DIP și SMD. Ele diferă prin faptul că microcontrolerul în sine poate fi de execuție DIP și introdus în bloc, sau pur și simplu lipit pe placă dacă aceasta este versiunea SMD.

Arduino Uno este cea mai de bază și cea mai populară versiune de microcontrolere. Are suficientă putere pentru aproape orice proiect. Este foarte convenabil să lucrați cu acesta datorită faptului că pinii sunt conectați cu conectori mamei cu un singur rând. De obicei, această placă este folosită pentru proiecte de prototipare, iar dispozitivul finit este asamblat pe baza plăcilor arduino mai mici, cum ar fi arduino pro. Acest lucru este ușor de făcut, deoarece firmware-urile sunt compatibile și, în majoritatea cazurilor, numerele de pin sunt aceleași. Există multe plăci de expansiune (scuturi) pentru Arduino Uno, cum ar fi scutul Ethernet, scutul motor, scutul servo și altele.

Acest microcontroler este echipat cu un cip ATmega328 cu o frecvență de ceas de 16 MHz. Pe placă mai sunt: un port USB, un conector de alimentare, un rezonator de cuarț, regulatoare de tensiune pentru 5 și 3,3 volți, LED-uri și un buton de resetare.

Cumpărați Arduino Uno R3

Calitatea este practic aceeași cu a plăcilor originale fabricate în Italia.
Pretul este mult mai mic. Arduino uno italian costă aproximativ 10 USD, iar în China acest microcontroler va costa 2-2,5 USD
În magazinele rusești, markup este de 100-500%. În același timp, de foarte multe ori, sub pretextul plăcii originale, pot vinde cele chinezești, și chiar de foarte slabă calitate.
Pe aliexpress, puteți găsi cu ușurință vânzători de încredere cu recenzii bune.
Puteți utiliza cupoane de reducere și servicii cashback.

Caracteristicile arduino uno

Microcontroler: ATmega328
Gamă tensiune admisibilă alimentare: 5-20V
Tensiune de alimentare recomandată: 7-12V
Număr de intrări/ieșiri digitale: 14
PWM: 6 pini digitali pot fi utilizați ca pini PWM
Număr de ieșiri analogice: 8
Curent maxim: 40 mAh de la o ieșire și 500 mAh de la toate ieșirile.
Memorie flash: 32 kb
SRAM: 2 kb
EEPROM: 1 kb
Frecvența ceasului: 16 MHz

Conectarea Arduino Uno la alimentare

Această placă poate fi alimentată în patru moduri:

Prin portul USB. Puteți alimenta arduino de la un computer, powerbank, smartphone (dacă acceptă modul OTG) sau de la un adaptor conectat la o priză.
Prin pin + 5V. Acest pin nu este doar o ieșire, ci și o intrare. Atenție! Acest pin trebuie aplicat 5 volți. În caz contrar, puteți arde microcontrolerul în sine.
Prin ștecherul de alimentare situat pe placă. Puteți folosi baterii, acumulatori și o varietate de surse de alimentare. Această mufă este conectată la pinul VIN. Tensiunea și precauțiile sunt descrise în paragraful următor.
Prin pinul VIN. Curentul de la acest pin trece prin regulatorul de tensiune încorporat. Potrivit producătorului, puteți aplica de la 5 la 20 de volți. Dar nu este așa. Deoarece stabilizatorul nu este 100% eficient, atunci când se aplică 5 volți pinului VIN, tensiunea poate să nu fie suficientă pentru a alimenta microcontrolerul, iar pinii digitali nu vor avea 5 volți, ci mai puțin. De asemenea, nu lucrați pentru tensiune maxima. La 20 de volți pe pinul VIN, regulatorul de tensiune va deveni foarte fierbinte, până la defecțiune. Prin urmare, se recomandă utilizarea unei tensiuni de 7 până la 12 volți.

După cum am menționat deja mai sus, placa are 14 pini digitali. Ele sunt etichetate pe placă cu un „D” (digital). Ele pot fi atât de intrare cât și de ieșire. Tensiunea de funcționare a acestor pini este de 5 V. Fiecare dintre ei are un rezistor de tragere și o tensiune mai mică de 5 volți aplicată unuia dintre acești pini va fi considerată în continuare ca 5 volți (cel logic).

Pinii analogici de pe placă sunt marcați cu un „A”. Acești pini sunt intrări și nu au rezistențe pull-up. Ei măsoară tensiunea aplicată acestora și returnează o valoare între 0 și 1024 când folosesc funcția analogRead(). Acești pini măsoară tensiunea cu o precizie de 0,005 V.

PWM Arduino Uno

Dacă te uiți cu atenție la tablă, poți vedea o pictogramă tilde (~) lângă unii dintre pini digitali. Această pictogramă înseamnă că acest pin poate fi folosit ca ieșire PWM. Unele plăci arduino nu au această pictogramă, deoarece producătorii nu găsesc întotdeauna un loc pentru acest simbol pe placă. Arduino Uno are 6 pini PWM, aceștia sunt pinii D3, D5, D6, D9, D10 și D11. Pentru a utiliza PWM, Arduino are o funcție specială analogWrite().

Alte pini:

rx0 și tx1 sunt folosite pentru a transfera date prin interfața serială.
Pinii D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK) sunt proiectați pentru comunicarea SPI.
Există, de asemenea, un LED încorporat în placă la pinul D13.
A4 (SDA) și A5 (SCL) pot fi utilizate pentru a comunica cu alte dispozitive prin magistrala I2C. Puteți citi mai multe despre această interfață pe Wikipedia. În mediul de dezvoltare Arduino IDE există o bibliotecă încorporată „wire.h” pentru lucrul mai ușor cu I2C.

caracteristici fizice

Arduino Uno are 69 mm lungime și 53 mm lățime. Cu toate acestea, conectorul de alimentare și conectorul USB ies ușor din PCB. Arduino Uno cântărește aproximativ 25 de grame. Placa are 4 orificii pentru posibilitatea de fixare la suprafata. Distanța dintre știfturi este de 2,5 mm, cu excepția știfților 7 și 8. Între ele sunt 4 mm.