Струмовий захист роз'єму USB

Автоматичне (програмне) перезавантаження

Програмування

Платформа програмується за допомогою ПО Arduino. З меню «Tools Board» вибирається «Arduino Uno» (згідно зі встановленим микроконтроллером).

Мікроконтролер ATmega328 поставляється з записаним загрузчиком, що полегшує запис нових програм без використання зовнішніх программаторів. Зв'язок здійснюється оригінальним протоколом STK500.

Є можливість не використовувати завантажувач і запрограмувати мікроконтроллер через виводи ICSP (Внутрішньосхемне програмування).

Uno розроблена таким чином, щоб перед записом нового коду перезавантаження здійснювалося самою програмою Arduino на комп'ютері, а не натисканням кнопки на платформі. Одна з ліній DTR мікросхеми ATmega8U2, керуючих потоком даних (DTR), підключена до виводу перезавантаження микроконтроллера ATmega328 через 100 нФ конденсатор. Активація даної лінії, тобто подача сигналу низького рівня, перезавантажує мікроконтролер. Програма Arduino, використовуючи дану функцію, завантажує код одним натисканням кнопки Upload в самому середовищі програмування. Подача сигналу низького рівня по лінії DTR скоординована з початком запису коду, що скорочує таймаут завантажувача.

Функція має ще одне застосування. Перезавантаження Uno відбувається кожного разу при підключенні до програми Arduino на комп'ютері з ОС Mac X або Linux (через USB). Наступні півсекунди після перезавантаження працює завантажувач. Під час програмування відбувається затримка декількох перших байтів коду щоб уникнути отримання платформою некоректних даних (усіх, крім коду нової програми).

На Uno є можливість відключити лінію автоматичної перезавантаження розривом відповідної лінії. Контакти мікросхем з обох кінців лінії можуть бути з'єднані з метою відновлення. Лінія маркована «RESET-EN». Відключити автоматичне перезавантаження також можливо підключивши резистор 110 Ом між джерелом 5 В і даною лінією.

В Arduino Uno вбудований самовідновлюючий запобіжник (автомат), що захищає порт USB комп'ютера від струмів короткого замикання і надструмів. Хоча практично всі комп'ютери мають подібний захист, проте, даний запобіжник забезпечує додатковий бар'єр. Запобіжник спрацьовує при проходженні струму більше 500 мА через USB порт і розмикає ланцюг до тих пір, поки нормальні значення струмів не будуть відновлені.

В якості мікропроцесора в системі управління використовується 8-ми розрядний мікроконтролер ATMEL – Atmega328, зображеного на рисунок 3.3.

Рисунок 3.3 – Мікроконтролер Atmega328

Особливості мікроконтролера Atmega328:

- Висока продуктивність;

- Прогресивна RISC архітектура;

- До 20 MIPS пропускна на частоті 20 МГц;

- 32 х 8 робочих регістрів;

- Множник 2 циклу.

- Пам'ять включає:

- 32 КБ з програмованого FLASH;

- 1 КБ з EEPROM;

- 10000 циклів запису і стирання для FLASH і 100000 для EEPROM;

- Зберігання даних протягом 20 років при 85 ° С і 100 років при 25 ° C;

- Необов'язковий розділ завантажувального коду з незалежними бітами.

- Периферійні особливості:

- Два 8-розрядних таймер / лічильники, кожен з незалежним дільником і порівнюючими режимами;

- Один 16-розрядний таймер / лічильник з незалежним дільником, порівнюючими режимами зйомки;

- В режимі реального часу лічильник з незалежним генератором;

- 10-бітний, 6-канальний аналого-цифровий перетворювач;

- 6 імпульсні канали імпульсної модуляції;

- Внутрішній датчик температури;

- Послідовний USART (Програмований);

- Master / Slave SPI послідовний інтерфейс;

- Програмований сторожовий таймер з окремим внутрішнім генератором;

- Внутрішній аналоговий компаратор.

- Додаткові характеристики:

- Внутрішній калібрований генератор;

- Скидання по включеню живлення;

- Зовнішні та внутрішні переривання;

- 6 режимів сну:

- режим холостого ходу;

- скорочення АЦП;

- енергозбереження;

- вимикання живлення;

- режиму очікування;

- режим розширеного очікування;

- 23 програмованих входів / виходів.

- Робоча напруга:

- 1.8 - 5.5V.

- Діапазон робочих температур:

- 40 ° С до 85 ° С;

- Активний режим: 0.3 мА;

- Режим відключеного живлення: 0,1 мкА;

- Режим економії енергії: 0,8 мкА (у тому числі 32 кГц RTC);

- Flash пам'ять: 32 Кбайт.

- Виводи, які містить ATmega328 показані на рисунок 3.4.

Рисунок 3.4 – Виводи ATmega328

Таблиця 3.5 - Характеристики мікроконтролера ATmega328

Робоча напруга	5 В
Вхідна напруга (рекомендований)	7-12 В
Вхідна напруга (граничне)	6-20 В
Цифрові Входи / Виходи	14 (6 з яких можуть використовуватися як виходи ШІМ)
Аналогові входи
Постійний струм через вхід / вихід	40 мА
Постійний струм для виведення 3.3 В	50 мА
Флеш-пам'ять	32 Кб (ATmega328) з яких 0.5 КБ використовуються для завантажувача
ОЗУ	2 Кб (ATmega328)
EEPROM	1 Кб (ATmega328)
Тактова частота	16 МГц

Дата добавления: 2015-07-13