Arduino:Продукты/Продукты Arduino/Плата Arduino Esplora

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигации Перейти к поиску

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter) Контакты:</br>* Skype: cubewriter</br>* E-mail: cubewriter@gmail.com</br>* Максим Кузьмин на freelance.ru
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Esplora.jpg

Arduino Esplora[1]

Arduino Esplora – это микроконтроллерная плата, созданная на базе Arduino Leonardo. Плата Esplora отличается от предшественниц тем, что оснащена несколькими датчиками, которые уже готовы к использованию. Она разработана для тех, кто хочет поработать с платой Arduino, при этом не утруждая себя изучением электроники. Пошаговое ознакомительное руководство по плате Arduino Esplora можно найти тут.

Плата Esplora оснащена компонентами для вывода данных вроде светодиодов и динамика, а также датчиками и другими компонентами для ввода данных – вроде джойстика, ползунка, температурного датчика, акселерометра, микрофона и светового датчика. Кроме того, возможности платы можно расширить при помощи двух входных и двух выходных коннекторов TinkerKit, а также сокета для цветного дисплея типа TFT LCD.

Как и Leonardo, плата Esplora использует AVR-микроконтроллер ATmega32u4 с кварцевым генератором на 16 МГц и соединением типа micro-USB. Это позволяет Esplora работать в качестве клиентского USB-устройства вроде мыши или клавиатуры.

В верхнем левом углу платы находится кнопка сброса, с помощью которой выполняется перезапуск платы. Кроме того, есть 4 статусных светодиода:

  • ON (зеленый) – указывает, получает ли плата питание
  • L (желтый) – напрямую подключен к микроконтроллеру, доступен через 13-ый контакт
  • RX и TX (желтые) – указывают на получение/отправку данных через USB-соединение

Плата оснащена всем необходимым для поддержки микроконтроллера; чтобы начать, просто подключите ее к компьютеру при помощи USB-кабеля.

Esplora оснащена встроенным функционалом для USB-коммуникации. Вдобавок к виртуальному (CDC) последовательному/COM порту она может отображаться на компьютере как клавиатура или мышь. Это влияет на работу платы и в другом, о чем подробно написано на ознакомительной странице.

Здесь можно почитать о гарантии.

С чего начать

На этой странице можно найти всю необходимую информацию о том, как настроить плату, использовать IDE Arduino и т.д.

Идеи для вдохновения

Проекты с использованием Arduino Esplora можно найти на Arduino Project Hub – образовательной платформе официального сайта Arduino.

Нужна помощь?

Технические характеристики

  • Микроконтроллер – ATmega32u4
  • Рабочее напряжение – 5 вольт
  • Flash-память – 32 Кб (из них 4 Кб используются загрузчиком)
  • SRAM – 2,5 Кб
  • EEPROM – 1 Кб
  • Тактовая частота – 16 МГц
  • Длина164,04 мм.0,00164 километр <br />1,64 метр <br />16,404 сантиметр <br />
  • Ширина60 мм.6,0e-4 километр <br />0,6 метр <br />6 сантиметр <br />
  • Вес – 53 грамма

Память

Чип ATmega32u4 оснащен 32 Кб памяти для хранения кода (из них 4 Кб используются загрузчиком). Кроме того, у него есть 2,5 Кб памяти типа SRAM и 1 Кб памяти типа EEPROM (запись и считывание с этой памяти осуществляется при помощи библиотеки EEPROM).

Входные и выходные контакты

Форма Arduino Esplora напоминает дизайн обычного геймпада – слева у нее находится аналоговый джойстик, а справа – 4 кнопки.

Среди компонентов для ввода и вывода данных, которыми Esplora, числятся следующие:

  • Аналоговый джойстик – две оси (X и Y) и центральная кнопка
  • 4 кнопки – расположены в форме ромба
  • Линейный потенциометр – ползунок в нижней части платы
  • Микрофон – считывает громкость (амплитуду) окружения
  • Световой датчик – считывает яркость окружения
  • Температурный датчик – считывает окружающую температуру
  • 3-осевой акселерометр – измеряет проекцию кажущегося ускорения платы
  • Зуммер – генерирует прямоугольные волны
  • RGB-светодиод – содержит красный, зеленый и синий светодиоды; комбинируя яркости этих светодиодов, можно генерировать разные цвета
  • 2 входных коннектора TinkerKit – для подключения 3-контактных сенсорных модулей TinkerKit
  • 2 выходных коннектора TinkerKit – для подключения 3-контактных контроллерных модулей TinkerKit
  • Коннектор для TFT-дисплея – для опционального цветного LCD-дисплея, SD-карты или других девайсов (при помощи протокола SPI)

Чтобы использовать все доступные датчики, плата Arduino Esplora использует мультиплексор аналоговых сигналов. Это значит, что для всех входных каналов (за исключением 3-осевого акселерометра) используется лишь один аналоговый вход на микроконтроллере. Четыре дополнительных контакта на микроконтроллере используются для выбора того, какой именно канал нужно считывать.

Коммуникация

Плата Esplora, как и Leonardo, имеет несколько средств для коммуникации с компьютером, а также с другими Arduino и микроконтроллерами. Во-первых, чип ATmega32u4 поддерживает последовательную (CDC) коммуникацию через USB, благодаря чему плата может отображаться на компьютере как виртуальный COM-порт. Кроме того, чип ATmega32u4 может действовать в качестве устройства типа USB 2.0 в режиме full-speed – при помощи стандартных USB/COM драйверов. На Windows понадобится файл *.inf. В IDE Arduino встроен монитор порта, который позволяет отправлять текстовые данные – как на Esplora, так и от нее. Также на Esplora есть светодиоды RX и TX, которые загораются при передаче данных по USB-соединению с компьютером.

Чип ATmega32u4 также поддерживает коммуникацию типа SPI, которая осуществляется при помощи библиотеки SPI.

Кроме того, Esplora может отображаться на компьютере в качестве обычной мыши или клавиатуры. Ее можно запрограммировать, чтобы управлять этими устройствами, и для этого понадобятся библиотеки Keyboard и Mouse.

Программирование

Плата Arduino Esplora программируется при помощи IDE Arduino. Зайдите в IDE Arduino, кликните на Инструменты > Плата > Arduino Edplora (Tools > Board > Arduino Esplora).

Более подробно читайте на ознакомительной странице.

Чип ATmega32u4, которым оснащается Arduino Esplora, идет с уже записанным загрузчиком, который позволяет загружать на плату новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Он коммуницирует через протокол AVR109.

Кроме того, вы можете обойти загрузчик и программировать Esplora при помощи ICSP-гребешка. Более подробно читайте в этих инструкциях.

Для написания скетчей к Esplora существует специальная библиотека, содержащая функции для считывания датчиков и записи на встроенные компоненты вывода данных. В этой библиотеке, к примеру, есть функция считывающая данные с температурного датчика и возвращающая данные уже в градусах Фаренгейта или Цельсия. Кроме того, есть функции, обеспечивающие быстрый доступ к компонентам вывода данных – вроде той, что позволяет записывать данные на RGB-светодиод. Подробнее о библиотеке Esplora можно почитать тут.

Автоматический (программный) сброс и инициация загрузчика

Плата Arduino Esplora устроена так, что пользователю необязательно нажимать на кнопку сброса перед загрузкой скетча – это может быть выполнено программно при помощи ПО на компьютере, к которому подключена плата. Сброс активируется, когда виртуальный (CDC) последовательный/COM порт, отвечающий на компьютере за Esplora, сначала открывается на скорости 1200 бод, а затем закрывается. Когда это происходит, процессор сбрасывается, тем самым прерывая соединение с компьютером (это значит, что виртуальный последовательный/COM порт исчезнет). После сброса процессора запустится загрузчик и будет оставаться активным в течение примерно 8 секунд. Кроме того, загрузчик можно инициировать нажатием на кнопку сброса на Esplora. Обратите внимание, что если на плату загружен скетч, то она при загрузке перепрыгнет сразу к нему, игнорируя загрузчик.

Из-за того способа, которым в Esplora осуществляется управление сбросом, лучше сделать так, чтобы IDE Arduino активировала сброс перед загрузкой – особенно если вы привыкли, работая с другими платами, делать это сами. Если IDE Arduino не сможет сбросить плату, вы всегда сможете запустить загрузчик, нажав на кнопку сброса самостоятельно.

Защита от перегрузок

Плата Esplora оснащена самовосстанавливающимся предохранителем, который защищает USB-порты вашего компьютера от коротких замыканий и перегрузок. Хотя у многих компьютеров есть собственная защита от подобных неприятностей, этот предохранитель добавляет к ней еще один слой. Если на USB-порт будет подано более 500 миллиампер, этот предохранитель автоматически прервет соединение, пока короткое замыкание или перегрузка не будут устранены.

Физические характеристики

Максимальные длина и ширина печатной платы Arduino Esplora составляют 165,1 и 60,96 мм, однако USB-порт и порты TinkerKit могут немного выходить за эти границы. Также на Esplora есть четыре отверстия, с помощью которых ее можно прикрепить к какой-нибудь поверхности или корпусу.

Документация

Плата Arduino Esplora – это устройство, распространяемое по принципу «open source». Вы можете создать на ее основе собственную плату, используя файлы ниже:

См.также

Внешние ссылки