Живлення

Програмне забезпечення

Інтегроване середовище розробки Arduino це додаток на Java, що включає в себе редактор коду, компілятор і модуль передачі прошивки в плату. Середовище розробки засноване на мові програмування Processing та спроектоване для програмування новачками, не знайомими близько з розробкою програмного забезпечення. Мова програмування аналогічна мові Wiring. Строго кажучи, це C ++, доповнений деякими бібліотеками. Програми обробляються за допомогою препроцесора, а потім компілюються за допомогою AVR-GCC.

Arduino Uno може одержувати живлення через підключення USB або від зовнішнього джерела живлення. Джерело живлення вибирається автоматично.

Зовнішнє живлення (НЕ USB) може подаватися через перетворювач напруги AC / DC (блок живлення) або акумуляторною батареєю. Перетворювач напруги підключається за допомогою роз'єму 2.1 мм з центральним позитивним полюсом. Провідники від батареї підключаються до виводів Gnd і Vin роз'єму живлення.

Платформа може працювати при зовнішньому живленні від 6 В до 20 В. При напрузі живлення нижче 7 В, вивід 5V може видавати менше 5 В, при цьому платформа може працювати нестабільно. При використанні напруги вище 12 В регулятор напруги може перегрітися і пошкодити плату. Рекомендований діапазон від 7 В до 12 В.

Виводи живлення:

- VIN. Вхід використовується для подачі живлення від зовнішнього джерела (в відсутність 5 В від роз'єму USB або іншого регульованого джерела живлення). Подача напруги живлення відбувається через даний вивід.

- 5V. Регульоване джерело напруги, використовуване для живлення мікроконтролера і компонентів на платі. Живлення може подаватися від виводу VIN через регулятор напруги, або від роз'єму USB, або іншого регульованого джерела напруги 5 В.

- 3V3. Напруга на виводі 3.3 В регульована вбудованим регулятором на платі. Максимальне споживання струму 50 мА.

- GND. Вивід заземлення.

Виводи плати Arduino зображені на рисунку 3.2.

Рисунок 3.2 – Виводи плати Arduino

ISCP – для USB інтерфейсу призначений для програмування контролера USB інтерфейсу. ISCP для «основного» мікроконролера (МК) використовується для роботи з програматором, через який можна здійснювати операції, недоступні через звичайний послідовний інтерфейс - запис завантажувача і зміна фьюз (fuses), що змінюють поведінку МК.

Виводи МК діляться (в якомусь роді умовно) на цифрові (D0-D13) і аналогові (A0-A5), хоча при написанні програм використовується «наскрізна» нумерація виводів, тобто виводи 13 = D13, а 14 = A0, 15 = A1.

Цифрові виводи можуть використовуватися і як входи і як виходи (режим входу або виходу задається в програмі), аналогові використовують як входи, з дозволом АЦП 10 біт (0-1023) і межею вимірювань 5В щодо землі або виведення AREF.

Виводи D0, D2 використовуються для передачі даних через асинхронний послідовний порт і підключені до USB-serial контролеру. Ці виводи не можна підключати безпосередньо до порту RS323. Ці виводи використовують послідовний інтерфейс ТТЛ, який несумісний з RS232 і вимагає перетворення;

Виводи D2, D3 можуть використовуватися для виклику зовнішніх переривань;

Виводи D3, D5, D6, D9, D10, і D11 пов'язані з внутрішніми лічильниками-таймерами МК і можуть використовуватися для виводу шим-сигналу (Широтно-імпульсна модуляція, PWM) і в якості лічильників зовнішніх імпульсів;

Виводи D10-D13 можуть використовуватися для роботи із зовнішніми пристроями по протоколу SPI, при чому D10 (SS) використовується у випадку, якщо МК є веденим (slave);

Вивід D13 підключений до світлодіоду «L» на платі, що ніяк не впливає на його використання, але може бути корисним для індикації чогось;

Два виводи I2C в верхньому (або «довгому») ряду - дублюють A4 і A5. Вони можуть використовуватися для роботи із зовнішніми пристроями по протоколу I2C, що є додатковою функцією A4, A5;

Вивід Vin використовується для подачі живлення від зовнішнього джерела, далі він проходить через регулятор напруги;

Виводи GND, 5V, 3V3 - земля і регульована напруга 5В, 3,3В;

Вивід IOREF - видає робочу напругу, тобто 5В для Arduino Uno.

Таким чином, можливості вводу-виводу досить різноманітні. Через аналогові входи можна вимірювати напругу сигналу (можна навіть зробити осцилограф, але частота вимірювань буде обмежена швидкістю процесора), для цифрових входів-виходів можна як зчитувати, так і виставляти стан, в т.ч. генерувати ШІМ сигнал (зазвичай використовується для управління двигунами або генерування звуку), а через цілий ряд інтерфейсів можна спілкуватися із зовнішніми пристроями: однонапрямлена шина на базі будь-якого цифрового виводу, асинхронний послідовний порт, I2C, SPI.

При чому I2C і SPI дозволяють одночасно підключати безліч пристроїв на одну шину.

Більшість сенсорів для Arduino підключаються за допомогою аналогових входів, однонапрямленої шини або I2C.

Через SPI зазвичай працюють пристрої, що вимагають великої швидкості передачі даних (Ethernet shield, WiFi shield).

Дуже корисно для експериментів мати Sensor shield - плату з зручним дублюванням всіх виводів разом із заземленням і живленням для підключення зовнішніх пристроїв. Так само дуже зручна макетна плата для швидкого підключення пристроїв і пасивних компонентів без пайки.

Дата добавления: 2015-07-13