Due R3 ARM ATmega16U2 SAM3X

Beskrivelse

På grund af R3 ARM ATmega16U2 SAM3X

 

Due R3 ARM ATmega16U2 SAM3X er 100 % kompatibel med det originale produkt.

Specifikation

– Hovedprocessor: AT91SAM3X8EA

– Arbejdsspænding: 3,3V

– Indgangsspænding: 7-12V

– Indgangsspænding: 6-20V Maks

– Ciffer I/O-port 54 stk (12 PWM-udgang)

– Udgangsstrøm: 130mA

– 3,3 V strømforsyningsstift kan levere 00 mA strøm

– 512KB

– SRAM 96 KB (to banker: 64KB og 32KB)

– Urfrekvens: 84 MHz.

 

Oversigt

Arduino Due er et mikrocontrollerkort baseret på Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU (datablad). Det er det første Arduino-kort baseret på en 32-bit ARM-kerne mikrocontroller. Den har 54 digitale ind-/udgangsben (hvoraf 12 kan bruges som PWM-udgange), 12 analoge indgange, 4 UART’er (hardware-serielle porte), en 84 MHz ur, en USB OTG-kompatibel forbindelse, 2 DAC (digital til analog), 2 TWI, et strømstik, en SPI-header, en JTAG-header, en nulstillingsknap og en sletteknap.</ p>

Advarsel: I modsætning til andre Arduino boards kører Arduino Due boardet på 3,3V. Den maksimale spænding, som I/O-benene kan tolerere, er 3,3V. At levere højere spændinger, såsom 5V til en I/O-pin, kan beskadige kortet.

Tavlen indeholder alt det nødvendige for at understøtte mikrocontrolleren; tilslut den blot til en computer med et mikro-USB-kabel, eller forsyn den med en AC-til-DC-adapter eller batteri for at komme i gang. Due er kompatibel med alle Arduino-skjolde, der fungerer ved 3.3V og er kompatible med 1.0 Arduino-pinout.

The Due følger 1.0 pinout:

• TWI: SDA- og SCL-ben, der er tæt på AREF-stiften.
• IOREF-stiften, som gør det muligt for et påsat skjold med den korrekte konfiguration at tilpasse sig spændingen fra kortet. Dette muliggør skjoldkompatibilitet med et 3,3V-kort som Due- og AVR-baserede kort, der fungerer ved 5V.
• En ikke-forbundet pin, reserveret til fremtidig brug.

The Due har en dedikeret forum til diskussion af bestyrelsen.

ARM Core-fordele

Due har en 32-bit ARM-kerne, der kan overgå typiske 8-bit mikrocontrollerkort. De væsentligste forskelle er:

• En 32-bit kerne, der tillader operationer på 4 bytes brede data inden for et enkelt CPU-ur. (for mere information se int type siden).</ li>
• CPU-ur ved 84Mhz.
• 96 KBytes af SRAM.
• 512 KBytes flash-hukommelse til kode.
• en DMA-controller, der kan aflaste CPU’en fra at udføre hukommelsesintensive opgaver.

Skematisk, referencedesign & Pin Mapping

EAGLE-filer: arduino-Due-reference-design.zip

Skematisk: arduino-Due-schematic.pdf

Pin Mapping: SAM3X Pin Mapping-side

Sammendrag

StrømArduino Due kan forsynes med strøm via USB-stikket eller med en ekstern strømforsyning. Strømkilden vælges automatisk.Ekstern (ikke-USB) strøm kan komme enten fra en AC-til-DC-adapter (vægvorte) eller batteri. Adapteren kan tilsluttes ved at sætte et 2,1 mm midterpositivt stik i kortets strømstik. Ledninger fra et batteri kan indsættes i Gnd- og Vin-stifthovederne på POWER-stikket.Tavlen kan fungere på en ekstern forsyning på 6 til 20 volt. Hvis den leveres med mindre end 7V, kan 5V-stiften dog levere mindre end fem volt, og kortet kan være ustabilt. Hvis der bruges mere end 12V, kan spændingsregulatoren overophedes og beskadige kortet. Det anbefalede område er 7 til 12 volt.Strømstifterne er som følger:

• VIN. Indgangsspændingen til Arduino-kortet, når det bruger en ekstern strømkilde (i modsætning til 5 volt fra USB-forbindelsen eller en anden reguleret strømkilde). Du kan levere spænding gennem denne pin, eller hvis du leverer spænding via strømstikket, skal du få adgang til den gennem denne pin.
• 5V. Denne pin udsender en reguleret 5V fra regulatoren på kortet. Kortet kan forsynes med strøm enten fra DC-strømstikket (7 – 12V), USB-stikket (5V) eller VIN-benet på kortet (7-12V). Forsyning af spænding via 5V eller 3,3V pins omgår regulatoren og kan beskadige dit board. Vi anbefaler det ikke.
• 3,3 V. En 3,3 volt forsyning genereret af den indbyggede regulator. Maksimalt strømforbrug er 800 mA. Denne regulator leverer også strømforsyningen til SAM3X mikrocontrolleren.
• GND. Jordstifter.
• IOREF. Denne pin på Arduino-kortet giver den spændingsreference, som mikrocontrolleren fungerer med. Et korrekt konfigureret skjold kan læse IOREF-benspændingen og vælge den passende strømkilde eller aktivere spændingsoversættere på udgangene til at arbejde med 5V eller 3,3V.

HukommelseSAM3X har 512 KB (2 blokke af 256 KB) flashhukommelse til lagring af kode. Bootloaderen er forbrændt fra fabrikken fra Atmel og er gemt i en dedikeret ROM-hukommelse. Den tilgængelige SRAM er 96 KB i to sammenhængende banker på 64 KB og 32 KB. Al den tilgængelige hukommelse (Flash, RAM og ROM) kan tilgås direkte som et fladt adresseringsrum.Det er muligt at slette Flash-hukommelsen på SAM3X med den indbyggede sletteknap. Dette vil fjerne den aktuelt indlæste skitse fra MCU’en. For at slette skal du trykke på og holde Slet-knappen nede i et par sekunder, mens kortet er tændt.Input og output

• Digital I/O: ben fra 0 til 53Hver af de 54 digitale ben på Due kan bruges som input eller output ved at bruge pinMode(), digitalWrite(), og digitalRead()funktioner. De kører på 3,3 volt. Hver pin kan give (kilde) en strøm på 3 mA eller 15 mA, afhængig af pin, eller modtage (synke) en strøm på 6 mA eller 9 mA, afhængig af pin. De har også en intern pull-up-modstand (afbrudt som standard) på 100 KOhm. Derudover har nogle stifter specialiserede funktioner:
• Serie: 0 (RX) og 1 (TX)
• Serie 1: 19 (RX) og 18 (TX)
• Serie 2: 17 (RX) og 16 (TX)
• Serie 3: 15 (RX) og 14 (TX)Bruges til at modtage (RX) og sende (TX) TTL seriel data (med 3,3 V niveau). Ben 0 og 1 er forbundet til de tilsvarende ben på ATmega16U2 USB-til-TTL seriel chip.
• PWM: Ben 2 til 13Giv 8-bit PWM-output med analogWrite() funktion. opløsningen af ​​PWM kan ændres medanalogWriteResolution() funktion.
• SPI: SPI-header (ICSP-header på andre Arduino-kort)Disse stifter understøtter SPI-kommunikation ved hjælp af SPI-bibliotek. SPI-stifterne er brudt ud på den centrale 6-benede header, som er fysisk kompatibel med Uno, Leonardo og Mega2560. SPI-headeren kan kun bruges til at kommunikere med andre SPI-enheder, ikke til programmering af SAM3X med In-Circuit-Serial-Programming-teknikken. SPI of the Due har også avancerede funktioner, der kan bruges med Udvidede SPI-metoder til Due.
• KAN: CANRX og CANTXDisse pins understøtter CAN-kommunikationsprotokollen, men understøttes endnu ikke af Arduino API’er.
• “L” LED: 13Der er en indbygget LED forbundet til digital pin 13. Når pinden er HØJ, er LED’en tændt, når pinden er LAV, er den slukket. Det er også muligt at dæmpe LED’en, fordi den digitale pin 13 også er en PWM-udgang.
• TWI 1: 20 (SDA) og 21 (SCL)
• TWI 2: SDA1 og SCL1.Støt TWI-kommunikation ved hjælp af Wire-bibliotek.
• Analoge indgange: ben fra A0 til A11Due har 12 analoge indgange, som hver kan give 12 bits opløsning (dvs. 4096 forskellige værdier). Som standard er opløsningen af ​​aflæsningerne indstillet til 10 bit, for kompatibilitet med andre Arduino-kort. Det er muligt at ændre opløsningen af ​​ADC med analogReadResolution(). Due’s analoge indgange måler fra jord til en maksimal værdi på 3,3V. Hvis du anvender mere end 3,3 V på Dues stifter, vil det beskadige SAM3X chippen. AnalogReference()-funktionen ignoreres på Due.

AREF-stiften er forbundet til den SAM3X analoge referencestift gennem en modstandsbro. For at bruge AREF-stiften skal modstandBR1 afloddes fra printkortet.

• DAC1 og DAC2Disse ben giver ægte analoge udgange med 12-bit opløsning (4096 niveauer) med analogWrite() funktion. Disse stifter kan bruges til at oprette et lydoutput ved hjælp af Lydbibliotek.

Andre pins på tavlen:

• AREFReferencespænding for de analoge indgange. Brugt med analogReference().
• NulstilBring denne linje LAV for at nulstille mikrocontrolleren. Bruges typisk til at tilføje en nulstillingsknap til skjolde, der blokerer den på brættet.

KommunikationArduino Due har en række faciliteter til at kommunikere med en computer, en anden Arduino eller andre mikrocontrollere og forskellige enheder som telefoner, tablets, kameraer og så videre. SAM3X leverer én hardware UART og tre hardware USARTs til TTL (3.3V) seriel kommunikation.Programmeringsporten er forbundet til en ATmega16U2, som giver en virtuel COM-port til software på en tilsluttet computer (for at genkende enheden, skal Windows-maskiner have en .inf-fil, men OSX- og Linux-maskiner vil automatisk genkende kortet som en COM-port.). 16U2 er også forbundet til SAM3X hardware-UART. Seriel på pins RX0 og TX0 leverer seriel-til-USB-kommunikation til programmering af kortet gennemATmega16U2 mikrocontroller. Arduino-softwaren inkluderer en seriel skærm, som gør det muligt at sende simple tekstdata til og fra boardet. RX og TX LED’erne på kortet blinker, når data overføres viaATmega16U2 chippen og USB-forbindelsen til computeren ( men ikke til seriel kommunikation på ben 0 og 1).Den indbyggede USB-port er tilsluttet SAM3X. Det giver mulighed for seriel (CDC) kommunikation over USB. Dette giver en seriel forbindelse til den serielle skærm eller andre programmer på din computer. Det gør det også muligt for Due at emulere en USB-mus eller et tastatur til en tilsluttet computer. For at bruge disse funktioner, se Referencesider for mus og tastaturbibliotek.Den indbyggede USB-port kan også fungere som en USB-vært for tilsluttede ydre enheder såsom mus, tastaturer og smartphones. For at bruge disse funktioner, se USBHost-referencesider.SAM3X understøtter også TWI- og SPI-kommunikation. Arduino-softwaren inkluderer et Wire-bibliotek for at forenkle brugen af ​​TWI-bussen; se dokumentation for detaljer. Til SPI-kommunikation skal du bruge SPI-bibliotek.ProgrammeringArduino Due kan programmeres med Arduino-softwaren (download). For detaljer, se reference og tutorials.Upload af skitser til SAM3X er anderledes end de AVR-mikrocontrollere, der findes i andre Arduino-kort, fordi flashhukommelsen skal slettes før den omprogrammeres. Upload til chippen administreres af ROM på SAM3X, som kun køres, når chippens flashhukommelse er tom.</div >

Enhver af USB-portene kan bruges til at programmere kortet, selvom det anbefales at bruge programmeringsporten på grund af den måde, sletningen af ​​chippen håndteres på :</ p>

• Programmeringsport: For at bruge denne port skal du vælge “Arduino Due (Programmeringsport)” som dit board i Arduino IDE. Tilslut Dues programmeringsport (den der er tættest på DC-strømstikket) til din computer. Programmeringsporten bruger 16U2 som en USB-til-seriel chip forbundet til den første UART på SAM3X (RX0 og < span class=”wikiword”>TX0). 16U2 har to ben forbundet til Nulstil og Slet-benene på SAM3X. Åbning og lukning af programmeringsporten, der er tilsluttet ved 1200bps, udløser en “hård sletning”-procedure påSAM3X chippen, der aktiverer Slet- og Nulstil-stifterne på SAM3X  før du kommunikerer med UART. Dette er den anbefalede port til programmering af Due. Den er mere pålidelig end den “bløde sletning”, der forekommer på den oprindelige port, og den burde fungere, selvom den primære MCU er gået ned.
• Native port: For at bruge denne port skal du vælge “Arduino Due (Native USB Port)” som dit board i Arduino IDE. Den indbyggede USB-port er forbundet direkte til SAM3X. Tilslut Due’s Native USB-port (den der er tættest på nulstillingsknappen) til din computer. Åbning og lukning af Native-porten ved 1200bps udløser en ‘soft erase’-procedure: Flash-hukommelsen slettes, og kortet genstartes med bootloaderen. Hvis MCU’en gik ned af en eller anden grund, er det sandsynligt, at proceduren for blød sletning ikke vil fungere, da denne procedure udelukkende sker i software på SAM3X. Åbning og lukning af den oprindelige port ved en anden baudrate vil ikke nulstille SAM3X.

I modsætning til andre Arduino boards, der bruger avrdude til upload, er Due afhængig af bossac.

ATmega16U2 firmwarekildekoden er tilgængelig i Arduino-lageret. Du kan bruge ISP-headeren med en ekstern programmør (overskriver DFU-bootloaderen). Se dette brugerbidragede selvstudie for at få flere oplysninger.

USB-overstrømsbeskyttelse

Arduino Due har en nulstillelig polysikring, der beskytter din computers USB-porte mod kortslutninger og overstrøm. Selvom de fleste computere giver deres egen interne beskyttelse, giver sikringen et ekstra lag af beskyttelse. Hvis der tilføres mere end 500 mA til USB-porten, vil sikringen automatisk afbryde forbindelsen, indtil kortslutningen eller overbelastningen er fjernet.

Fysiske egenskaber og skjoldkompatibilitet

Den maksimale længde og bredde af Arduino Due PCB er henholdsvis 4 og 2,1 tommer, med USB-stikkene og strømstikket, der strækker sig ud over den tidligere dimension. Tre skruehuller gør det muligt at fastgøre pladen til en overflade eller sag. Bemærk, at afstanden mellem digitale ben 7 og 8 er 160 mil (0,16″), ikke et jævnt multiplum af afstanden på 100 mil mellem de andre ben.

Arduino Due er designet til at være kompatibel med de fleste skjolde designet til Uno, Diecimila eller Duemilanove. Digitale ben 0 til 13 (og de tilstødende AREF- og GND-ben), analoge indgange 0 til 5, power-headeren og “ICSP” (SPI)-headeren er alle på tilsvarende placeringer. Ydermere er hoved-UART (seriel port) placeret på de samme ben (0 og 1). Bemærk venligst, at I²C ikke er placeret på de samme ben på Due (20 og 21) som Duemilanove / Diecimila (analoge indgange 4 og 5).</ p>

 

Har du problemer med genstart efter power off: På grund af vil ikke starte efter strømmen er slukket, skal nulstilles

 

Pakket inkluderer

1 stk Due R3 ARM ATmega16U2 SAM3X

Mikrocontroller		AT91SAM3X8E
Driftsspænding		3,3V
Indgangsspænding (anbefalet)		7-12V
Indgangsspænding (grænser)		6-16V
Digitale I/O-stifter		54 (hvoraf 12 giver PWM-udgang)
Analoge inputpins		12
Analoge udgange Pins		2 (DAC)
Total DC-outputstrøm på alle I/O-linjer		130 mA
DC-strøm for 3,3V-ben		800 mA
DC-strøm til 5V-ben		800 mA
Flash-hukommelse		512 KB alle tilgængelige for brugerapplikationerne
SRAM		96 KB (to banker: 64KB og 32KB)
Urhastighed		84 MHz