Arduino UNO: phân tích tấm hardware libre triệt để

Bus Arduino I2C

Kể từ khi nó được tung ra thị trường cái đĩa Arduino UNO, rất nhiều đã phát triển bảng này với kết quả của các phiên bản mới nhất của nó. Ngoài ra, những người sáng tạo ra nó đã gấp rút tạo ra những tấm tương tự khác ở các định dạng khác nhau để đáp ứng nhiều nhu cầu hơn so với những tấm ban đầu được UNO đề cập. Thậm chí nhiều người khác đã dám tạo ra bảng sao chép hoặc bảng tương thích của riêng họ, mặc dù không đạt được thành công tương tự.

Trước khi Arduino xuất hiện đã có những dự án tương tự khác, giống như bảng Parallax nổi tiếng với bộ vi điều khiển Microchip PIC có thể được lập trình rất dễ dàng bằng các ngôn ngữ như PBASIC cùng các ngôn ngữ khác. Một ví dụ về điều này là Basic Stamp 2 từ Parallax. Nhưng thực tế là không tồn tại hardware libre Điều đó có nghĩa là họ không có cùng nguồn gốc trên thị trường như dự án Arduino đã có. Đĩa Ý thực sự là một cuộc cách mạng theo nghĩa này.

Là gì Arduino UNO Phiên bản 3?

Logo Arduino

Arduino UNO Rev3 là bản sửa đổi mới nhất tồn tại tại thời điểm của tấm này. Nó là một bảng điện tử nhỏ với một bộ vi điều khiển có thể lập trình được trên PCB của nó. Ngoài con chip nói trên, nó cũng bao gồm một loạt các chân như đầu vào và đầu ra có thể được sử dụng bằng cách lập trình chip để làm những việc khác nhau. Bằng cách này, các dự án điện tử có thể được tạo ra rất dễ dàng.

Tấm này phát sinh từ dự án arduino, một dự án của Ý bắt đầu vào năm 2005 tập trung vào phát triển phần mềm và phần cứng mở cho sinh viên là chủ yếu. Các thiết kế đầu tiên được hướng dẫn cho một viện ở Ivrea, ở Ý. Vào thời điểm đó học sinh của trung tâm giáo dục này đã sử dụng những con tem CƠ BẢN nổi tiếng mà tôi đã nêu ở trên. Những thứ này có một chi phí đáng kể, và chúng không được mở như vậy.

Trước đó, Hernando Barragán đã tạo ra một nền tảng phát triển có tên là Wiring, một dự án lấy cảm hứng từ Xử lý ngôn ngữ lập trình. Với điều này là cơ sở, họ đã làm việc để phát triển các công cụ chi phí thấp và đơn giản cho sinh viên. Vì vậy, họ bắt đầu tạo ra một bo mạch phần cứng với PCB và một bộ vi điều khiển đơn giản, cũng như tạo một IDE (Môi trường phát triển tích hợp).

Vì Hệ thống dây đã sử dụng bo mạch với vi điều khiển ATmega168, các bước phát triển sau đây theo cùng một hướng. Massimo Banzi và David Mellis sẽ thêm hỗ trợ ATmega8 cho Hệ thống dây, thậm chí còn rẻ hơn phiên bản 168. Và vì vậy mầm mống đầu tiên của những gì ngày nay nảy sinh Arduino UNO. Dự án Wiring sau đó được đổi tên thành Arduino.

Tên của dự án nổi tiếng bắt nguồn từ một quán bar ở Ivrea, nơi những người sáng lập của dự án gặp nhau. Thanh được gọi là Bar di Re Arduino, lần lượt được đặt theo tên Arduino từ Ivrea, vua của Ý cho đến năm 1014.

Với tiềm năng của những chiếc đĩa này, cộng đồng đã hỗ trợ nhiều hơn để tiến lên và tạo ra nhiều đĩa hơn. Ngoài ra, các nhà cung cấp linh kiện điện tử và các nhà sản xuất bắt đầu thiết kế các sản phẩm cụ thể tương thích với Arduino. Như trường hợp của Adafruit Industries. Từ đây nảy sinh nhiều tấm chắn và các mô-đun bổ sung cho các tấm này.

Đối mặt với thành công vượt bậc, nó cũng được tạo ra Quỹ Arduino, để tiếp tục thúc đẩy và nhóm những nỗ lực của dự án Arduino. Một mô hình tương tự như các tổ chức tương tự khác như Linux Foundation, Raspberry Pi Foundation, RISC-V Foundation, v.v.

Tính đến thời điểm này, nhiều biến thể Arduino đã được sinh ra, với các yếu tố hình thức khác nhau và bộ vi điều khiển đa dạng, cũng như nhiều phụ kiện mà chúng tôi đã thảo luận trong blog này:

Thông tin chi tiết của Arduino UNO

Điều này tấm Arduino UNO Nó có một số đặc điểm làm cho nó trở nên độc đáo và nó có một loạt điểm khác biệt so với các bảng Arduino khác mà chúng tôi sẽ làm nổi bật.

Đặc tính kỹ thuật, sơ đồ và sơ đồ chân

Sơ đồ Arduino

El sơ đồ chân và đặc tính kỹ thuật của bảng Arduino UNO tái bản3 Điều quan trọng là bạn phải biết cách sử dụng nó đúng cách, nếu không bạn sẽ không biết các giới hạn và cách chính xác để kết nối tất cả các thành phần điện tử với các chân và bus có sẵn của chúng.

Bắt đầu trước với ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT của cô ấy, bạn có không:

  • Bộ vi điều khiển Atmel ATmega328 ở 16 Mhz
  • Bộ nhớ SRAM tích hợp: 2KB
  • Bộ nhớ EEPROM tích hợp: 1 KB
  • Bộ nhớ flash: 32 KB, trong đó 0.5 KB được bộ nạp khởi động sử dụng, vì vậy chúng không thể được sử dụng cho các mục đích khác.
  • Điện áp làm việc chip: 5v
  • Điện áp cung cấp được đề xuất: 7-12v (mặc dù nó hỗ trợ 6 đến 20v)
  • Cường độ dòng điện liên tục: 40mA cho I / O và 50mA cho chân 3.3V.
  • Chân I / O: 14 chân, trong đó 6 chân PWM.
  • Chân tương tự: 6 chân
  • Nút Reset để khởi động lại quá trình thực hiện chương trình được tải trong bộ nhớ.
  • Chip giao diện USB.
  • Đồng hồ dao động cho các tín hiệu cần nhịp điệu.
  • Đèn LED nguồn trên PCB.
  • Tích hợp bộ điều chỉnh điện áp.
  • Giá khoảng € 20.

Đối với chân và kết nối có sẵn trên đĩa Arduino UNO:

  • Jack thùng hoặc Jack nguồn DC: là đầu nối bảng Arduino UNO để có thể cấp nguồn cho nó bằng điện. Thẻ có thể được cấp nguồn bằng giắc cắm phù hợp và bộ chuyển đổi để cung cấp 5-20 volt. Nếu bạn định kết nối một số lượng lớn các phần tử vào tấm, có khả năng bạn sẽ phải vượt qua rào cản 7v mới đủ.
  • USB: cổng USB được sử dụng để kết nối bảng Arduino với PC, theo cách đó bạn có thể lập trình hoặc nhận dữ liệu từ nó thông qua cổng nối tiếp. Về cơ bản, nó sẽ giúp bạn tải các bản phác thảo Arduino IDE vào bộ nhớ trong của vi điều khiển để nó có thể thực thi. Nó cũng có thể thực hiện chức năng cấp nguồn cho bếp và các phần tử được kết nối với nó.
  • Mã số VIN: bạn cũng sẽ tìm thấy một chân VIN cho phép bạn cấp nguồn cho bo mạch Arduino UNO sử dụng nguồn điện bên ngoài, nếu bạn không muốn sử dụng USB hoặc Jack cắm ở trên.
  • 5V: cung cấp điện áp 5V. Năng lượng sẽ tiếp cận nó đến từ một trong ba trường hợp trước mà bạn có thể cung cấp năng lượng cho đĩa của mình.
  • 3V3: chân này cho phép bạn cấp nguồn 3.3v và lên đến 50mA cho các dự án của bạn.
  • GND: nó có 2 chân nối đất, để kết nối mặt đất của các dự án điện tử của bạn với chúng.
  • Xóa và làm lại: một chân để đặt lại bằng cách gửi tín hiệu THẤP qua nó.
  • Cổng nối tiếp: Nó có hai chân 0 (RX) và 1 (TX) để nhận và truyền dữ liệu nối tiếp TTL tương ứng. Chúng được kết nối với bộ vi điều khiển trên các chân USB-to-TTL của chúng.
  • Gián đoạn bên ngoài: 2 và 3, các chân có thể được cấu hình để kích hoạt ngắt với cạnh tăng, cạnh giảm hoặc giá trị cao hoặc thấp.
  • SPI: bus nằm trên các chân được đánh dấu 10 (SS), 11 (MISOI) và 13 (SCK) mà bạn có thể giao tiếp bằng thư viện SPI.
  • A0-A5 : là các chân tương tự.
  • 0-13: là các chân đầu vào hoặc đầu ra kỹ thuật số mà bạn có thể cấu hình. Một đèn LED tích hợp nhỏ được kết nối với chân 13 mà nếu chân này cao, nó sẽ sáng.
  • TWI: hỗ trợthông tin TWI bằng cách sử dụng thư viện Wire. Bạn có thể sử dụng chân A4 hoặc SDA và chân A5 hoặc SCL.
  • KHU VỰC: pint điện áp tham chiếu cho đầu vào tương tự.

Các bảng số liệu

Là một bảng mã nguồn mở, không chỉ bạn sẽ tìm thấy bảng dữ liệu như trường hợp của nhiều sản phẩm điện tử khác. Bạn cũng có thể tải xuống nhiều tài liệu và sơ đồ điện tử khác sẽ giúp bạn hiểu cách hoạt động của bảng này. Arduino UNO trong nội bộ và thậm chí tự xây dựng triển khai Arduino của riêng bạn. Ví dụ: bạn có sẵn thông tin chính thức sau:

Sự khác biệt với các bảng Arduino khác

Bảng Arduino

Arduino UNO tái bản3 nó là tấm lý tưởng cho tất cả những người bắt đầu để sử dụng loại tấm này. Hơn nữa, có bộ dụng cụ khởi động để bắt đầu với mọi thứ bạn cần bao gồm. Bộ tài liệu này không chỉ bao gồm một số lượng lớn các linh kiện điện tử để bắt đầu thực hành, mà còn là một sách hướng dẫn rất chi tiết giúp bạn trong từng bước.

Tuy nhiên, có các phiên bản hoặc định dạng khác của bảng Arduino rất hữu ích cho các ứng dụng nâng cao khác hoặc để thực hiện một dự án có vấn đề về kích thước. Các sự khác biệt chính giữa các tấm Chúng chủ yếu thuộc loại vi điều khiển tích hợp, một số có phần mạnh hơn và có nhiều bộ nhớ hơn để bao gồm các bản phác thảo hoặc chương trình phức tạp hơn nhiều và số lượng chân cắm có sẵn. Nhưng nếu chúng ta so sánh ba bảng bán chạy nhất, sự khác biệt như sau:

  • Arduino UNO tái bản3: xem phần có đặc tính kỹ thuật.
  • Mega Arduino: giá tăng trên € 30, với kích thước lớn hơn một chút so với tấm UNO. Ngoài ra, nó bao gồm một vi điều khiển ATmega2560 mạnh mẽ hơn cũng hoạt động ở tốc độ 16Mhz, nhưng có 256KB bộ nhớ flash, 4KB EEPROM và 8KB SRAM cho các chương trình phức tạp hơn. Ngoài ra, nó cũng có nhiều chân hơn, với 54 I / O kỹ thuật số, 15 PWM và 16 analog.
  • ArduinoMicro: nổi bật với kích thước nhỏ, nhỏ hơn UNO, mặc dù giá tương đương. Trong không gian nhỏ này, nó tích hợp một vi điều khiển ATmega32U4 nhỏ hơn, nhưng cũng hoạt động ở tốc độ 16Mhz. Bộ nhớ bằng với UNO, ngoại trừ SRAM, có thêm 0.5KB. Các chân cắm cũng đã được tăng lên mặc dù kích thước nhỏ, với 20 kỹ thuật số, 7 PWM và 12 tương tự. Một điểm khác biệt nữa là nó sử dụng micro-USB để kết nối thay vì USB. Quá nhỏ nên nó không tương thích với khiên hoặc khiên như hai phần trước ...

Arduino IDE và lập trình

Ảnh chụp màn hình Arduino IDE

Để lập trình Arduino, trong bất kỳ phiên bản nào của nó, bạn có sẵn IDE hoặc môi trường phát triển được gọi là IDE Arduino. Nó tương thích với cả macOS, Windows và Linux. Đây là một bộ mã nguồn mở và miễn phí mà bạn có thể tải xuống từ liên kết này. Với nó, bạn có thể tạo các mã để lập trình chip vi điều khiển trên bo mạch và do đó làm cho các dự án của bạn hoạt động.

Nền tảng được hỗ trợ bởi ngôn ngữ lập trình Arduino dựa trên ngôn ngữ lập trình cấp cao Chế biến, tương tự như C ++ nổi tiếng. Đó là lý do tại sao chúng sẽ có một cú pháp và cách thức hoạt động tương tự.

Bạn có thể biết thêm về cách sử dụng Arduino IDE với các bài viết trên blog này giải thích cách tích hợp từng thành phần điện tử hoặc mô-đun với bo mạch, hoặc tải trực tiếp khóa học lập trình Arduino IDE trong PDF miễn phí. Với nó, bạn sẽ học cú pháp và ngôn ngữ lập trình để bắt đầu với các dự án của mình ...


Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.