Placa Atmega328 do microcontrolador da ONU R3 de Arduino

Vista geral

A ONU de Arduino é uma placa do microcontrolador baseada no ATmega328 (folha de dados). Tem 14 pinos digitais do entrada/saída (de que 6 podem ser usados enquanto saídas de PWM), 6 entradas análogas, um oscilador de cristal de 16 megahertz, uma conexão de USB, um jaque do poder, um encabeçamento de ICSP, e um botão de restauração. Contém tudo necessário apoiar o microcontrolador; conecte-a simplesmente a um computador com um cabo de USB ou põe-na com um adaptador C.A.-à-C.C. ou uma bateria para obter começado.

A ONU difere de todas as placas precedentes que não usa a microplaqueta USB-à-de série do motorista de FTDI. Em lugar de, caracteriza o Atmega16U2 (Atmega8U2 até a versão R2) programado como um conversor USB-à-de série.
A revisão 2 da placa da ONU tem um resistor que puxa a linha de 8U2 HWB para a terra, facilitando a pôr no modo de DFU.
A revisão 3 da placa tem as seguintes características novas:

    * pinout 1,0: pinos adicionados que estão próximo ao pino da AREF e outros dois pinos novos colocaram próximo ao pino da RESTAURAÇÃO, os IOREF de SDA e de LCC que permitem que os protetores se adaptem à tensão fornecida da placa. No futuro, os protetores serão compatíveis ambos com a placa que usam o AVR, que se operam com 5V e com o Arduino devido que se operam com 3.3V. Segundo é um pino não conectado, de que é reservado para as finalidades futuras.
    * circuito mais forte da RESTAURAÇÃO.
    * Atmega 16U2 substitui o 8U2.

A “ONU” significa um no italiano e é nomeada para marcar a próximo liberação de Arduino 1,0. A ONU e a versão 1,0 serão as versões da referência de Arduino, movendo-se para a frente. A ONU é o modelo o mais atrasado em uma série de placas de USB Arduino, e de referência para a plataforma de Arduino; para uma comparação com versões anteriores, veja o índice de placas de Arduino.
Sumário
Microcontrolador ATmega328
Tensão de funcionamento 5V
Tensão de entrada (recomendada) 7-12V
Tensão de entrada (limites) 6-20V
O I/O de Digitas fixa 14 (de que 6 fornecem PWM output)
Pinos 6 da entrada análoga
Corrente da C.C. pelo Pin do I/O 40 miliampères
Corrente da C.C. para Pin 3.3V 50 miliampères
Memória Flash 32 KB (ATmega328) de que 0,5 KB usados pelo bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Velocidade de relógio 16 megahertz
Projeto do diagrama esquemático & da referência

Arquivos de EAGLE: arduino-uno-Rev3-reference-design.zip (NOTA: trabalhos com Eagle 6,0 e mais novo)

Diagrama esquemático: arduino-uno-Rev3-schematic.pdf

Nota: O projeto da referência de Arduino pode usar um Atmega8, 168, ou 328, modelos atuais usam um ATmega328, mas um Atmega8 é mostrado no diagrama esquemático para a referência. A configuração de pino é idêntica em todos os três processadores.
Poder

A ONU de Arduino pode ser posta através da conexão de USB ou com uma fonte da alimentação externa. A fonte de energia é selecionada automaticamente.

O poder externo (de não-USB) pode vir de um adaptador C.A.-à-C.C. (parede-verruga) ou da bateria. O adaptador pode ser conectado obstruindo uma tomada 2.1mm centro-positiva no jaque do poder da placa. As ligações de uma bateria podem ser introduzidas encabeçamentos no pino da terra e do Vin do conector de alimentação.

A placa pode operar sobre uma fonte externo de 6 a 20 volts. Se fornecido com o menos do que 7V, contudo, o pino 5V pode fornecer menos de cinco volts e a placa podem ser instáveis. Se usando mais do que 12V, o regulador de tensão pode superaquecer e danificar a placa. A escala recomendada é 7 a 12 volts.

Os pinos do poder são como segue:

    * VIN. A tensão de entrada à placa de Arduino quando usar uma fonte de alimentação externa (ao contrário de 5 volts da conexão ou de outro de USB fonte de energia regulada). Você pode tensão de fonte através deste pino, ou, se a tensão de fornecimento através do jaque do poder, alcança-o através deste pino.
    * o pino 5V.This outputs um 5V regulado do regulador na placa. A placa pode ser fornecida com o poder do jaque da alimentação de DC (7 - 12V), do conector de USB (5V), ou do pino de VIN da placa (7-12V). A tensão de fornecimento através dos pinos 5V ou 3.3V contorneia o regulador, e pode danificar sua placa. Nós não a recomendamos.
    * 3V3. Uma fonte de 3,3 volts gerada pelo regulador a bordo. A tração atual máxima é 50 miliampères.
    * terra. Pinos à terra.

Memória

O ATmega328 tem 32 KB (com os 0,5 KB usados para o bootloader). Igualmente tem 2 KB de SRAM e 1 KB de EEPROM (que pode ser lido e escrito com a biblioteca de EEPROM).
Entrada e saída

Cada um dos 14 pinos digitais na ONU pode ser usado como uma entrada ou uma saída, usando o pinMode (), o digitalWrite (), e as funções do digitalRead (). Operam-se em 5 volts. Cada pino pode fornecer ou receber um máximo de 40 miliampères e manda um interno levantar o resistor (desligado à revelia) de 20-50 kOhms. Além, alguns pinos especializaram funções:

    * série: 0 (RX) e 1 (TX). Usado para receber (RX) e transmitir dados de série de (TX) TTL. Estes pinos são conectados aos pinos correspondentes da microplaqueta da série de ATmega8U2 USB-à-TTL.
    * interrupções externos: 2 e 3. Estes pinos podem ser configurados para provocar uma interrupção em um baixo valor, uma aumentação ou uma borda de queda, ou uma mudança no valor. Veja a função do attachInterrupt () para detalhes.
    * PWM: 3, 5, 6, 9, 10, e 11. fornecem PWM de 8 bits output a função do analogWrite ().
    * SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Uma comunicação de SPI do apoio destes pinos usando a biblioteca de SPI.
    * diodo emissor de luz: 13. Há um diodo emissor de luz do acessório conectado ao pino digital 13. Quando o pino é elevado valor, o diodo emissor de luz está ligada, quando o pino é BAIXO, ele está.

A ONU tem 6 entradas análogas, etiquetadas A0 com o A5, cada qual fornece 10 bocados da definição (isto é 1024 valores diferentes). À revelia medem da terra a 5 volts, são embora ele possível mudar a extremidade superior de sua escala usando o pino da AREF e a função do analogReference (). Adicionalmente, alguns pinos especializaram a funcionalidade:

    * TWI: Pino de A4 ou de SDA e A5 ou pino da LCC. Uma comunicação do apoio TWI usando a biblioteca do fio.

Há um par outros pinos na placa:

    * AREF. Tensão da referência para as entradas análogas. Usado com analogReference ().
    * restauração. Traga esta linha PONTO BAIXO para restaurar o microcontrolador. Usado tipicamente para adicionar um botão de restauração aos protetores que obstruem esse na placa.

Veja igualmente o mapeamento entre os pinos de Arduino e os portos ATmega328. O mapeamento para o Atmega8, os 168, e os 328 é idêntico.
Uma comunicação

A ONU de Arduino tem um número de facilidades para comunicar-se com um computador, um outro Arduino, ou uns outros microcontroladores. O ATmega328 fornece uma comunicação de série de UART TTL (5V), que esteja disponível nos pinos digitais 0 (RX) e 1 (TX). Um ATmega16U2 na placa canaliza esta comunicação de série sobre USB e aparece como um porto virtual de COM ao software no computador. ‘O firmware 16U2 usa os motoristas padrão de COM de USB, e nenhum motorista externo é precisado. Contudo, em Windows, um arquivo de .inf é exigido. O software de Arduino inclui um monitor de série que permita que os dados textuais simples sejam enviados a e da placa de Arduino. O RX e o TXLEDs na placa piscarão quando os dados estão sendo transmitidos através da microplaqueta e da conexão USB-à-de série de USB ao computador (mas não para uma comunicação de série nos pinos 0 e 1).

Uma biblioteca de SoftwareSerial permite uma comunicação de série em alguns dos pinos digitais da ONU.

O ATmega328 igualmente apoia uma comunicação de I2C (TWI) e de SPI. O software de Arduino inclui uma biblioteca do fio para simplificar o uso do ônibus de I2C; veja a documentação para detalhes. Para uma comunicação de SPI, use a biblioteca de SPI.
Programação

A ONU de Arduino pode ser programada com o software de Arduino (transferência). Selecione de “a ONU Arduino do menu das ferramentas > da placa (de acordo com o microcontrolador em sua placa). Para detalhes, veja a referência e os cursos.

O ATmega328 na ONU de Arduino vem preburned com um bootloader que permita que você lhe transfira arquivos pela rede o código novo sem o uso de um programador externo do hardware. Comunica-se usando o protocolo originalSTK500 (referência, de encabeçamento de C arquivos).

Você pode igualmente contornear o bootloader e programar o microcontrolador através do encabeçamento de ICSP (programação de série no circuito); veja estas instruções para detalhes.

Nas placas rev1 e rev2) o código fonte dos firmware ATmega16U2 (ou 8U2 está disponível. O ATmega16U2/8U2 é carregado com um bootloader de DFU, que possa ser ativado perto:

    * nas placas Rev1: conectando a ligação em ponte da solda na parte de trás da placa (perto do mapa de Itália) e então restaurando o 8U2.
    * em Rev2 ou em placas mais atrasadas: há um resistor que puxando os 8U2/16U2 HWB alinhem para moer, facilitando o pôr no modo de DFU.

Você pode então usar o software da ALETA de Atmel (Windows) ou o programador de DFU (Mac OS X e Linux) para carregar um firmware novo. Ou você pode usar o encabeçamento do ISP com um programador externo (que overwriting o bootloader de DFU). Veja que isto usuário-contribuiu o curso para mais informação.
Automático (software) restaurado

Um pouco do que exigindo uma imprensa física do botão de restauração antes de uma transferência de arquivo pela rede, a ONU de Arduino é projetada em uma maneira que permita que seja restaurada pelo software que corre em um computador conectado. Uma das linhas de controle do fluxo do hardware (DTR) de theATmega8U2/16U2 é conectado à linha da restauração do ATmega328 através de um capacitor de 100 nanofarad. Quando esta linha estiver afirmada (tomado o ponto baixo), a linha da restauração deixa cair por muito tempo bastante para restaurar a microplaqueta. O software de Arduino usa esta capacidade de permitir que você transfira arquivos pela rede o código simplesmente pressionando o botão da transferência de arquivo pela rede no ambiente de Arduino. Isto significa que o bootloader pode ter um intervalo mais curto, enquanto a redução de DTR pode bem-ser coordenada com o começo da transferência de arquivo pela rede.

Esta instalação tem outras implicações. Quando a ONU é conectada a um computador que corre Mac OS X ou Linux, restaura cada vez que uma conexão é feita a ela do software (através de USB). Para o seguinte metade-segundo ou assim, o bootloader está correndo na ONU. Quando estiver programado ignorar os dados deformados (isto é qualquer coisa além de uma transferência de arquivo pela rede do código novo), interceptará os bytes primeiros dos dados enviados à placa depois que uma conexão é aberta. Se um esboço que corre na placa recebe a único configuração ou os outros dados quando começa primeiramente, certifique-se de que o software com que comunica esperas um segundo após ter aberto a conexão e antes de enviar estes dados.

A ONU contém um traço que possa ser cortado para desabilitar a auto-restauração. As almofadas em ambos os lados do traço podem ser soldadas junto re-para permiti-lo. Etiquetou “RESET-EN”. Você pode igualmente poder desabilitar a auto-restauração conectando um resistor de 110 ohms de 5V à linha da restauração; veja este fórum rosquear para detalhes.
Proteção da sobrecarga de USB

A ONU de Arduino tem um polyfuse resettable que proteja os porta usb do seu computador do short e da sobrecarga. Embora a maioria de computadores forneçam sua própria proteção interna, o fusível fornece uma camada extra de proteção. Se mais de 500 miliampères são aplicados ao porta usb, o fusível quebrará automaticamente a conexão até o curto ou a sobrecarga é removida.
Características físicas

O comprimento máximo e a largura do PWB da ONU são 2,7 e 2,1 polegadas respectivamente, com o conector de USB e o jaque do poder que estendem além da dimensão anterior. Quatro furos do parafuso permitem que a placa seja unida a uma superfície ou a um caso. Note que a distância entre os pinos digitais 7 e 8 são 160 mil. (0,16"), não um mesmo múltiplo do afastamento de 100 mil. dos outros pinos.