Arduino Uno - Arduino Uno

Arduino UNO
Arduino Logo.svg
Arduino Uno - R3.jpg
Arduino Uno SMD R3
Udvikler Arduino
Fabrikant Mange
Type Single-board mikrokontroller
Detail tilgængelighed https://store.arduino.cc/usa/
Operativ system Ingen
CPU Mikrochip AVR (8-bit)
Hukommelse SRAM
Opbevaring Flash , EEPROM

Den Arduino Uno er en open source mikrocontroller bord baseret på Microchip ATmega328P microcontroller og udviklet af Arduino.cc . Kortet er udstyret med sæt af digitale og analoge input/output (I/O) ben, der kan have grænseflade til forskellige ekspansionskort (afskærmninger) og andre kredsløb. Kortet har 14 digitale I/O -ben (seks i stand til PWM -udgang), 6 analoge I/O -ben, og kan programmeres med Arduino IDE (Integrated Development Environment) via et type B USB -kabel . Det kan drives af USB-kablet eller af et eksternt 9-volts batteri , selvom det accepterer spændinger mellem 7 og 20 volt. Det ligner Arduino Nano og Leonardo. Hardware-referencedesignet distribueres under en Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5-licens og er tilgængelig på Arduino-webstedet. Layout- og produktionsfiler til nogle versioner af hardwaren er også tilgængelige.

Ordet " uno " betyder "en" på italiensk og blev valgt for at markere den første udgivelse af Arduino Software . Uno-kortet er det første i en række USB-baserede Arduino-kort; det og version 1.0 af Arduino IDE var referenceversionerne af Arduino, som nu har udviklet sig til nyere udgivelser. ATmega328 på tavlen leveres forprogrammeret med en bootloader, der gør det muligt at uploade ny kode til den uden brug af en ekstern hardware programmerer.

Mens Uno kommunikerer ved hjælp af den originale STK500-protokol, adskiller den sig fra alle foregående kort ved, at den ikke bruger FTDI USB-til-seriel driverchip. I stedet bruger den Atmega16U2 (Atmega8U2 op til version R2) programmeret som en USB-til-seriel konverter .

Historie

et tidligt produktionsbræt

Arduino -projektet startede på Interaction Design Institute Ivrea (IDII) i Ivrea , Italien. På det tidspunkt brugte eleverne en BASIC Stamp -mikrokontroller til en pris, der var en betydelig udgift for mange studerende. I 2003 skabte Hernando Barragán udviklingsplatformen Wiring som et masterprojekt ved IDII, under tilsyn af Massimo Banzi og Casey Reas, der er kendt for arbejde med Processing -sproget. Projektmålet var at skabe enkle, billige værktøjer til at skabe digitale projekter af ikke-ingeniører. Ledningsplatformen bestod af et printkort (PCB) med en ATmega 168 mikrokontroller, en IDE baseret på behandling og biblioteksfunktioner til let at programmere mikrokontrolleren. I 2003 tilføjede Massimo Banzi sammen med David Mellis, en anden IDII -studerende og David Cuartielles støtte til den billigere ATmega8 -mikrokontroller til ledninger. Men i stedet for at fortsætte arbejdet med ledninger, gaflede de projektet og omdøbte det til Arduino . Tidlige arduino- plader brugte FTDI USB-til-seriel driverchip og en ATmega 168. Uno adskilte sig fra alle foregående boards ved at have ATmega328P-mikrokontrolleren og en ATmega16U2 (Atmega8U2 op til version R2) programmeret som en USB-til-serieomformer.

Tekniske specifikationer

  • Mikrocontroller : Mikrochip ATmega328P
  • Driftsspænding: 5 volt
  • Indgangsspænding: 7 til 20 volt
  • Digitale I/O -pins: 14 (heraf 6 kan levere PWM -output)
  • PWM Pins: 6 (Pin # 3, 5, 6, 9, 10 og 11)
  • UART: 1
  • I2C: 1
  • SPI: 1
  • Analoge indgangsstifter: 6
  • DC -strøm pr. I/O -pin: 20 mA
  • DC -strøm til 3.3V Pin: 50 mA
  • Flash -hukommelse : 32 KB, hvoraf 0,5 KB bruges af bootloader
  • SRAM : 2 KB
  • EEPROM : 1 KB
  • Urhastighed: 16 MHz
  • Længde: 68,6 mm
  • Bredde: 53,4 mm
  • Vægt: 25 g
  • ICSP Header: Ja
  • Strømkilder: DC -stik og USB -port

Overskrifter

Arduino UNO

Generelle pin -funktioner

  • LED : Der er en indbygget LED drevet af digital pin 13. Når stiften har en høj værdi, er LED'en tændt, når pin er lav, er den slukket.
  • VIN : Indgangsspændingen til Arduino/Genuino -kortet, når det bruger en ekstern strømkilde (i modsætning til 5 volt fra USB -forbindelsen eller en anden reguleret strømkilde). Du kan levere spænding via denne pin, eller, hvis du leverer spænding via strømstikket, få adgang til den via denne pin.
  • 5V : Denne pin sender en reguleret 5V fra regulatoren på kortet. Kortet kan forsynes med strøm enten fra DC -stikket (7 - 20V), USB -stikket (5V) eller VIN -stiften på kortet (7-20V). Forsyningsspænding via 5V- eller 3.3V -benene omgår regulatoren og kan beskadige tavlen.
  • 3V3 : En 3,3 volt forsyning genereret af den indbyggede regulator. Maksimal strømforbrug er 50 mA.
  • GND : Jordstifter.
  • IOREF : Denne pin på Arduino/Genuino -kortet giver den spændingsreference, som mikrokontrolleren fungerer med. Et korrekt konfigureret skjold kan aflæse IOREF -pin -spændingen og vælge den passende strømkilde eller aktivere spændingsoversættere på udgangene til at arbejde med 5V eller 3.3V.
  • Nulstil : Bruges typisk til at tilføje en nulstillingsknap til skærme, der blokerer den på tavlen.

Særlige pin funktioner

Hver af de 14 digitale ben og 6 analoge ben på Uno kan bruges som input eller output under softwarekontrol (ved hjælp af pinMode (), digitalWrite () og digitalRead () funktioner). De fungerer ved 5 volt. Hver pin kan levere eller modtage 20 mA som den anbefalede driftstilstand og har en intern pull-up-modstand (frakoblet som standard) på 20-50K ohm. Et maksimum på 40mA må ikke overskrides på en I/O -pin for at undgå permanent skade på mikrokontrolleren. Uno har 6 analoge indgange, mærket A0 til A5; hver giver 10 bits opløsning (dvs. 1024 forskellige værdier). Som standard måler de fra jorden til 5 volt, selvom det er muligt at ændre den øvre ende af området ved hjælp af AREF -stiften og analogReference () -funktionen.

Desuden har nogle stifter specialiserede funktioner:

  • Seriel / UART : ben 0 (RX) og 1 (TX). Bruges til at modtage (RX) og transmittere (TX) TTL serielle data. Disse ben er forbundet til de tilsvarende ben på ATmega8U2 USB-til-TTL seriel chip.
  • Eksterne afbrydelser : ben 2 og 3. Disse ben kan konfigureres til at udløse en afbrydelse på en lav værdi, en stigende eller faldende kant eller en ændring i værdi.
  • PWM (pulsbreddemodulation): ben 3, 5, 6, 9, 10 og 11. Kan levere 8-bit PWM-output med analogWrite () -funktionen.
  • SPI (Serial Peripheral Interface): ben 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) og 13 (SCK). Disse ben understøtter SPI -kommunikation ved hjælp af SPI -biblioteket.
  • TWI (to-leder interface) / I²C : pin SDA (A4) og pin SCL (A5). Understøtt TWI -kommunikation ved hjælp af Wire -biblioteket.
  • AREF (analog reference): Referencespænding for de analoge indgange.

Meddelelse

Arduino/Genuino Uno har en række faciliteter til kommunikation med en computer, et andet Arduino/Genuino -kort eller andre mikrokontrollere. ATmega328 giver UART TTL (5V) seriel kommunikation, som er tilgængelig på digitale ben 0 (RX) og 1 (TX). En ATmega16U2 på tavlen kanaliserer denne serielle kommunikation over USB og fremstår som en virtuel com -port til software på computeren. 16U2 -firmwaren bruger standard USB COM -drivere, og der kræves ingen ekstern driver. I Windows kræves der imidlertid en .inf -fil. Arduino Software (IDE) indeholder en seriel skærm, der gør det muligt at sende enkle tekstdata til og fra kortet. RX- og TX-lysdioderne på kortet blinker, når data overføres via USB-til-seriel chip og USB-forbindelse til computeren (men ikke til seriel kommunikation på ben 0 og 1). Et SoftwareSerial -bibliotek tillader seriel kommunikation på enhver af Unos digitale pins.

Automatisk nulstilling (software)

I stedet for at kræve et fysisk tryk på nulstillingsknappen før en upload, er Arduino/Genuino Uno -kortet designet på en måde, der gør det muligt at nulstille det med software, der kører på en tilsluttet computer. En af hardware flowkontrollinjerne (DTR) på ATmega8U2/16U2 er forbundet til nulstillingslinjen for ATmega328 via en 100 nanofarad kondensator. Når denne linje hævdes (tages lavt), falder nulstillingslinjen længe nok til at nulstille chippen.

Denne opsætning har andre konsekvenser. Når Uno er forbundet til en computer, der kører Mac OS X eller Linux, nulstilles den, hver gang der oprettes forbindelse til den fra software (via USB). I det følgende halve sekund eller deromkring kører bootloaderen på Uno. Selvom den er programmeret til at ignorere misdannede data (dvs. alt andet end en upload af ny kode), vil den opfange de første par bytes med data, der sendes til kortet, efter at en forbindelse er åbnet.

Se også

Referencer

Yderligere læsning

Hovedartikel: Liste over bøger om Arduino

eksterne links

Pinout -diagrammer
Mekanisk