Интернет магазин Arduino
с доставкой по всей России!
Категории

Arduino Uno R3 (Оригинал, Италия)

Самая популярная плата компании Arduino. Для работы с данной платой можно найти наибольшее количество шилдов
1685 руб

Arduino - аппаратная платформа для разработки устройств, с платой ввода/вывода и простой средой разработки на Processing/Wiring. Базируется на МК Atmel AVR (ATmega), большинство плат программируются через USB. Платы Arduino позволяют своими руками создавать различные устройства, являются прекрасным выбором для начинающих в обучении работе с микроконтроллерами. В интернете имеется огромное множество примеров для данной платформы, большинство из них можно собрать даже не прибегая к помощи паяльника!

Сердцем Arduino UNO является микроконтроллер ATmega328 (datasheet) с тактовой частотой 16 МГц. Плата имеет 14 цифровых входов/выводов, 6 аналоговых входов и обладает памятью в объеме 32 КБ.Для программирования и общения с компьютером вам понадобится USB кабель A-B.

Версия R3 является последней моделью в линейке UNO и отличается от предыдущих версий конвертером USB-UART на базе ATmega16U2 вместо ранее используемых чипов 8U2 и FTDI.

 

Питание:

Arduino может питаться как от USB порта компьютера, так и от источника внешнего питания с напряжением 6.6-12В. В случае, если подключены оба источника питания, то плата Arduino автоматически переключится на питание от внешнего источника, если его напряжение выше 6.6В.

Выводы питания представленные на плате Arduino:

Vin - напряжение на даном выводе при питании от внешнего источника равно Uвх-0.7В, при питании от USB будет равно 5В.

5V - как понятно из названия, напряжение на данном выводе всегда равно пяти вольтам. При питании от USB максимальный ток который может выдать вывод - 500мА, при питании от внешнего источника - 800мА

3.3V - представляет 3.3В. Максимальный ток - 50 мА.

GND - земля питания (минус)

 

Память:

ATmega328 имеет 32 KB (0.5 KB заняты бутлоадером). Плата также имеет 2 KB SRAM и 1 KB EEPROM память (которая может быть считана либо записала с помощью библиотеки EEPROM).

 

Цифровые пины:

Каждый из 14 цифровых пинов на плате Uno может быть использован как вход или выход, используя pinMode()digitalWrite(), и digitalRead() функции. Они работают с напряжением 5В. Каждый пин может выдавать или принимать макимум 40мА. Также выводы имеют встроенные pull-up резисторы (отключены по умолчанию) сопротивлением 20-50 кОм. В дополнении, некоторые выводы имеют дополнительные функции:

• UART: Пин 0 (RX) и пин 1 (TX). Служат для приема (RX) и передачи (TX) TTL данных. Данные выводы подключены к соответствующим выводам микросхемы последовательной шины ATmega8U2 USB-to-TTL.

• Внешнее прерывание: Пин 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробное описание смотрите в attachInterrupt() функции.

• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Обеспечивают 8ми битный ШИМ при помощи analogWrite() функции.

• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Данные выводы обеспечивают связь по интерфейсу SPI, для чего используется библиотека SPI library.

• LED: 13. Для отладки проектов на плату выведен светодиод подключенный к пину 13. Когда на выводе присутствует высокое значение (HiGH), светодиод горит, когда низкое (LOW) светодиод потушен.

 

Аналоговые пины:

Uno имет 6 аналоговых входов, пронумерованы с A0 по A5, Каждый из них обладает 10 битным разрешением (т.е. 1024 различных значений). По умолчанию измерение происходит от 5В до 0В, возможно изменить верхний предел измеряемого значения, используя для этого вывод AREF и analogReference() функцию. Некоторые аналоговые пины также имеют дополнительные функции:

• I2C: Пин A4 (SDA) и пин A5 (SCL). Для обмена информацией по I2C используется Wire library.

Также на плате расположены еще несколько важных выводов:

• AREF - опорное напряжение для аналоговых входов. используется с analogReference().

• Reset - притягивание данного вывода к земле производит перезагрузку контроллера. 

Полезно будет также посмотреть соответствие выводов Arduino и ATmega328. Распиновка для Atmega8, 168, и 328 идентична.

 

Связь:

ATmega328 имеет UART TTL (5V) последовательный интерфейс, который предствален цифровыми выводами 0 (RX) и 1 (TX). ATmega16U2 обеспечивает связь с компьютером по USB, и определяется как виртуальный порт на стороне компьютера. Прошивка 16U2 использует стандартные USB COM драйвера, нет необходимости устанавливать дополнительные драйвера. Тем не менее , для работы в Windows, требуется inf файл. Программное обеспечение Arduino включает в себя серийный монитор, который позволяет принимать и отсылать простые текстовые данные на плату Arduino. Светодиоды RX и TX, расположенные на плате, будут мигать когда что-либо передается через USB-to-serial преобразователь в порт компьютера (при просто обмене данными по средствам последовательной связи на контактах 0 и 1, мигания не будет).

С помощью библиотеки SoftwareSerial можно создать последовательную передачу данных через любой из цифровых выводов Uno.

ATmega328 также поддерживает интерфейсы I2C (TWI) и SPI. В Arduino программное обеспечение включена библиотека Wire для удобства использования шины I2C. Дополнительную информацию смотрите в документации. Для работы с интерфейсом SPI используйте библиотеку SPI.

 

Программирование:

Arduino Uno может программироваться с помошью ПО Arduino (загрузить). Выберите "Arduino Uno from the Tools > Board menu (В соответствии с микроконтроллером установленным на плате). Подробная информация находится в справочнике и инструкциях.

ATmega328 установленная в плате Arduino Uno поставляется с зашитым bootloader'ом что позволяет загружать программный код в Arduino без использования внешних программаторов. Для связи исользуется оригинальный STK500 протокол (reference,C header files).

Вы можете не использовать бутлоадер, а программировать контроллер напрямую через ICSP (внутрисхемное программирование) разъем. Для пополнительной информации смотрите эту инструкцию. Вы можете использовать Atmel's FLIP ПО (Windows) или DFU программирование (Mac OS X and Linux) для загрузки нового ПО. Вы можете также заливать новые версии ПО с помощью внешнего программатора. Смотрите эту пользовательскую инструкцию для получения более подробной инфомации.

 

Автоматическая программная перезагрузка:

Arduino Uno разработана таким образом, что непосредственно перед загрузкой скетча, контроллер должен быть перезагружен. Для того чтобы каждый раз не нажимать кнопку сброса вручную, в плате Arduino предусмотрена автоматическая программная перезагрузка.  Одина из линий (DTR) контроллера ATmega8U2/16U2  подключена к линии сброса ATmega328 через керамический конденсатор 100 нФ. При старте загрузки скетча на этой линии появляется низкий уровень, благодаря тому что конденсатор имеет емкость, на линию Reset ATmega328 не сразу поступает сигнал перезагрузки, а через какое-то время, а именно в момент когда программный код начинает грузиться в МК.

Программное обеспечение Arduino использует эту возможность, чтобы позволить Вам загружать код, просто нажав на кнопку загрузки в среде Arduino. В новом бутлоадере начало загрузки согласовано с линией DTR, что позволило сократить время загрузки скетча в плату Arduino.

Данное новшество имеет и минусы. В момент когда Uno подключен к компьютеру под управлением Mac OS X или Linux, он перезагружает контроллер каждый раз, когда к нему производится подключение из ПО (через USB). К примеру открытие serial monitor. После перезагрузки, пол секунды, или около того, стартует bootloader Uno. 

 

Тококая защита разъема USB:

Arduino Uno имеет самовостанавливающийся предохранитель, защищающий порт USB компьютера от короткого замыкания и перегрузки.  Хотя большинство современных компьютеров и так имеют свою собственную внутреннюю защиту, предохранитель на плате Arduino обеспечивает дополнительный уровень защиты. Если Arduino и подключенная периферия потребляют более чем 500 мА, предохранитель автоматически сработает и разорвет соединение. Тоже произойдет и при коротком замыкании. Пока не будет устранена причина сверх потребления, либо не будет устранено КЗ, предохранитель будет находиться в разомкнутом состоянии. После устранения вышеописанных проблем, предохранитель самовосстановится и Arduino продолжит работу. 

 

Физические характеристики:

Максимальная длина и ширина печатной платы Uno составляют 6.86 и 5.34 см соответственно. Разъем USB и силовой разъем выходят за границы печатной платы. На плате предусмотрены четыре отверстия для винтов. Расстояние между цифровыми выводами 7 и 8 равняется 0.4 мм, хотя между другими выводами оно составляет 2.54 мм.

 

Основные технические характеристики:

• Микроконтроллер: ATmega328 

• Рабочее напряжение: 5V

• Входное напряжение: (рекомендуемое) 7-12V 

• Входное напряжение: (пределы) 6-20V 

• Цифровые вводы / выводы: 14 (6 из которых могут использоваться как ШИМ выводы) 

• Аналоговые входы: 6 

• Постоянный ток в линии ввода / вывода: 40 мА 

• Постоянный ток на 3.3V Pin: 50 мА 

• Флэш-память: 32 Кб, из которых 0,5 Кб используются загрузчиком 

• SRAM 2 Кб  

• EEPROM 1 Кб 

• Тактовая частота 16 МГц

 

Комплектация:

• 1 x Arduino Uno R3 (Оригинал, Италия)

• 1 x Коробочка

• 1 x Инструкция

• 4 x Наклейка

USB кабель не входит в комплектацию оригинальных плат

 

Ссылки:

• Принципиальная схема: arduino-uno-Rev3-schematic.pdf

• EAGLE файлы: arduino-uno-Rev3-reference-design.zip

• Полный список Arduino плат

Примечание: платы Arduino могут использовать контроллеры Atmega8, 168 или 328, Текущие модели используют ATmega328, но Atmega8 показана на принципиальной схеме для примера. Распиновка выводов идентична на всех трех контроллерах.