Arduino UNO: ניתוח לוחות hardware libre ביסודיות

אוטובוס ארדואינו I2C

מאז שהושק בשוק הצלחת Arduino UNOלוח זה התפתח רבות עם שחרורו של התיקונים האחרונים שלו. בנוסף, אותם יוצריו מיהרו ליצור לוחות דומים אחרים בפורמטים שונים בכדי לכסות יותר צרכים מאלה שהכיסו האו"ם בתחילה. רבים אחרים אפילו העזו ליצור שיבוט משלהם או לוחות תואמים, אם כי לא באותה הצלחה.

לפני הופעתו של ארדואינו כבר היו פרויקטים דומים אחרים, כמו הלוחות המפורסמים של Parallax עם מיקרו-בקרי Microchip PIC שניתן לתכנת בקלות רבה באמצעות שפות כמו PBASIC בין היתר. דוגמה לכך היא ה-Basic Stamp 2 מבית Parallax. אבל העובדה של לא להיות hardware libre זה אומר שלא היו להם אותם שורשים בשוק כמו לפרויקט Arduino. הצלחת האיטלקית הייתה באמת מהפכה במובן הזה.

¿Qué es Arduino UNO Rev3?

לוגו של ארדואינו

Arduino UNO Rev3 היא הגרסה האחרונה שקיים ברגע הצלחת הזו. זהו לוח אלקטרוני קטן עם מיקרו-בקר לתכנות על גבי ה- PCB שלו. בנוסף לשבב האמור, הוא כולל גם סדרת פינים ככניסות ויציאות שניתן להשתמש בהם על ידי תכנות השבב לעשות דברים שונים. באופן זה ניתן ליצור פרויקטים אלקטרוניים בקלות רבה.

צלחת זו נובעת מה- פרויקט ארדואינופרויקט איטלקי שהחל בשנת 2005 שהתמקד בפיתוח חומרה ותוכנה פתוחים בעיקר עבור סטודנטים. העיצובים הראשונים הופנו למכון באיוברה שבאיטליה. באותה תקופה תלמידי מרכז חינוך זה השתמשו בחותמות ה- BASIC המפורסמות שכבר ציינתי לעיל. אלה היו בעלות ניכרת, והם לא היו כל כך פתוחים.

לפני כל זאת, הרננדו בארגאן יצר פלטפורמת פיתוח בשם Wiring, פרויקט בהשראת המפורסמים עיבוד שפת תכנות. עם זאת כבסיס הם פנו לפיתוח כלים בעלות נמוכה ופשוטה לסטודנטים. אז הם החלו ליצור לוח חומרה עם PCB ומיקרו-בקר פשוט, כמו גם ליצור IDE (Integrated Development Environment).

מכיוון ש- Wiring כבר השתמש בלוח עם מיקרו-בקר ATmega168, ההתפתחויות הבאות עקבו אחר אותה כיוון. מאסימו באנזי ודוד מליס היו מוסיפים תומך ב- ATmega8 עבור חיווט, שהיה אפילו זול יותר מגרסה 168. וכך נוצר הנבט הראשון של מה שיש היום Arduino UNO. לאחר מכן שונה שמו של פרויקט החיווט לארדואינו.

מקור שמו של הפרויקט המפורסם בבר באיוברה, שם נפגשו מייסדי הפרויקט. הבר נקרא Bar di Re Arduino, אשר בתורו נקרא על שמו של Arduino מאיברה, מלך איטליה עד 1014.

בהתחשב בפוטנציאל של לוחות אלה, נוספה תמיכה רבה יותר מהקהילה כדי להתקדם וליצור לוחות נוספים. בנוסף, ספקי רכיבים אלקטרוניים ויצרנים החלו לעצב מוצרים ספציפיים תואם לארדואינו. כמו במקרה של Adafruit תעשיות. מכאן עלו מגנים רבים ומודולים נוספים לפלטות אלה.

מול ההצלחה הסוחפת, היא גם נוצרה קרן ארדואינו, להמשיך ולקדם ולקבץ את המאמצים של פרויקט Arduino. מודל דומה לזה של ארגונים דומים אחרים כמו קרן לינוקס, קרן Raspberry Pi, קרן RISC-V וכו '.

נכון לנקודה זו נוצרו גרסאות ארדואינו רבות, עם גורמי צורה שונים ומיקרו-בקרים מגוונים, כמו גם אביזרים רבים שדנו בבלוג זה:

מידע מפורט על Arduino UNO

זה צלחת Arduino UNO יש לו כמה מאפיינים שהופכים אותו לייחודי, ויש לו סדרה של הבדלים ביחס ללוחות ארדואינו אחרים שאנחנו הולכים להדגיש.

מאפיינים טכניים, תכנית ו pinout

Arduino Pin Out

El פינאוט ומאפיינים טכניים של הלוח Arduino UNO Rev3 חשוב לדעת כיצד להשתמש בו כראוי, אחרת לא תדעו את הגבולות ואת הדרך הנכונה לחבר את כל הרכיבים האלקטרוניים לסיכות ולאוטובוסים הזמינים שלהם.

מתחילים קודם עם המאפיינים שלה, יש לך:

  • מיקרו-בקר Atmel ATmega328 במהירות 16 מגה-הרץ
  • זיכרון SRAM על הספינה: 2KB
  • זיכרון EEPROM משולב: 1 KB
  • זיכרון פלאש: 32 קילו-בייט, מתוכם 0.5 קילו-בייט על ידי מאתחל האתחול, כך שלא ניתן להשתמש בהם למטרות אחרות.
  • מתח עבודה שבב: 5 וולט
  • מתח אספקה ​​מומלץ: 7-12 וולט (למרות שהוא תומך 6 עד 20 וולט)
  • עוצמת זרם רציף: 40mA עבור קלט / פלט ו -50 mA עבור סיכת 3.3V.
  • סיכות קלט / פלט: 14 פינים, מתוכם 6 PWM.
  • סיכות אנלוגיות: 6 סיכות
  • כפתור איפוס להפעלה מחדש של ביצוע התוכנית הטעונה בזיכרון.
  • שבב ממשק USB.
  • שעון מתנד לאותות הזקוקים לקצב.
  • נורית חשמל על גבי לוח PCB.
  • וסת מתח משולב.
  • מחיר סביב 20 אירו.

באשר סיכות וחיבורים זמין בצלחת Arduino UNO:

  • ג'ק חבית או ג'ק פאוור DC: הוא מחבר הלוח Arduino UNO להיות מסוגל להניע אותו חשמלית. ניתן להפעיל את הכרטיס באמצעות שקע מתאים ועל ידי מתאם לאספקת 5-20 וולט. אם אתה מתכוון לחבר מספר רב של אלמנטים לצלחת, סביר להניח שתצטרך להתגבר על מחסום 7V כדי להיות מספיק.
  • USB: יציאת ה- USB משמשת לחיבור לוח Arduino למחשב האישי, כך שתוכל לתכנת אותו או לקבל ממנו נתונים דרך היציאה הטורית. כלומר, זה בעצם יעזור לכם לטעון את סקיצות ה- Arduino IDE שלכם בזיכרון הפנימי של המיקרו-בקר, כך שהוא יוכל לבצע אותו. זה יכול גם למלא את פונקציית הכוח של הכיריים ואת האלמנטים המחוברים אליו.
  • סיכת VIN: תוכלו למצוא גם סיכת VIN המאפשרת לכם להפעיל את הלוח Arduino UNO באמצעות ספק כוח חיצוני, אם אינך רוצה להשתמש ב- USB או בשקע הנ"ל.
  • 5V: מספק מתח של 5 וולט. האנרגיה שתגיע אליו מגיעה מאחד משלושת המקרים הקודמים שבאמצעותם תוכלו להניע את הצלחת שלכם.
  • 3V3: סיכה זו מאפשרת לכם להזין 3.3 וולט ועד 50mA לפרויקטים שלכם.
  • GND: יש לו 2 פינים קרקעיים, כדי לחבר את הקרקע של הפרויקטים האלקטרוניים שלך אליהם.
  • לאפס: סיכה לאיפוס באמצעות שליחת אות LOW דרכה.
  • יציאה טורית: יש לו שני פינים 0 (RX) ו- 1 (TX) כדי לקבל ולהעביר נתונים טוריים TTL בהתאמה. הם מחוברים למיקרו-בקר על פינים ה- USB ל- TTL שלהם.
  • הפרעות חיצוניות: 2 ו -3, סיכות שניתן להגדיר להפעלת הפרעות עם קצה עולה, יורד או ערך גבוה או נמוך.
  • SPI: האוטובוס נמצא על פינים המסומנים 10 (SS), 11 (MISOI) ו- 13 (SCK) איתם תוכלו לתקשר באמצעות ספריית SPI.
  • A0-A5: הם הסיכות האנלוגיות.
  • 0-13: אלה סיכות הכניסה או הפלט הדיגיטליות שתוכלו להגדיר. נורית LED משולבת קטנה מחוברת לסיכה 13 שאם סיכה זו גבוהה היא תידלק.
  • טווי: תומךתקשורת TWI באמצעות ספריית Wire. אתה יכול להשתמש בסיכה A4 או SDA ובסיכה A5 או SCL.
  • שטח: ליטר מתח הפניה לכניסות אנלוגיות.

חומר עיוני

להיות לוח קוד פתוח, לא רק תוכלו למצוא את גליון הנתונים כמו במקרה של מוצרים אלקטרוניים רבים אחרים. אתה יכול גם להוריד מסמכים רבים אחרים ודיאגרמות אלקטרוניות שיעזרו לך להבין כיצד הלוח הזה עובד. Arduino UNO פנימי ואפילו לבנות בעצמך יישום משלך לארדואינו. לדוגמה, ברשותך המידע הרשמי הבא:

הבדלים עם לוחות ארדואינו אחרים

לוחות ארדואינו

Arduino UNO Rev3 זו הצלחת האידיאלית לכל מי שמתחיל להשתמש בסוג זה של צלחות. מה עוד, יש ערכות התחלה להתחיל עם כל מה שאתה צריך כלול. ערכה זו לא רק כוללת מספר רב של רכיבים אלקטרוניים כדי להתחיל להתאמן, אלא גם מדריך מפורט מאוד שיעזור לך בכל שלב.

עם זאת, ישנם גרסאות או פורמטים אחרים של לוח Arduino אשר שימושיים מאוד ליישומים מתקדמים יותר אחרים או ליישום פרויקט בו הגודל חשוב. ה ההבדלים העיקריים בין הצלחות הם בעיקר בסוג המיקרו-בקר המשולב, חלקם חזקים מעט יותר ועם יותר זיכרון לכלול מערכונים או תוכניות מתוחכמים הרבה יותר, ומספר הפינים הזמינים. אך אם נשווה את שלושת הלוחות הנמכרים ביותר, ההבדלים הם כדלקמן:

  • Arduino UNO Rev3: ראה סעיף עם מאפיינים טכניים.
  • ארדואינו מגה: המחיר עולה מעל € 30, עם מידות גדולות במקצת מפלטת UNO. בנוסף, הוא כולל מיקרו-בקר ATmega2560 חזק יותר שעובד גם ב- 16Mhz, אך יש לו 256KB של זיכרון פלאש, 4KB של EEPROM ו- 8KB של SRAM לתוכניות מורכבות יותר. בנוסף, יש לו גם יותר פינים, עם 54 קלט / פלט דיגיטלי, 15 PWM ו -16 אנלוגים.
  • ארדואינו מיקרו: בולט בגודלו הקטן, בהיותו קטן מה- UNO, אם כי במחיר דומה. במרחב הקטן הזה הוא משלב מיקרו-בקרת ATmega32U4 קטן יותר, אך עובד גם ב- 16Mhz. הזיכרון שווה לזה של UNO, למעט SRAM, שיש לו 0.5KB יותר. גם הסיכות הוגדלו למרות הגודל הקטן, עם 20 דיגיטליות, 7 PWM ו -12 אנלוגיות. הבדל נוסף הוא שהוא משתמש במיקרו USB לצורך חיבורו במקום USB. להיות כל כך קטן שזה לא תואם מגנים או מגנים כמו שני הקודמים ...

ארדואינו IDE ותכנות

צילום מסך של Arduino IDE

כדי לתכנת את Arduino, בכל אחת מהגרסאות שלה, יש לך את IDE או את סביבת הפיתוח שנקראת Arduino IDE. זה תואם הן ל- MacOS, Windows ו- Linux. זו חבילת קוד פתוח בחינם שתוכלו הורד מקישור זה. באמצעותו תוכלו ליצור את הקודים לתכנות שבב המיקרו-בקר על הלוח וכך לגרום לפרויקטים שלכם לעבוד.

הפלטפורמה נתמכת על ידי שפת תכנות של Arduino המבוססת על שפת התכנות ברמה גבוהה תהליך, שבתורו דומה ל- C ++ הידוע. לכן יהיה להם תחביר ודרך פעולה דומים.

אתה יכול לדעת יותר על כיצד להשתמש ב- Arduino IDE עם המאמרים בבלוג זה המסביר כיצד לשלב כל רכיב אלקטרוני או מודול בלוח, או להוריד ישירות את קורס התכנות ארדואינו IDE ב- PDF בחינם. בעזרתו תלמדו את התחביר ואת שפת התכנות כדי להתחיל בפרויקטים שלכם ...


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.