Arduino UNO: analisis plat hardware libre dengan teliti

Bas Arduino I2C

Sejak dilancarkan di pasaran pinggan itu Arduino UNODewan ini telah banyak berkembang dengan dikeluarkannya semakan terbarunya. Di samping itu, penciptanya yang sama telah bergegas untuk membuat plat lain yang serupa dalam format yang berbeza untuk memenuhi lebih banyak keperluan daripada yang pada mulanya dilindungi oleh UNO. Banyak yang lain bahkan berani membuat klon atau papan serasi mereka sendiri, walaupun tidak dengan kejayaan yang sama.

Sebelum kemunculan Arduino sudah ada projek serupa yang lain, seperti papan Parallax yang terkenal dengan mikropengawal Microchip PIC yang boleh diprogramkan dengan sangat mudah menggunakan bahasa seperti PBASIC antara lain. Contohnya ialah Setem Asas 2 daripada Parallax. Tetapi hakikatnya tidak hardware libre Ini bermakna mereka tidak mempunyai akar yang sama di pasaran seperti yang dimiliki oleh projek Arduino. Plat Itali telah benar-benar menjadi revolusi dalam pengertian ini.

Apa itu Arduino UNO Rev3?

Logo Arduino

Arduino UNO Rev3 adalah semakan terbaru yang wujud pada masa plat ini. Ia adalah papan elektronik kecil dengan pengawal mikro yang dapat diprogram pada PCBnya. Sebagai tambahan kepada chip tersebut, ia juga menyertakan serangkaian pin sebagai input dan output yang dapat digunakan dengan memprogram chip untuk melakukan perkara yang berbeza. Dengan cara ini, projek elektronik dapat dibuat dengan mudah.

Plat ini timbul dari projek arduino, projek Itali yang dimulakan pada tahun 2005 yang memfokuskan pada pengembangan perisian dan perkakasan terbuka untuk pelajar. Reka bentuk pertama ditujukan untuk sebuah institusi di Ivrea, di Itali. Pada masa itu para pelajar pusat pendidikan ini menggunakan Setem ASAS yang telah saya nyatakan di atas. Ini memiliki biaya yang cukup besar, dan mereka tidak terbuka.

Sebelum semua itu, Hernando Barragán telah membuat platform pembangunan bernama Wiring, sebuah projek yang diilhami oleh yang terkenal Memproses bahasa pengaturcaraan. Dengan asas ini, mereka terus berusaha untuk mengembangkan alat yang rendah dan sederhana untuk pelajar. Oleh itu, mereka mula membuat papan perkakasan dengan PCB dan mikrokontroler sederhana, serta membuat IDE (Integrated Development Environment).

Oleh kerana Wiring sudah menggunakan papan dengan mikrokontroler ATmega168, perkembangan berikut mengikuti arah yang sama. Massimo Banzi dan David Mellis akan menambah sokong ATmega8 untuk Pendawaian, yang lebih murah daripada versi 168. Oleh itu, kuman pertama dari apa yang ada sekarang timbul Arduino UNO. Projek Pendawaian kemudian dinamakan semula sebagai Arduino.

Nama projek terkenal berasal dari sebuah bar di Ivrea, di mana para pengasas projek itu bertemu. Bar itu disebut Bar di Re Arduino, yang pada gilirannya dinamai Arduino dari Ivrea, raja Itali hingga 1014.

Memandangkan potensi plat ini, lebih banyak sokongan ditambahkan dari masyarakat untuk terus maju dan membuat lebih banyak plat. Di samping itu, penyedia perkhidmatan komponen dan pengeluar elektronik mula merancang produk tertentu serasi dengan Arduino. Seperti halnya Adafruit Industries. Dari sini muncul banyak perisai dan modul tambahan untuk plat ini.

Menghadapi kejayaan luar biasa, itu juga dihasilkan Yayasan Arduino, untuk terus mempromosikan dan mengelompokkan usaha projek Arduino. Model yang serupa dengan organisasi lain yang serupa seperti Linux Foundation, Raspberry Pi Foundation, RISC-V Foundation, dll.

Pada tahap ini, banyak varian Arduino telah dihasilkan, dengan faktor bentuk yang berbeza dan mikrokontroler yang beragam, serta banyak aksesori yang telah kita bincangkan di blog ini:

Maklumat terperinci mengenai Arduino UNO

ini plak Arduino UNO Ia mempunyai beberapa ciri yang menjadikannya unik, dan ia mempunyai serangkaian perbezaan berkenaan dengan papan Arduino lain yang akan kami ketengahkan.

Ciri teknikal, skema dan pinout

Pinout Arduino

El pinout dan ciri teknikal papan Arduino UNO Wahyu3 Mereka penting untuk mengetahui cara menggunakannya dengan betul, jika tidak, anda tidak akan mengetahui had dan cara yang betul untuk menghubungkan semua komponen elektronik ke pin dan bas yang ada.

Bermula dengan KARAKTERISTIKnya, adakah anda mempunyai:

  • Pengawal mikro Atmel ATmega328 pada 16 Mhz
  • Memori SRAM onboard: 2KB
  • Memori EEPROM bersepadu: 1 KB
  • Memori kilat: 32 KB, di antaranya 0.5 KB digunakan oleh bootloader, sehingga tidak dapat digunakan untuk tujuan lain.
  • Voltan kerja cip: 5v
  • Voltan bekalan yang disyorkan: 7-12v (walaupun menyokong 6 hingga 20v)
  • Keamatan arus berterusan: 40mA untuk I / O dan 50mA untuk pin 3.3V.
  • Pin I / O: 14 pin, di antaranya 6 pin PWM.
  • Pin analog: 6 pin
  • Butang set semula untuk memulakan semula pelaksanaan program yang dimuatkan dalam memori.
  • Cip antara muka USB.
  • Jam pengayun untuk isyarat yang memerlukan irama.
  • LED kuasa pada PCB.
  • Pengatur voltan bersepadu.
  • Harga sekitar € 20.

Bagi yang pin dan sambungan terdapat di pinggan Arduino UNO:

  • Barrel Jack atau DC Power Jack: adalah penyambung papan Arduino UNO untuk menghidupkannya secara elektrik. Kad ini boleh dihidupkan oleh soket yang sesuai dan oleh penyesuai untuk membekalkan 5-20 volt. Sekiranya anda akan menyambungkan sebilangan besar elemen ke piring, kemungkinan anda perlu mengatasi penghalang 7v untuk mencukupi.
  • USB: port USB digunakan untuk menyambungkan papan Arduino ke PC, dengan cara itu anda dapat memprogramnya atau menerima data darinya melalui port bersiri. Artinya, pada dasarnya ia akan membantu anda memuatkan lakaran Arduino IDE anda ke dalam memori dalaman mikrokontroler sehingga dapat melaksanakannya. Ia juga dapat memenuhi fungsi daya untuk kompor dan elemen yang berkaitan dengannya.
  • Pin VIN: anda juga akan menemui pin VIN yang membolehkan anda memberi kuasa pada papan Arduino UNO menggunakan bekalan kuasa luaran, jika anda tidak mahu menggunakan USB atau Jack di atas.
  • 5V: membekalkan voltan 5V. Tenaga yang akan dicapainya berasal dari salah satu daripada tiga kes sebelumnya di mana anda boleh menghidupkan pinggan anda.
  • 3V3: pin ini membolehkan anda memberi makan 3.3v dan hingga 50mA untuk projek anda.
  • GND: ia mempunyai 2 pin ground, untuk menghubungkan permukaan projek elektronik anda dengan mereka.
  • Reset: pin untuk diset semula dengan menghantar isyarat RENDAH melaluinya.
  • Pelabuhan bersiri: Ia mempunyai dua pin 0 (RX) dan 1 (TX) untuk masing-masing menerima dan menghantar data bersiri TTL. Mereka disambungkan ke mikrokontroler pada pin USB-to-TTL mereka.
  • Gangguan luaran: 2 dan 3, pin yang dapat dikonfigurasi untuk memicu gangguan dengan kenaikan, tepi jatuh, atau nilai tinggi atau rendah.
  • SPI: bas menggunakan pin bertanda 10 (SS), 11 (MISOI), dan 13 (SCK) yang dengannya anda boleh berkomunikasi menggunakan perpustakaan SPI.
  • A0-A5: adalah pin analog.
  • 0-13: ini adalah pin input atau output digital yang boleh anda konfigurasikan. LED bersepadu kecil disambungkan ke pin 13 bahawa jika pin ini tinggi, ia akan menyala.
  • DUA: menyokongkomunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire. Anda boleh menggunakan pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL.
  • AREF: pint voltan rujukan untuk input analog.

Datasheets

Menjadi papan sumber terbuka, bukan sahaja anda akan menemui lembaran data seperti dalam banyak produk elektronik lain. Anda juga boleh memuat turun banyak dokumen dan rajah elektronik lain yang akan membantu anda memahami bagaimana papan ini berfungsi. Arduino UNO secara dalaman dan juga membina sendiri pelaksanaan Arduino anda sendiri. Sebagai contoh, anda mempunyai maklumat rasmi berikut:

Perbezaan dengan papan Arduino yang lain

Papan Arduino

Arduino UNO Wahyu3 ia adalah pinggan yang sesuai untuk semua yang memulakan untuk menggunakan plat jenis ini. Apa lagi, terdapat kit permulaan untuk memulakan dengan semua yang anda perlukan. Kit ini bukan sahaja merangkumi sebilangan besar komponen elektronik untuk mula berlatih, tetapi juga manual yang sangat terperinci untuk membantu anda dalam setiap langkah.

Walau bagaimanapun, terdapat versi atau format lain dari papan Arduino yang sangat berguna untuk aplikasi lain yang lebih maju atau untuk melaksanakan projek di mana ukurannya penting. The perbezaan utama antara pinggan Mereka terutama dalam jenis mikrokontroler bersepadu, ada yang agak kuat dan mempunyai lebih banyak memori untuk memasukkan lakaran atau program yang jauh lebih canggih, dan jumlah pin yang ada. Tetapi jika kita membandingkan tiga papan terlaris, perbezaannya adalah seperti berikut:

  • Arduino UNO Wahyu3: lihat bahagian dengan ciri teknikal.
  • arduino mega: harganya naik melebihi € 30, dengan dimensi yang agak besar daripada plat UNO. Di samping itu, ia merangkumi mikrokontroler ATmega2560 yang lebih kuat yang juga berfungsi pada 16Mhz, tetapi mempunyai memori flash 256KB, 4KB EEPROM, dan 8KB SRAM untuk program yang lebih kompleks. Selain itu, ia juga mempunyai lebih banyak pin, dengan 54 I / O digital, 15 PWM, dan 16 analog.
  • Arduino Mikro: menonjolkan saiznya yang kecil, lebih kecil daripada UNO, walaupun harganya serupa. Di ruang kecil ini, ia mengintegrasikan mikrokontroler ATmega32U4 yang lebih kecil, tetapi juga berfungsi pada 16Mhz. Memori itu sama dengan UNO, kecuali SRAM, yang mempunyai 0.5KB lebih. Pin juga telah meningkat walaupun saiznya kecil, dengan 20 analog, 7 PWM dan 12 analog. Perbezaan lain ialah ia menggunakan mikro-USB untuk sambungannya dan bukannya USB. Menjadi sangat kecil ia tidak serasi dengan perisai atau perisai seperti dua sebelumnya ...

Arduino IDE dan pengaturcaraan

Tangkapan skrin Arduino IDE

Untuk memprogram Arduino, dalam mana-mana versi, anda mempunyai IDE atau persekitaran pembangunan yang dipanggil IDE Arduino. Ia serasi dengan macOS, Windows dan Linux. Ini adalah suite sumber percuma dan terbuka yang anda boleh muat turun dari pautan ini. Dengan itu anda boleh membuat kod untuk memprogram cip mikrokontroler di papan dan menjadikan projek anda berfungsi.

Platform ini disokong oleh bahasa pengaturcaraan Arduino yang berdasarkan bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi Pemprosesan, yang pada gilirannya serupa dengan C ++ yang terkenal. Itulah sebabnya mereka akan mempunyai sintaks dan cara bertindak yang serupa.

Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai cara menggunakan Arduino IDE dengan artikel di blog ini yang menerangkan bagaimana menggabungkan setiap komponen elektronik atau modul dengan papan, atau memuat turun kursus pengaturcaraan secara langsung Arduino IDE dalam bentuk PDF secara percuma. Dengan itu anda akan mempelajari sintaks dan bahasa pengaturcaraan untuk memulakan projek anda ...


Menjadi yang pertama untuk komen

Tinggalkan komen anda

Alamat email anda tidak akan disiarkan. Ruangan yang diperlukan ditanda dengan *

*

*

  1. Bertanggungjawab atas data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan data: Mengendalikan SPAM, pengurusan komen.
  3. Perundangan: Persetujuan anda
  4. Komunikasi data: Data tidak akan disampaikan kepada pihak ketiga kecuali dengan kewajiban hukum.
  5. Penyimpanan data: Pangkalan data yang dihoskan oleh Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Pada bila-bila masa anda boleh menghadkan, memulihkan dan menghapus maklumat anda.