Arduino Uno R3
Übersicht
Die Arduino Uno R3 ist eine open source hardware computing plattform. Es verwendet den ATmega328-Mikrocontroller. Die bord enthält auch die ATmega16u2 zu handeln als onboard USB zu seriell konverter.
Mit dem Arduino Uno R3 können Anwendungen entwickelt werden, die in einer eigenständigen oder verbundenen Umgebung arbeiten. Das Gerät wird mit der Arduino Integrated Development Enviroment (IDE) programmiert.
Platinenlayout
- ATmega328-Mikrocontroller
- Eingangsspannung zwischen 7 – 12V
- 14 digitale Eingänge, von denen 6 einen PWM-Ausgang (pulsweitenmoduliert) bereitstellen
- 6 analoge Pins
- 40mA Gleichstrom pro E / A-Pin
- 50mA DC strom für 3,3 V Pin
- 32KB Flash Speicher (0,5 KB verwendet durch die bootloader
- 2KB SRAM
- 1KB EEPROM
- 16MHz Uhr Geschwindigkeit
Sie können power die Arduino board über die USB stecker oder über die DC power jack. Die power jack ist 2,1mm zentrum angetrieben.
Sie können verwenden zwischen 6 V und 20 V DC zu power die bord. Es wird empfohlen, dass sie sollte nicht gehen unten 7 V zu erlauben für die spannung drop über die power regler. Wenn Sie zu niedrig gehen, kann der Reglerausgang unter 5 V fallen, was zu Problemen mit dem Betrieb der Platine führen kann.
Es ist auch empfohlen, dass sie nicht gehen über 12 V. die power regler kann über wärme und schäden an der platine.
Die Pins werden wie folgt verwendet:
- 5V: Dies ist ein geregelter Ausgang des Bordspannungsreglers. Diese Stromversorgung erfolgt entweder über die USB- oder die DC-Eingangsbuchse. Diese wird in den bordeigenen 5V Spannungsregler eingespeist. Der Ausgang des Reglers ist mit diesem Pin verbunden. Sie verwenden diese pin zu bieten 5 V zu power komponenten verbunden die Arduino board. Die maximale Stromaufnahme beträgt ca. 400mA auf USB und höher, wenn die DC-Buchse verwendet wird.
- 3,3V: Dies ist ein geregelter Ausgang des integrierten Spannungsreglers. Der Ausgang des 3,3-V-Reglers ist mit diesem Pin verbunden. Sie verwenden diese pin zu bieten 3,3 V zu power komponenten verbunden die Arduino board. Die maximale stromaufnahme ist 50mA
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Sie können power die bord durch anschluss eine geregelte 5 V quelle zu die 5 V pin oder 3,3 V zu die 3,3 V Pin. Die power wird gehen direkt in die ATmega328 micro controller. Die Bordnetzregler werden umgangen. Wenn hier etwas schief geht, können Sie den ATmega328-Chip sehr leicht beschädigen. Arduino rät davon ab, das Board auf diese Weise mit Strom zu versorgen.
- GND: Masse der Platine, die von den Massepins an der DC-Eingangsbuchse und dem USB-Anschluss gespeist wird. Verwenden Sie diese Masse für Komponenten, die an das Arduino-Board angeschlossen sind.
- FAHRGESTELLNUMMER: Dieser Pin ist mit der Eingangsseite der Bordspannungsregler verbunden. Welcher Eingangs-Gleichstrom von der DC-Eingangsbuchse an die Platine geliefert wird, wird auch auf dem VIN-Pin angezeigt. Sie können die Platine auch über diesen Pin anstelle der USB- oder DC-Eingangsbuchse mit Strom versorgen. Da es an die Eingangsseite der Spannungsregler angeschlossen ist, werden geregelte 5 V und 3,3 V DC an die Platine geliefert.
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Auf dem Arduino-Board befinden sich 16 digitale Pins. Sie können als Ein- oder Ausgänge verwendet werden. Sie arbeiten mit 5V und haben eine maximale Stromaufnahme von 40mA. Sie haben einen internen Pull-up-Widerstand, der standardmäßig deaktiviert ist. Die Pullup-Widerstände liegen zwischen 2 – 50KOHM und können per Software aktiviert werden.
Wir können die digitalen E/A-Pins mit den Funktionen pinmode(), digitalWrite() und digitalRead steuern.
Einige der digitalen I/O-Pins haben zusätzliche Funktionen:
- Seriell: Pin 0 (RX) und 1 (TX). Diese Pins werden zum Senden und Empfangen von seriellen TTL (5V) -Daten verwendet. Diese Pins sind auch mit dem Atmega16u2 USB zu seriell TTL Chip auf dem Arduino Board verbunden.
- PWM: Pins 3,5,6,9,10 und 11. Die pins können bieten eine PWM (Pulse Width Modulated) 8 bit ausgang. Wir verwenden die Funktion analogWrite() mit einem Wert zwischen und 0 und 255, um das Tastverhältnis des Ausgangs zu steuern.
- SPI: Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 13 (SCK) dienen zur Bereitstellung von SPI-Kommunikation (Serial Peripheral Interface) unter Verwendung der SPI-Bibliothek
- Externe Interrupts: Die Pins 2 und 3 können so konfiguriert werden, dass sie einen Interrupt auslösen, wenn das Signal niedrig wird oder wenn eine steigende oder fallende Flanke auftritt. Wir verwenden die Funktion attachInterrupt(), um Interrupts zu aktivieren.
- LED: An Pin 13 ist eine LED angeschlossen. Wenn der Ausgang an Pin 13 hoch ist, wird die LED eingeschaltet. Die LED wird ausgeschaltet, wenn der Ausgang niedrig ist.
Der Arduino Uno verfügt über 6 analoge Eingänge, die mit A0 bis A5 beschriftet sind. Jeder dieser analogen Pins hat eine Auflösung von 10 Bit, die von 0 auf 1024 verschiedene Werte umgerechnet wird. Standardmäßig messen sie von Masse bis 5 Volt. Es ist möglich, den Bereich mit dem AREF-Pin und der Funktion analogReference () zu erweitern. Einige dieser Pins verfügen über zusätzliche Funktionen.
- TWI: A4- oder SDA-Pin und A5- oder SCL-Pin. Diese Pins werden zur Unterstützung der TWI-Kommunikation unter Verwendung der Wire-Bibliothek verwendet.
- AREF: Wird verwendet, um eine Referenzspannung für die analogen Eingänge bereitzustellen. Wird mit analogReference() verwendet.
- RESET: Wenn Sie diese Zeile auf einen niedrigen Wert setzen, wird der ATmega328-Mikrocontroller zurückgesetzt. Kann verdrahtet werden zu schilde zu bieten eine reset-taste, wenn die reset-taste auf die Arduino Uno ist blockiert durch die schild.
Analoge Pins als digitale Pins verwenden
Wir können die analogen E/A-Pins so konfigurieren, dass sie genauso funktionieren wie digitale Pins. Die Analog-Digital-Pin-Zuordnungen sind wie folgt:
- A0 => Digitaler Stift 14
- A1 => Digitaler Stift 15
- A2 => Digitaler Stift 16
- A3 => Digitaler Pin 17
- A4 => Digitaler Pin 18
- A5 => Digitaler Pin 19
Mit dem Befehl pinmode können wir nun den Pin als EIN- oder AUSGANG definieren. Für Pin AO würden wir also 14 als Pin-Wert verwenden. Um auf die PIN zu schreiben, würden wir digitalWrite mit dem entsprechenden digitalen PIN-Wert verwenden, wie in der obigen Liste gezeigt.
Der Arduino hat mehrere Kommunikationsmodi.
- USB: Die Arduino Uno verwendet eine onboard ATmega16U2 zu verbinden die serielle TX und RX pins auf die ATmega 328. Die 16u2 ersetzt die FTTI usb chip verwendet auf andere boards. Diese seriellen Daten werden vom USB-Chip als virtueller COM-Port auf dem an den USB-Port angeschlossenen Computer gesendet. Der Arduino IDE Serial Monitor verwendet auch den USB-Anschluss, um serielle Daten zum und vom Arduino-Board zu senden. Die TX- und RX-LEDs blinken, wenn Daten über den USB-Anschluss gesendet und empfangen werden.
- Serielle TTL: Die Arduino Uno board hat eine ttl-pegel (5 V) serielle kommunikation auf die digitale pins 0 (RX) und 1 (TX). Dies könnte auch an einen RS232- oder RS484-Chip angeschlossen werden, um serielle Kommunikation mit einem anderen Gerät bereitzustellen. Hinweis: Die integrierten TX- und RX-LEDs blinken NICHT, wenn serielle Kommunikation an den digitalen Pins 0 und 1 verwendet wird. Diese LEDs sind nur USB-Kommunikation.
- I2C- und SPI-Kommunikation: Der Arduino Uno unterstützt diese beiden seriellen Kommunikationsformate. Verwenden Sie die Drahtbibliothek für den I2C-Bus. Verwenden Sie die SPI-Bibliothek für den SPI-Bus.
Es gibt eine rückstellbare Polysicherung, die den USB-Anschluss vor Kurzschlüssen und Überstrom auf dem Arduino-Board schützt. Wenn mehr als 500mA strom ist gezogen von der USB port wird es polyfuse wird trigger und brechen die verbindung zu die USB power. Sobald der Kurzschluss des Überstroms entfernt ist, wird die Polyfuse zurückgesetzt.