Robot d'arduino de l'ONU d'Arduino pour ATmega328 (fiche technique)

Aperçu

L'ONU d'Arduino est un panneau de microcontrôleur basé sur l'ATmega328 (fiche technique). Elle a 14 bornes numériques d'entrée-sortie (dont 6 peuvent être employés pendant que des sorties de PWM), 6 entrées analogiques, un oscillateur cristal de 16 mégahertz, une connexion d'USB, un cric de puissance, un en-tête d'ICSP, et un bouton de réinitialisation. Elle contient tout requis pour soutenir le microcontrôleur ; reliez-simplement la un ordinateur un cble d'USB ou actionnez-la avec un adaptateur C.A.--C.C ou une batterie pour obtenir commencé.

L'ONU diffère de tous les conseils précédents parce qu'il n'emploie pas la puce USB--périodique de conducteur de FTDI. Au lieu de cela, il comporte l'Atmega16U2 (Atmega8U2 jusqu' version R2) programmé comme convertisseur USB--périodique.
La révision 2 du conseil de l'ONU a une résistance tirant la ligne de 8U2 HWB la terre, la facilitant pour mettre dans le mode de DFU.
La révision 3 du conseil a les nouvelles caractéristiques suivantes :

    * pinout 1,0 : goupilles supplémentaires de SDA et de cble coaxial qui sont près la goupille d'AREF et deux autres nouvelles bornes ont placée près la goupille de REMISE, les IOREF qui permettent aux boucliers de s'adapter la tension fournie du conseil. l'avenir, les boucliers seront compatibles chacun des deux avec le conseil qui emploient l'AVR, qui fonctionnent avec 5V et avec l'Arduino dû qui fonctionnent avec 3.3V. Le second est une goupille non reliée, celle est réservé pour de futurs buts.
    * un circuit plus fort de REMISE.
    * Atmega 16U2 remplacent le 8U2.

La « ONU » veut dire un en italien et est appelée pour marquer la libération prochaine d'Arduino 1,0. L'ONU et la version 1,0 seront les versions de référence d'Arduino, avançant. L'ONU est modèle le dernier dans une série de conseils d'USB Arduino, et de référence pour la plate-forme d'Arduino ; pour une comparaison avec des versions préalables, voyez l'index des conseils d'Arduino.
Résumé
Microcontrôleur ATmega328
Tension 5V d'opération
(recommandé) 7-12V de tension d'entrée
Tension d'entrée (limites) 6-20V
L'entrée-sortie de Digital borne 14 (dont 6 fournissent PWM produit)
Bornes 6 d'entrée analogique
Courant de C.C par borne d'entrée-sortie 40 mA
Courant de C.C pour la borne 3.3V 50 mA
Mémoire instantanée 32 KBs (ATmega328) dont 0,5 KBs employés par le chargeur-amorce
SRAM 2 KBs (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
La fréquence d'horloge 16 mégahertz
Conception de schéma et de référence

Dossiers d'EAGLE : arduino-uno-Rev3-reference-design.zip (NOTE : travaux avec Eagle 6,0 et plus nouveau)

Schéma : arduino-uno-Rev3-schematic.pdf

Note : La conception de référence d'Arduino peut employer un Atmega8, 168, ou 328, les modèles actuels emploient un ATmega328, mais un Atmega8 est montré dans le schéma pour la référence. Le brochage est identique sur chacun des trois processeurs.
Puissance

L'ONU d'Arduino peut être actionnée par l'intermédiaire de la connexion d'USB ou avec un bloc d'alimentation externe. La source d'énergie est choisie automatiquement.

La puissance externe (de non-USB) peut venir d'un adaptateur C.A.--C.C (mur-verrue) ou de la batterie. L'adaptateur peut être relié en branchant une prise 2.1mm centre-positive au cric de la puissance du conseil. Des avances d'une batterie peuvent être insérées des en-têtes dans de la terre et de Vin goupille du connecteur d'alimentation.

Le conseil peut opérer un approvisionnement externe en 6 20 volts. Si fourni moins de 7V, cependant, la goupille 5V peut fournir moins de cinq volts et le conseil peuvent être instables. Si employant plus que 12V, le régulateur de tension peut surchauffer et endommager le conseil. La gamme recommandée est de 7 12 volts.

Les goupilles de puissance sont comme suit :

    * VIN. La tension d'entrée au conseil d'Arduino quand elle emploie une source d'alimentation externe (par opposition 5 volts de la connexion ou d'autre d'USB source d'énergie réglée). Vous pouvez tension d'alimentation par cette goupille, ou, si la tension d'alimentation par l'intermédiaire du cric de puissance, lui accèdent par cette goupille.
    * la goupille 5V.This produit un 5V réglé du régulateur sur le conseil. Le conseil peut être fourni avec la puissance partir du cric d'alimentation CC (7 - 12V), du connecteur d'USB (5V), ou de la goupille de VIN du panneau (7-12V). La tension d'alimentation par l'intermédiaire du 5V ou du 3.3V goupille des by-pass le régulateur, et peut endommager votre conseil. Nous ne la conseillons pas.
    * 3V3. Un approvisionnement de 3,3 volts produit par le régulateur intégré. L'aspiration actuelle maximum est de 50 mA.
    * la TERRE. Goupilles moulues.

Mémoire

L'ATmega328 a 32 KBs (les 0,5 KBs étant employé pour le chargeur-amorce). Il a également 2 KBs de SRAM et 1 KB d'EEPROM (qui peut être lu et écrit avec la bibliothèque d'EEPROM).
Entrée et sortie

Chacune des 14 goupilles numériques sur l'ONU peut être utilisée comme entrée ou résultat, utilisant le pinMode (), le digitalWrite (), et les fonctions de digitalRead (). Ils fonctionnent 5 volts. Chaque goupille peut fournir ou recevoir un maximum de 40 mA et a une résistance cabreuse interne (débranchée par défaut) de 20-50 kOhms. En outre, quelques goupilles ont spécialisé des fonctions :

    * publication périodique : 0 (RX) et 1 (TX). Utilisé pour recevoir (RX) et pour transmettre des données périodiques de (TX) TTL. Ces goupilles sont reliées aux goupilles correspondantes de la puce de publication périodique d'ATmega8U2 USB--TTL.
    * interruptions externes : 2 et 3. Ces goupilles peuvent être configurées pour déclencher une interruption sur une valeur basse, une augmentation ou un bord en baisse, ou une variation de la valeur. Voyez la fonction d'attachInterrupt () pour des détails.
    * PWM : 3, 5, 6, 9, 10, et 11. fournissent PWM 8 bits produit la fonction d'analogWrite ().
    * SPI : 10 (SOLIDES SOLUBLES), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Communication de SPI de soutien de ces goupilles utilisant la bibliothèque de SPI.
    * LED : 13. Il y a un élément LED relié la borne numérique 13. Quand la goupille est valeur élevée, la LED est allumée, quand la goupille est BASSE, il est éteinte.

L'ONU a 6 entrées analogiques, marquées A0 par A5, qui fournissent 10 bits de résolution (c.--d. 1024 valeurs différentes). Par défaut elles mesurent partir de la terre 5 volts, sont cependant lui possible de changer l'extrémité supérieure de leur gamme utilisant la goupille d'AREF et la fonction d'analogReference (). En plus, quelques goupilles ont spécialisé la fonctionnalité :

    * TWI : Goupille d'A4 ou de SDA et A5 ou goupille de cble coaxial. Communication de soutien TWI utilisant la bibliothèque de fil.

Il y a quelques autres goupilles sur le conseil :

    * AREF. Tension de référence pour les entrées analogiques. Utilisé avec l'analogReference ().
    * remise. Apportez cette ligne le BAS pour remettre zéro le microcontrôleur. Typiquement utilisé pour ajouter un bouton de réinitialisation aux boucliers qui bloquent celui sur le conseil.

Voyez également la cartographie entre les goupilles d'Arduino et les ports ATmega328. La cartographie pour l'Atmega8, les 168, et les 328 est identique.
Communication

L'ONU d'Arduino a un certain nombre d'équipements pour communiquer avec un ordinateur, un Arduino différent, ou d'autres microcontrôleurs. L'ATmega328 fournit la communication périodique d'UART TTL (5V), qui est disponible sur les bornes numériques 0 (RX) et 1 (TX). Un ATmega16U2 sur le conseil creuse des rigoles cette communication périodique au-dessus d'USB et apparaît comme port virtuel de COM au logiciel sur l'ordinateur. “Le progiciel 16U2 emploie les conducteurs standard de COM d'USB, et aucun conducteur externe n'est nécessaire. Cependant, sur Windows, un dossier de .inf est exigé. Le logiciel d'Arduino inclut un moniteur périodique qui permet des données textuelles simples d'être envoyées et du conseil d'Arduino. Le RX et le TXLEDs sur le conseil clignoteront quand des données sont transmises par l'intermédiaire de la puce et de la connexion USB--périodiques d'USB l'ordinateur (mais pas pour la communication périodique sur bornes 0 et 1).

Une bibliothèque de SoftwareSerial tient compte de la communication périodique sur les goupilles numériques de l'ONU l'une des.

L'ATmega328 soutient également la communication d'I2C (TWI) et de SPI. Le logiciel d'Arduino inclut une bibliothèque de fil pour simplifier l'utilisation de l'autobus d'I2C ; voyez la documentation pour des détails. Pour la communication de SPI, employez la bibliothèque de SPI.
Programmation

L'ONU d'Arduino peut être programmée avec le logiciel d'Arduino (téléchargement). Choisissez la « ONU d'Arduino du menu d'outils > de conseil (selon le microcontrôleur sur votre conseil). Pour des détails, voyez la référence et les cours.

L'ATmega328 sur l'ONU d'Arduino vient preburned avec un chargeur-amorce qui te permet de télécharger le nouveau code lui sans utilisation d'un programmeur externe de matériel. Il communique utilisant le protocole originalSTK500 (référence, des dossiers d'en-tête de C).

Vous pouvez également dévier le chargeur-amorce et programmer le microcontrôleur par l'en-tête d'ICSP (programmation périodique en circuit) ; voir les ces instructions pour des détails.

Dans les panneaux rev1 et rev2) le code source des progiciels ATmega16U2 (ou 8U2 est disponible. L'ATmega16U2/8U2 est chargé avec un chargeur-amorce de DFU, qui peut être activé par :

    * sur les panneaux Rev1 : relier le pullover de soudure au dos du conseil (près de la carte de l'Italie) et puis rajustement du 8U2.
    * sur Rev2 ou plus défunts conseils : il y a une résistance que tirant les 8U2/16U2 HWB rayent pour rectifier, le facilitant pour mettre dans le mode de DFU.

Vous pouvez alors employer le logiciel de la SECOUSSE d'Atmel (Windows) ou le programmeur de DFU (Mac OS X et Linux) pour charger un nouveau progiciel. Ou vous pouvez employer l'en-tête d'ISP avec un programmeur externe (recouvrant le chargeur-amorce de DFU). Voyez que ceci utilisateur-a contribué le cours pour plus d'information.
Automatique (logiciel) remis zéro

Plutôt qu'exigeant une presse physique du bouton de réinitialisation avant un téléchargement, l'ONU d'Arduino est conçue d'une manière dont lui permet d'être remis zéro par le logiciel fonctionnant sur un ordinateur relié. Une des lignes de contrôle de flux de matériel (DTR) de theATmega8U2/16U2 est reliée la ligne de remise de l'ATmega328 par l'intermédiaire d'un condensateur de 100 nanofarad. Quand cette ligne est affirmée (pris le bas), la ligne de remise chute assez longtemps pour remettre zéro la puce. Le logiciel d'Arduino emploie cette capacité pour te permettre de télécharger le code en appuyant sur simplement le bouton de téléchargement dans l'environnement d'Arduino. Ceci signifie que le chargeur-amorce peut avoir un temps mort plus court, pendant que l'abaissement de DTR peut bien-être coordonné avec le début du téléchargement.

Cette installation a d'autres implications. Quand l'ONU est reliée un ordinateur courant Mac OS X ou Linux, il remet zéro chaque fois que un rapport est établi lui partir du logiciel (par l'intermédiaire d'USB). Pour le moitié-deuxième suivant ou ainsi, le chargeur-amorce fonctionne sur l'ONU. Tandis qu'il est programmé ignorer les données mal formées (c.--d. quelque chose sans compter qu'un téléchargement de nouveau code), il arrêtera les octets premiers de données envoyées au conseil après qu'une connexion soit ouverte. Si un croquis fonctionnant sur le conseil reçoit la configuration ancienne ou d'autres données quand il commence d'abord, assurez-vous que le logiciel avec lequel il communique des attentes une seconde après ouverture de la connexion et avant d'envoyer ces données.

L'ONU contient une trace qui peut être coupée pour désactiver la réinitialisation automatique. Les protections des deux côtés de la trace peuvent être soudées ensemble pour lui permettre nouveau. Elle a marqué « RESET-EN ». Vous pouvez également pouvoir désactiver la réinitialisation automatique en reliant une résistance de 110 ohms de 5V la ligne de remise ; voir le ce forum fileter pour des détails.
Protection de surintensité d'USB

L'ONU d'Arduino a un polyfuse réglable qui protège les ports USB de votre ordinateur contre des shorts et la surintensité. Bien que la plupart des ordinateurs assurent leur propre protection interne, le fusible assure une couche supplémentaire de protection. Si plus de 500 mA sont appliqués au port USB, le fusible cassera automatiquement la connexion jusqu'au court ou la surcharge est enlevée.
Caractéristiques physiques

La longueur maximale et la largeur de la carte PCB de l'ONU sont de 2,7 et 2,1 pouces respectivement, avec le connecteur d'USB et le cric de puissance se prolongeant au del de l'ancienne dimension. Quatre trous de vis permettent au conseil d'être attaché une surface ou un cas. Notez que la distance entre les bornes numériques 7 et 8 est 160 le mil (0,16"), pas même un multiple de l'espacement de 100 mils des autres goupilles.