Arduino Uno R3
Panoramica
Arduino Uno R3 è una piattaforma di calcolo hardware open source. Utilizza il microcontrollore ATmega328. La scheda incorpora anche l’ATmega16u2 per fungere da convertitore da USB a seriale integrato.
Arduino Uno R3 può essere utilizzato per sviluppare applicazioni che operano in un ambiente autonomo o collegato. Il dispositivo è programmato utilizzando l’ambiente di sviluppo integrato Arduino (IDE).
il Layout della Scheda
- microcontrollore ATmega328
- Tensione di Ingresso tra i 7 – 12V
- 14 Ingressi Digitali di cui 6 di fornire un PWM (Pulse Width Modulated) Di uscita
- 6 Pin Analogici
- 40mA corrente DC per pin I/O
- 50mA di corrente DC per 3.3 V Pin
- 32 KB di Memoria Flash (0.5 KB utilizzati dal bootloader
- 2 KB di SRAM
- 1 KB di EEPROM
- 16MHz Velocità di Clock
E ‘ possibile alimentare la scheda Arduino tramite un connettore USB o tramite la presa di alimentazione DC. Il jack di alimentazione è 2.1 mm centro alimentato.
È possibile utilizzare tra 6 V e 20 V DC per alimentare la scheda. Si consiglia di non scendere al di sotto di 7V per consentire la caduta di tensione attraverso il regolatore di potenza. Se si va troppo in basso, l’uscita del regolatore potrebbe scendere al di sotto di 5V e questo può causare problemi con il funzionamento delle schede.
Si consiglia inoltre di non superare i 12 V. Il regolatore di potenza potrebbe surriscaldarsi e causare danni alla scheda.
I pin vengono utilizzati come segue:
- 5V: Si tratta di un’uscita regolata dal regolatore di tensione di bordo. Questo potere verrà dal jack di ingresso USB o DC. Questo viene alimentato nel regolatore di tensione 5V a bordo. L’uscita dal regolatore è collegata a questo pin. Si utilizza questo pin per fornire 5 V per alimentare i componenti collegati alla scheda Arduino. L’assorbimento di corrente massimo è di circa 400mA su usb e superiore se si utilizza la presa di alimentazione CC.
- 3.3 V:Questa è un’uscita regolata dal regolatore di tensione a bordo. L’uscita dal regolatore 3.3 V è collegata a questo pin. Si utilizza questo pin per fornire 3.3 V per alimentare i componenti collegati alla scheda Arduino. L’assorbimento di corrente massimo è 50mA
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È possibile alimentare la scheda collegando una sorgente 5V regolata al pin 5V o 3.3 V al pin 3.3 V. Il potere andrà direttamente nel microcontrollore ATmega328. I regolatori di potenza a bordo sono bypassati. Se qualcosa va storto qui allora si potrebbe facilmente danneggiare il chip ATmega328. Arduino sconsiglia di alimentare la scheda in questo modo.
- GND: Messa a terra della scheda come alimentata dai pin di terra sulla presa di ingresso CC e sul connettore USB. Utilizzare questo terreno per i componenti collegati alla scheda Arduino.
- VIN: Questo pin è collegato al lato di ingresso dei regolatori di tensione di bordo. Qualunque ingresso DC viene fornito alla scheda dal jack di ingresso DC apparirà anche sul pin VIN. Si potrebbe anche collegare l’alimentazione alla scheda utilizzando questo pin al posto del jack di ingresso USB o DC. Poiché è collegato al lato di ingresso dei regolatori di tensione, la cc regolata 5V e 3.3 V verrà fornita alla scheda.
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Ci sono 16 pin digitali sulla scheda Arduino. Possono essere utilizzati come ingressi o uscite. Funzionano a 5V e hanno un assorbimento di corrente massimo di 40mA. Hanno un resistore di pull up interno che è disabilitato per impostazione predefinita. Le resistenze di pullup sono tra 2 – 50kOhms e possono essere attivate via software.
Possiamo controllare i pin I/O digitali utilizzando le funzioni pinmode(), digitalWrite() e digitalRead.
Alcuni dei pin I / O digitali hanno funzioni aggiuntive:
- Seriale: Pin 0 (RX) e 1 (TX). Questi pin vengono utilizzati per trasmettere e ricevere dati seriali TTL (5V). Questi pin sono anche collegati al Atmega16u2 USB a seriale TTL chip sulla scheda Arduino.
- PWM: Pin 3,5, 6,9, 10 e 11. I pin possono fornire un’uscita PWM (Pulse Width Modulated) a 8 bit. Usiamo la funzione analogWrite () con un valore compreso tra e 0 e 255 per controllare il ciclo di lavoro dell’uscita.
- SPI: I pin 10 (SS), 11 (MOSI), 13 (SCK) sono utilizzati per fornire comunicazioni SPI (Serial Peripheral Interface) utilizzando la libreria SPI
- Interrupt esterni: i pin 2 e 3 possono essere configurati per attivare un interrupt sul segnale che va in basso o su un bordo di salita o discesa. Usiamo la funzione attachInterrupt () per abilitare gli interrupt.
- LED: C ‘ è un LED collegato al Pin 13. Quando l’uscita sul pin 13 è alta il LED si accende. Il LED si spegne quando l’uscita è bassa.
L’Arduino Uno ha 6 ingressi analogici che sono etichettati da A0 a A5. Ognuno di questi pin analogici ha 10 bit di risoluzione che si traduce da 0 a 1024 valori diversi. Per impostazione predefinita misurano da terra a 5 volt. È possibile estendere l’intervallo utilizzando il pin AREF e la funzione analogReference (). Alcuni di questi pin hanno funzionalità aggiuntive.
- TWI: pin A4 o SDA e pin A5 o SCL. Questi pin vengono utilizzati per supportare le comunicazioni TWI utilizzando la libreria Wire.
- AREF: Utilizzato per fornire una tensione di riferimento per gli ingressi analogici. Utilizzato con analogReference ().
- RESET: Portando questa linea basso si ripristinerà il ATmega328 micro controller. Può essere collegato a scudi per fornire un pulsante di reset quando il pulsante di reset su Arduino Uno è bloccato dallo scudo.
Utilizzando Pin analogici come Pin digitali
Possiamo configurare i pin I / O analogici per funzionare allo stesso modo dei pin digitali. Le mappature pin da analogico a digitale sono le seguenti:
- A0 => Digital Pin 14
- A1 => Digital Pin 15
- A2 => Pin Digitale 16
- A3 => Pin digitale 17
- A4 => Pin Digitale 18
- A5 => Digital Pin 19
E ‘ ora possibile utilizzare il pinmode comando per definire il pin come INGRESSO o come USCITA. Quindi per pin AO useremmo 14 come valore pin. Per scrivere sul pin useremmo digitalWrite con il valore del pin digitale appropriato come mostrato nell’elenco sopra.
Arduino ha diverse modalità di comunicazione.
- USB: Arduino Uno utilizza un ATmega16U2 integrato per collegare i pin TX e RX seriali sull’ATmega 328. Il 16u2 sostituisce il chip USB FTTI utilizzato su altre schede. Questi dati seriali vengono inviati dal chip USB per apparire come una porta com virtuale sul computer collegato alla porta USB. Il monitor seriale Arduino IDE utilizza anche la porta USB per inviare dati seriali da e verso la scheda Arduino. I led TX e RX lampeggiano quando i dati vengono inviati e ricevuti tramite la porta USB.
- Seriale TTL: La scheda Arduino Uno ha un livello TTL (5 V) comunicazioni seriali sui pin digitali 0 (RX) e 1 (TX). Questo potrebbe anche essere collegato a un chip RS232 o RS484 per fornire comunicazioni seriali a un altro dispositivo. Nota: i led TX e RX a bordo NON lampeggiano quando si utilizzano comunicazioni seriali sui pin digitali 0 e 1. Questi LED sono solo comunicazioni USB.
- Comunicazioni I2C e SPI: Arduino Uno supporta entrambi questi formati di comunicazione seriale. Utilizzare la libreria Wire per il bus I2C. Utilizzare la libreria SPI per il bus SPI.
C’è un polyfuse ripristinabile che protegge la porta USB da pantaloncini e sovracorrente sulla scheda Arduino. Se più di 500mA corrente è tirato dalla porta USB sarà polyfuse attiverà e rompere la connessione al potere USB. Una volta rimosso il corto di sovracorrente, il polifuso si resetterà.