Arduino:Продукты/Продукты Arduino/Плата Arduino Pro

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.


Pixel Art Mini Meow Animated.gif Черновик


ProFront.jpg

Arduino Pro[1]

Плата Arduino Pro – это микроконтроллерная плата на базе «даташита» ATmega328. Эта модель поставляется в двух версиях – 3,3-вольтовой (с 8 МГц) и 5-вольтовой с (16 МГц). У нее 14 цифровых I/O контактов (из которых 6 можно использовать для ШИМ), 6 аналоговых контактов, разъем для питания от батареи, переключатель питания, кнопка сброса и отверстия для установки разъема для питания, ICSP-гребешка и гребешков для контактов. Чтобы снабдить плату USB-соединением, обеспечивающим питание и коммуникацию, 6-контактный гребешок можно подключить к FTDI-кабелю или макетной плате Sparkfun.

Плата Arduino Pro предназначена для полустационарного использования. У нее нет предустановленных гребешков, что позволяет использовать разные типы коннекторов и припаивать провода напрямую. Распиновка Arduino Pro совместима с «шилдами» Arduino. 3,3-вольтовую версию Pro можно питать при помощи батареи.

Arduino Pro была разработана и выпускается компанией Sparkfun Electronics.

Информацию о гарантии можно почитать тут.

На этой странице можно почитать о том, как настроить плату, использовать IDE Arduino и побыстрее приступить к делу.

Если нужна помощь, то...

Технические характеристики

  • Микроконтроллер – ATmega328
  • Питание – от 3,35 от 12 вольт (3,3-вольтовая версия) и от 5 до 12 вольт (5-вольтовая версия)
  • Рабочее напряжение – 3,3 вольта и 5 вольт (в зависимости от версии)
  • Цифровые I/O контакты – 14
  • Цифровые I/O контакты с поддержкой ШИМ – 6
  • UART – 1
  • SPI – 1
  • I2C – 1
  • Входные аналоговые контакты – 6
  • Внешние прерывания – 2
  • Максимальная сила тока на один I/O контакт – 40 миллиампер
  • Flash-память – 32 Кб, из которых 2 Кб используются загрузчиком
  • SRAM – 2 Кб
  • EEPROM – 1 Кб
  • Тактовая частота – 8 МГц (3,3-вольтовая версия) и 16 МГц (5-вольтовая версия)
  • Встроенный светодиод (LED_BUILTIN) – 13-ый

Документация

Arduino Pro – это устройство, распространяемое по принципу «open-source». Вы можете создать собственную плату, используя следующие файлы:

Питание

Плату Arduino Pro можно запитать через USB-гребешок, батарею или внешний источник питания. Разъем для питания от батареи – это JST-гребешок. Разъема для внешнего источника питания на плате нет – его нужно припаивать.

Контакты коннектора для питания:

  • VIN – напряжение, подаваемое на плату от батареи или разъема для постоянного тока (в соответствии с положением переключателя). Напряжение можно подавать через этот контакт или, если напряжение идет от батареи или источника постоянного тока, получить к нему доступ через этот контакт.
  • VCC – регулированное электропитание на плате. Идет от батареи или источника постоянного тока (через регулятор) или от конвертера USB-TTL.
  • GND – контакты для «земли».

Память

Чип ATmega328 оснащен 32 Кб flash-памяти, 2 Кб SRAM-памяти и 1 Кб EEPROM-памяти.

Входные и выходные контакты

Любой из 14 цифровых контактов Pro можно использовать и в качестве входного, и в качестве выходного контакта – при помощи функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead(). Они оперируют на 3,3 и 5 вольтах (в зависимости от модели). Каждый контакт может получать/отдавать не более 40 миллиампер и оснащен встроенным подтягивающим резистором (по умолчанию отключен) номиналом 20-50 кОм.

Кроме того, некоторые контакты могут выполнять специальные функции:

  • Последовательная передача данных: 0-ой (RX) и 1-ый (TX) контакты. Используются для получения (RX) и передачи (TX) последовательных TTL-данных. Эти контакты подключены к контактам TX-0 и RX-1 на 6-контактном гребешке.
  • Внешние прерывания: 2-ой и 3-ий контакты. Эти контакты можно настроить на запуск прерывания при переключении на значение LOW, нарастающем/убывающем фронте импульса или изменении значения. Более подробно читайте в статье о функции attachInterrupt().
  • ШИМ: 3-ий, 5-ый, 6-ой, 9-ый, 10-ый и 11-ый контакты. Эти контакты обеспечивают 8-битную ШИМ при помощи функции analogWrite().
  • Интерфейс SPI: 10-ый (SS), 11-ый (MOSI), 12-ый (MISO) и 13-ый (SCK) контакты. Они поддерживают SPI-коммуникацию, обеспечиваемую оборудованием самой Arduino, но не языком Arduino.
  • Встроенный светодиод: 13-ый контакт. Это светодиод, по умолчанию встроенный в плату Arduino и управляемый 13-ым цифровым контактом. Если на этот контакт подано значение HIGH, то светодиод включится, а если LOW, то выключится.
  • Входные аналоговые контакты. Модель Arduino Pro оснащена шестью входными аналоговыми контактами, каждый из которых имеет 10-битное разрешение (т.е. позволяют работать с данными в диапазоне от 1 до 1024). По умолчанию вольтовой диапазон в них составляет от Vcc до GND, но его верхнюю границу можно поменять – при помощи контакта AREF и специального низкоуровневого кода.
  • Интерфейс I2C: 4-ый (SDA) и 5-ый (SCL) контакты. Они поддерживают TWI-коммуникацию (I2C-коммуникацию) при помощи библиотеки Wire.
  • AREF: эталонное напряжение для входных аналоговых контактов. Используется вместе с функцией analogReference().
  • Reset: если подать на эту линию LOW, это сбросит микроконтроллер. Как правило, используется, чтобы добавить на «шилд» кнопку сброса, т.к. подключение «шилда» к плате блокирует кнопку сброса на самой плате.

Коммуникация

На Arduino Pro есть множество средств для коммуникации с компьютером, другими платами Arduino и другими микроконтроллерами. Во-первых, чип ATmega328 может общаться через последовательную коммуникацию UART TTL, доступную на 0-ом (RX) и 1-ом (TX) цифровых контактах. В IDE Arduino есть монитор порта, позволяющий отправлять и получать через USB-соединение текстовые данные – как от самой платы, так и на нее. Для последовательной коммуникации через любой из цифровых контактов Arduino Pro используйте библиотеку SoftwareSerial.

Чип ATmega328 также поддерживает коммуникацию через интерфейсы I2C (TWI) и SPI. Чтобы упростить использование шины I2C, IDE Arduino использует библиотеку Wire; подробнее о ней читайте тут. Перед использованием интерфейса SPI ознакомьтесь, пожалуйста, с «даташитом» ATmega328.

Программирование

Плату Arduino Pro можно программировать через IDE Arduino (среду разработки Arduino). О языке программирования Arduino читайте тут, а о руководствах – тут. Чип ATmega328 на Arduino Pro идет уже с загрузчиком, который позволяет загружать на плату новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Загрузчик коммуницирует при помощи протокола STK500 (описание, заголовочные файлы).

Впрочем, загрузчик можно обойти и программировать ATmega328 при помощи аппаратного программатора. Инструкции читайте тут.

Автоматический (программный) сброс

Если вы хотите загрузить на Arduino Pro новый скетч, для этого необязательно нажимать кнопку сброса вручную. Эта модель устроена таким образом, что позволяет выполнить сброс при помощи ПО, которое запущено на компьютере, подключенном к Arduino. Один из шести контактов на 6-контактном гребешке подключен (через 100-нанофарадный конденсатор) к линии сброса ATmega328. Этот контакт подключается к одной из аппаратных линий конвертера USB-Serial, отвечающих за управление потоками и подключенных к гребешку: при использовании FTDI-кабеля это RTS, при использовании макетной платы Sparkfun это DTR. Когда эта линия получает значение LOW, значение на линии RESET падает настолько, что этого хватает для сброса чипа.

IDE Arduino использует эту возможность, чтобы позволить вам загружать код простым нажатием на кнопку загрузки, находящуюся на панели инструментов. Это значит, что у загрузчика будет более короткий таймаут, поскольку передачу на Reset-линию значения LOW можно привязать к началу загрузки.

Эта система влияет на работу Pro и в другом. Когда Pro подключена к компьютеру на Mac OS X или Linux, то сбрасывается каждый раз при настройке соединения между нею и программой (через USB). Следующие полсекунды на Pro выполняется запуск загрузчика. Хотя Pro запрограммирована на игнорирование дефектных данных (то есть всего, что не имеет отношение к загрузке нового кода), она все же перехватит несколько байт, отправленных ей после открытия соединения.

Таким образом, если первом запуске скетча плата получает разовую конфигурацию или другие данные, сделайте так, чтобы программа, с которой он коммуницирует, перед отправкой этих данных подождала примерно секунду.

Физические характеристики

Максимальные длина и ширина платы Pro составляют 5,2 см и 5,33 см соответственно, но 6-контактный гребешок и переключатель питания чуть выходят за эти границы. Кроме того, Arduino Pro оснащена 4 отверстиями, позволяющими прикрепить плату к какой-либо поверхности. Также обратите внимание, что расстояние между 7-ым и 8-ым цифровыми контактами составляет 0,406 см вместо 0,254 см между другими контактами.

См.также

Внешние ссылки