Arduino Uno

Arduino UNO
	Arduino Uno SMD R3
Utvecklare	Arduino
Tillverkare	Många
Typ	Enkelkorts mikrokontroller
Tillgänglighet	https://store.arduino.cc/usa/
Operativ system	Ingen
CPU	Microchip AVR (8-bitars)
Minne	SRAM
Lagring	Flash , EEPROM

Arduino Uno är ett mikrokontrollerkort med öppen källkod baserat på Microchip ATmega328P mikrokontroller och utvecklad av Arduino.cc och släpptes initialt 2010. Kortet är utrustat med uppsättningar digitala och analoga in-/utgångsstift (I/O) som kan vara gränssnitt till olika expansionskort (skärmar) och andra kretsar. Kortet har 14 digitala I/O-stift (sex kan PWM- utgång), 6 analoga I/O-stift och är programmerbart med Arduino IDE (Integrated Development Environment), via en typ B USB-kabel . Den kan drivas av en USB-kabel eller en fatkontakt som accepterar spänningar mellan 7 och 20 volt, till exempel ett rektangulärt 9-volts batteri . Det liknar Arduino Nano och Leonardo. Hårdvarureferensdesignen distribueras under en Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5-licens och är tillgänglig på Arduinos webbplats. Layout- och produktionsfiler för vissa versioner av hårdvaran är också tillgängliga.

Ordet " uno " betyder "en" på italienska och valdes för att markera en stor omdesign av Arduinos hårdvara och mjukvara. Uno-kortet var efterföljaren till Duemilanove-utgåvan och var den nionde versionen i en serie USB-baserade Arduino-kort. Version 1.0 av Arduino IDE för Arduino Uno-kortet har nu utvecklats till nyare versioner. ATmega328 på kortet levereras förprogrammerad med en bootloader som gör det möjligt att ladda upp ny kod till den utan att behöva använda en extern hårdvaruprogrammerare.

Medan Uno kommunicerar med det ursprungliga STK500-protokollet, skiljer den sig från alla föregående kort genom att den inte använder ett FTDI USB-till-UART seriellt chip. Istället använder den Atmega16U2 (Atmega8U2 upp till version R2) programmerad som en USB-till-seriell-omvandlare .

Historia

Arduino RS232 seriellt kort - en föregångare med en ATmega8

Arduino-projektet startade vid Interaction Design Institute Ivrea (IDII) i Ivrea , Italien. Vid den tiden använde eleverna en BASIC Stamp- mikrokontroller, till en kostnad som var en betydande kostnad för många elever. 2003 skapade Hernando Barragán utvecklingsplattformen Wiring som ett masteruppsatsprojekt vid IDII, under ledning av Massimo Banzi och Casey Reas, som är kända för sitt arbete med bearbetningsspråket . Projektets mål var att skapa enkla, billiga verktyg för att skapa digitala projekt av icke-ingenjörer. Wiring-plattformen bestod av ett kretskort (PCB) med en ATmega 168 mikrokontroller, en IDE baserad på bearbetning och biblioteksfunktioner för att enkelt programmera mikrokontrollern. 2003 lade Massimo Banzi, tillsammans med David Mellis, en annan IDII-student, och David Cuartielles till stöd för den billigare ATmega8 mikrokontrollern till Wiring. Men istället för att fortsätta arbetet med Wiring, klaffade de projektet och döpte om det till Arduino . Tidiga arduinokort använde FTDI USB-till-UART seriellt chip och en ATmega 168. Uno skilde sig från alla tidigare kort genom att ha ATmega328P mikrokontroller och en ATmega16U2 (Atmega8U2 upp till version R2) programmerad som en USB-till-serial omvandlare.

Tekniska specifikationer

Mikrokontroller :

IC: Microchip ATmega328P
Klockhastighet: 16 MHz på Uno-kort, även om IC klarar av maximalt 20MHz vid 5 volt
Flashminne : 32 KB, varav 0,5 KB som används av starthanteraren
SRAM : 2 KB
EEPROM : 1 KB
UART kringutrustning: 1
I2C kringutrustning: 1
SPI kringutrustning: 1
Driftspänning: 5 Volt

Digitala I/O-stift: 14
PWM-stift: 6 (stift nr 3, 5, 6, 9, 10 och 11)
Analoga ingångsstift: 6
DC-ström per I/O-stift: 20 mA
DC-ström för 3,3V Pin: 50 mA
Längd: 68,6 mm
Bredd: 53,4 mm
Vikt: 25 g
ICSP Header: Ja
Kraftkällor:

USB-kontakt. USB-bussen har ett spänningsområde på 4,75 till 5,25 volt. De officiella Uno-korten har en USB-B-kontakt, men Uno-kort från tredje part kan ha en miniUSB- eller microUSB-kontakt.
5,5 mm/2,1 mm fatkontakt. Officiella Uno-kort stöder 6 till 20 volt, men 7 till 12 volt rekommenderas. Den maximala spänningen för 3:e parts Uno-kort varierar mellan korttillverkare eftersom olika spänningsregulatorer används, var och en med olika maxvärde för ingång. Strömmen till denna kontakt leds genom en seriediod innan den ansluts till VIN för att skydda mot oavsiktliga backspänningssituationer.
VIN-stift på sköldhuvudet. Den har ett liknande spänningsområde för cylinderjacket. Eftersom detta stift inte har omvänd spänningsskydd, kan ström injiceras eller dras från detta stift. Vid tillförsel av ström till VIN-stiftet krävs en extern seriediod om jackjack används. När kortet drivs av fatuttaget kan strömmen dras ur denna stift.

Rubriker

Allmänna stiftfunktioner

Lysdiod : Det finns en inbyggd lysdiod som drivs av digitalt stift 13. När stiftet har högt värde är lysdioden på, när stiftet är lågt är det släckt.
VIN : Ingångsspänningen till Arduino/Genuino-kortet när det använder en extern strömkälla (till skillnad från 5 volt från USB-anslutningen eller annan reglerad strömkälla). Du kan mata spänning genom detta stift, eller, om du levererar spänning via strömuttaget, komma åt det genom detta stift.
5V : Detta stift matar ut en reglerad 5V från regulatorn på kortet. Kortet kan försörjas med ström antingen från likströmsuttaget (7 - 20V), USB-kontakten (5V) eller kortets VIN-stift (7-20V). Matning av spänning via 5V- eller 3,3V-stiften förbigår regulatorn och kan skada kortet.
3V3 : En 3,3 volts matning genererad av den inbyggda regulatorn. Maximalt strömdrag är 50 mA.
GND : Jordstift.
IOREF : Detta stift på Arduino/Genuino-kortet tillhandahåller spänningsreferensen med vilken mikrokontrollern fungerar. En korrekt konfigurerad skärm kan läsa IOREF-stiftspänningen och välja lämplig strömkälla, eller göra det möjligt för spänningsöversättare på utgångarna att fungera med 5V eller 3,3V.
Återställ : Används vanligtvis för att lägga till en återställningsknapp till sköldar som blockerar den på brädet.

Särskilda stiftfunktioner

Var och en av de 14 digitala stiften och 6 analoga stiften på Uno kan användas som en ingång eller utgång, under mjukvarukontroll (med funktionerna pinMode(), digitalWrite() och digitalRead()). De fungerar på 5 volt. Varje stift kan ge eller ta emot 20 mA som rekommenderat drifttillstånd och har ett internt pull-up-motstånd (bortkopplat som standard) på 20-50K ohm. Maximalt 40mA får inte överskridas på något I/O-stift för att undvika permanent skada på mikrokontrollern. Uno har 6 analoga ingångar, märkta A0 till A5; var och en ger 10 bitars upplösning (dvs. 1024 olika värden). Som standard mäter de från jord till 5 volt, även om det är möjligt att ändra den övre delen av intervallet med hjälp av AREF-stiftet och analogReference()-funktionen.

Dessutom har vissa stift specialiserade funktioner:

Seriell / UART : stift 0 (RX) och 1 (TX). Används för att ta emot (RX) och sända (TX) TTL seriella data. Dessa stift är anslutna till motsvarande stift på ATmega8U2 USB-till-TTL seriell chip.
Externa avbrott : stift 2 och 3. Dessa stift kan konfigureras för att utlösa ett avbrott vid ett lågt värde, en stigande eller fallande flank eller en värdeförändring.
PWM (pulsbreddsmodulering): stift 3, 5, 6, 9, 10 och 11. Kan ge 8-bitars PWM-utgång med analogWrite()-funktionen.
SPI (Serial Peripheral Interface): stift 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) och 13 (SCK). Dessa stift stöder SPI-kommunikation med hjälp av SPI-biblioteket.
TWI (två-trådsgränssnitt) / I²C : stift SDA (A4) och stift SCL (A5). Stöd TWI-kommunikation med hjälp av Wire-biblioteket.
AREF (analog referens): Referensspänning för de analoga ingångarna.

Kommunikation

Arduino UNO

Arduino/Genuino Uno har ett antal faciliteter för att kommunicera med en dator, ett annat Arduino/Genuino-kort eller andra mikrokontroller. ATmega328 tillhandahåller UART TTL (5V) seriell kommunikation, som är tillgänglig på digitala stift 0 (RX) och 1 (TX). En ATmega16U2 på kortet kanaliserar denna seriella kommunikation över USB och visas som en virtuell com-port till programvaran på datorn. 16U2-firmwaren använder standard USB COM-drivrutiner och ingen extern drivrutin behövs. På Windows krävs dock en .inf-fil. Arduino Software (IDE) inkluderar en seriell monitor som gör att enkel textdata kan skickas till och från kortet. RX- och TX-lysdioderna på kortet blinkar när data överförs via USB-till-seriellt chip och USB-anslutning till datorn (men inte för seriell kommunikation på stift 0 och 1). Ett SoftwareSerial-bibliotek tillåter seriell kommunikation på vilken som helst av Unos digitala stift.

Automatisk (programvara) återställning

Istället för att kräva ett fysiskt tryck på återställningsknappen innan en uppladdning är Arduino/Genuino Uno-kortet utformat på ett sätt som gör att det kan återställas av programvara som körs på en ansluten dator. En av hårdvaruflödeskontrolllinjerna (DTR) på ATmega8U2/16U2 är ansluten till återställningslinjen på ATmega328 via en 100 nanofarad kondensator. När denna linje hävdas (tagen låg), sjunker återställningslinjen tillräckligt länge för att återställa chipet.

Denna inställning har andra konsekvenser. När Uno är ansluten till en dator som kör Mac OS X eller Linux, återställs den varje gång en anslutning görs till den från programvara (via USB). Under den följande halvsekunden eller så körs starthanteraren på Uno. Medan den är programmerad att ignorera felaktig data (dvs allt förutom en uppladdning av ny kod), kommer den att fånga upp de första byten med data som skickas till kortet efter att en anslutning har öppnats.

Se även

Tillskrivning:

Den här artikeln innehåller text som är tillgänglig under licensen CC BY-SA 3.0 .

Vidare läsning

externa länkar

Pinout-diagram

Mekanisk