Arduino UNO: analýza platní hardware libre dôkladne

Zbernica Arduino I2C

Odkedy bol uvedený na trh tanier Arduino UNOTáto doska sa vývojom svojich posledných revízií veľa vyvinula. Rovnakí tvorcovia sa navyše pustili do vytvárania ďalších podobných platní v rôznych formátoch, ktoré pokryjú viac potrieb ako tie, ktoré pôvodne pokrývala OSN. Mnoho ďalších sa dokonca odvážilo vytvoriť svoj vlastný klon alebo kompatibilné dosky, aj keď nie s rovnakým úspechom.

Pred objavením sa Arduina už existovali aj ďalšie podobné projekty, ako sú známe dosky Parallax s mikrokontrolérmi Microchip PIC, ktoré sa dajú veľmi ľahko programovať pomocou jazykov, ako je okrem iného PBASIC. Príkladom toho je Basic Stamp 2 od Parallax. Ale fakt nebyť hardware libre Znamenalo to, že nemajú rovnaké korene na trhu ako projekt Arduino. Taliansky tanier bol v tomto zmysle skutočne revolúciou.

Čo je to? Arduino UNO Rev3?

Logo Arduino

Arduino UNO Rev3 je najnovšia revízia ktorá existuje v okamihu tejto tabuľky. Jedná sa o malú elektronickú dosku s programovateľným mikrokontrolérom na jej PCB. Okrem uvedeného čipu obsahuje aj sériu pinov ako vstupy a výstupy, ktoré je možné použiť pri programovaní čipu na rôzne činnosti. Týmto spôsobom sa dajú veľmi ľahko vytvárať elektronické projekty.

Táto doska pochádza z arduino projekt, taliansky projekt zahájený v roku 2005, ktorý sa zameriaval na vývoj otvoreného softvéru a hardvéru hlavne pre študentov. Prvé návrhy boli zamerané na inštitút v Ivrea v Taliansku. V tom čase študenti tohto vzdelávacieho centra používali slávne ZÁKLADNÉ známky, ktoré som už spomínal vyššie. Mali značné náklady a neboli také otvorené.

Pred tým všetkým vytvoril Hernando Barragán vývojovú platformu s názvom Wiring, projekt inšpirovaný slávnym Spracovanie programovacieho jazyka. Na základe toho sa pustili do vývoja lacných a jednoduchých nástrojov pre študentov. Pustili sa teda do vytvorenia hardvérovej dosky s PCB a jednoduchým mikrokontrolérom, ako aj do vytvorenia IDE (Integrated Development Environment).

Pretože spoločnosť Wiring už používala dosku s mikrokontrolérom ATmega168, nasledoval ďalší vývoj v rovnakej orientácii. Massimo Banzi a David Mellis by pridali podpora ATmega8 pre Wiring, ktorá bola ešte lacnejšia ako verzia 168. A tak vzniká prvý zárodok toho, čo je dnes Arduino UNO. Projekt Wiring sa potom premenuje na Arduino.

Názov slávneho projektu vznikol v bare v Ivrea, kde sa stretli zakladatelia projektu. Bar sa volal Bar di Re Arduino, ktorý bol zase pomenovaný po Arduinovi z Ivrea, talianskeho kráľa do roku 1014.

Vzhľadom na potenciál týchto platní bola zo strany komunity pridaná väčšia podpora, aby sa mohli posúvať vpred a vytvárať ďalšie platne. Okrem toho poskytovatelia elektronické súčiastky a výrobcovia začali navrhovať konkrétne výrobky kompatibilný s Arduino. Rovnako ako v prípade spoločnosti Adafruit Industries. Odtiaľto vznikli početné štíty a ďalšie moduly pre tieto dosky.

Zoči-voči obrovskému úspechu sa tiež vygenerovala nadácia Arduino, pokračovať v propagácii a zoskupovaní úsilia projektu Arduino. Model podobný ostatným podobným organizáciám, ako sú Linux Foundation, Raspberry Pi Foundation, RISC-V Foundation atď.

Od tohto okamihu sa objavilo veľa variantov Arduina s rôznymi tvarovými faktormi a rôznymi mikrokontrolérmi, ako aj veľa príslušenstva o ktorých sme hovorili v tomto blogu:

Podrobné informácie o Arduino UNO

Tento doska Arduino UNO Má niektoré vlastnosti, ktoré ho robia jedinečným, a má množstvo rozdielov v porovnaní s ostatnými doskami Arduino, ktoré vyzdvihneme.

Technické charakteristiky, schéma a zapojenie

Pinout Arduino

El pinout a technické vlastnosti dosky Arduino UNO Rev. 3 Je dôležité vedieť, ako ho správne používať, inak nebudete poznať limity a správny spôsob pripojenia všetkých elektronických komponentov k ich dostupným pinom a zberniciam.

Najskôr od jej CHARAKTERISTIKA, máš:

  • Mikrokontrolér Atmel ATmega328 pri 16 Mhz
  • Integrovaná pamäť SRAM: 2 kB
  • Integrovaná pamäť EEPROM: 1 kB
  • Flash pamäť: 32 kB, z toho 0.5 kB využíva bootloader, takže ich nemožno použiť na iné účely.
  • Pracovné napätie čipu: 5v
  • Odporúčané napájacie napätie: 7-12 V (aj keď podporuje 6 až 20 V)
  • Kontinuálna intenzita prúdu: 40mA pre I / O a 50mA pre pin 3.3V.
  • I / O piny: 14 pinov, z toho 6 pinov PWM.
  • Analógové piny: 6 pinov
  • Tlačidlo Reset na opätovné spustenie vykonávania programu načítaného do pamäte.
  • Čip rozhrania USB.
  • Hodiny oscilátora pre signály, ktoré potrebujú rytmus.
  • LED dióda napájania na DPS.
  • Integrovaný regulátor napätia.
  • Cena okolo 20 €.

pokiaľ ide o piny a spojenia dostupné na štítku Arduino UNO:

  • Jack alebo DC Power Jack: je konektor dosky Arduino UNO vedieť ho napájať elektricky. Kartu je možné napájať pomocou vhodného konektora a adaptéra na napájanie 5 - 20 voltov. Ak sa chystáte na dosku pripojiť veľké množstvo prvkov, je pravdepodobné, že budete musieť prekonať bariéru 7v, aby ste boli dostačujúci.
  • USB: USB port slúži na pripojenie dosky Arduino k PC, takže ho môžete programovať alebo z neho prijímať dáta cez sériový port. To znamená, že vám v podstate pomôže načítať vaše náčrty Arduino IDE do vnútornej pamäte mikrokontroléra, aby ich mohol vykonávať. Môže tiež plniť výkonovú funkciu pre varnú dosku a prvky s ňou spojené.
  • PIN VIN: nájdete tiež pin VIN, ktorý vám umožní napájať dosku Arduino UNO pomocou externého zdroja napájania, ak nechcete používať USB alebo vyššie uvedený Jack.
  • 5V: dodáva napätie 5V. Energia, ktorá sa k nej dostane, pochádza z jedného z troch predchádzajúcich prípadov, pomocou ktorých môžete napájať svoj tanier.
  • 3V3: tento pin umožňuje napájať vaše projekty 3.3 V a až 50 mA.
  • GND: má 2 uzemňovacie kolíky na pripojenie uzemnenia vašich elektronických projektov.
  • resetovať: pin na resetovanie zaslaním NÍZKEHO signálu.
  • Sériový port: Má dva piny 0 (RX) a 1 (TX) na prijímanie a vysielanie sériových údajov TTL. Sú pripojené k mikrokontroléru na ich kolíkoch USB-to-TTL.
  • Vonkajšie prerušenia: 2 a 3, piny, ktoré možno nakonfigurovať na spúšťanie prerušenia so stúpajúcou, klesajúcou hranou alebo s vysokou alebo nízkou hodnotou.
  • SPI: autobus je na pinoch označených 10 (SS), 11 (MISOI) a 13 (SCK), s ktorými môžete komunikovať pomocou knižnice SPI.
  • A0-A5: sú analógové piny.
  • 0-13: toto sú digitálne vstupné alebo výstupné piny, ktoré môžete nakonfigurovať. Na kolík 13 je pripojená malá integrovaná LED dióda, ktorá svieti, ak je tento kolík vysoký.
  • TWI: podporujekomunikácie TWI pomocou knižnice Wire. Môžete použiť pin A4 alebo SDA a pin A5 alebo SCL.
  • AREF: pin referenčného napätia pre analógové vstupy.

listoch

Je to nielen open source doska nájdete údajový list ako v prípade mnohých iných elektronických výrobkov. Môžete si tiež stiahnuť mnoho ďalších dokumentov a elektronických diagramov, ktoré vám pomôžu pochopiť, ako táto doska funguje. Arduino UNO interne a dokonca si môžete sami zostaviť vlastnú implementáciu Arduina. Napríklad máte k dispozícii nasledujúce oficiálne informácie:

Rozdiely s ostatnými doskami Arduino

Dosky Arduino

Arduino UNO Rev. 3 je to ideálny tanier pre všetkých, ktorí začínajú používať tento typ platní. Čo je viac, K dispozícii sú štartovacie sady, ktoré vám umožnia začať so všetkým, čo potrebujete. Táto súprava obsahuje nielen veľké množstvo elektronických komponentov, ktoré je potrebné začať precvičovať, ale aj veľmi podrobný manuál, ktorý vám pomôže v každom kroku.

Existujú však iné verzie alebo formáty dosky Arduino ktoré sú veľmi užitočné pre iné pokročilejšie aplikácie alebo na realizáciu projektu, na ktorom záleží na veľkosti. The hlavné rozdiely medzi doskami Sú hlavne typu integrovaného mikrokontroléra, niektoré sú o niečo výkonnejšie a majú viac pamäte, aby obsahovali oveľa prepracovanejšie náčrty alebo programy, a počet dostupných pinov. Ak však porovnáme tri najpredávanejšie dosky, rozdiely sú nasledujúce:

  • Arduino UNO Rev. 3: pozri časť s technickými vlastnosťami.
  • Mega Arduino: cena stúpa nad 30 €, s rozmermi o niečo väčšími ako je štítok UNO. Okrem toho obsahuje výkonnejší mikrokontrolér ATmega2560, ktorý pracuje aj na 16 MHz, ale má 256 kB flash pamäte, 4 kB EEPROM a 8 kB SRAM pre zložitejšie programy. Okrem toho má tiež viac pinov, s 54 digitálnymi I / O, 15 PWM a 16 analógovými.
  • ArduinoMicro: vyniká svojou malou veľkosťou, je menšou ako UNO, aj keď má podobnú cenu. V tomto malom priestore integruje menší mikrokontrolér ATmega32U4, ktorý však pracuje aj na 16 MHz. Pamäť je rovnaká ako pamäť UNO, s výnimkou pamäte SRAM, ktorá má o 0.5 kB viac. Kolíky boli tiež zväčšené napriek malým rozmerom, a to s 20 digitálnymi, 7 PWM a 12 analógovými. Ďalším rozdielom je, že namiesto USB používa na pripojenie micro-USB. Pretože je taký malý, nie je kompatibilný s štítmi alebo štítmi ako predchádzajúce dva ...

Arduino IDE a programovanie

Screenshot Arduino IDE

Na programovanie Arduina máte v ktorejkoľvek z jeho verzií k dispozícii IDE alebo vývojové prostredie s názvom Arduino IDE. Je kompatibilný s macOS, Windows aj Linux. Je to bezplatný a otvorený zdrojový balík, ktorý môžete stiahnuť z tohto odkazu. Pomocou neho môžete vytvárať kódy na programovanie čipu mikrokontroléra na doske a tým zabezpečiť, aby vaše projekty fungovali.

Platforma je podporovaná programovacím jazykom Arduino, ktorý je založený na programovacom jazyku na vysokej úrovni spracovanie, ktorý je zase obdobou dobre známeho C ++. Preto budú mať podobnú syntax a spôsob konania.

Môžete vedieť viac o ako používať Arduino IDE s článkami v tomto blogu, ktoré vysvetľujú, ako integrovať každý elektronický komponent alebo modul s doskou, alebo priamo stiahnuť kurz programovania Arduino IDE v PDF zadarmo. S ním sa naučíte syntax a programovací jazyk pre začatie vašich projektov ...


Buďte prvý komentár

Zanechajte svoj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Povinné položky sú označené *

*

*

  1. Zodpovedný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajov: Kontrolný SPAM, správa komentárov.
  3. Legitimácia: Váš súhlas
  4. Oznamovanie údajov: Údaje nebudú poskytnuté tretím stranám, iba ak to vyplýva zo zákona.
  5. Ukladanie dát: Databáza hostená spoločnosťou Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Svoje údaje môžete kedykoľvek obmedziť, obnoviť a vymazať.