Beskrivelse

UNO R3

 

Oversigt:

Arduino Uno er et mikrocontrollerkort baseret på ATmega328 (datablad). Den har 14 digitale ind-/udgangsben (hvoraf 6 kan bruges som PWM-udgange), 6 analoge indgange, en 16 MHz keramisk resonator, en USB-forbindelse, et strømstik, en ICSP-header og en nulstillingsknap. Den indeholder alt det nødvendige for at understøtte mikrocontrolleren; tilslut den blot til en computer med et USB-kabel, eller forsyn den med en AC-til-DC-adapter eller batteri for at komme i gang.

Uno adskiller sig fra alle foregående kort ved, at den ikke bruger FTDI USB-til-seriel driver-chippen. I stedet har den Atmega16U2 (Atmega8U2 op til version R2) programmeret som en USB-til-seriel-konverter.

Revision 2 af Uno-kortet har en modstand, der trækker 8U2 HWB-linjen til jorden, hvilket gør den nemmere at sætte ind i DFU-tilstand.

Revision 3 af bestyrelsen har følgende nye funktioner:

•  1.0 pinout: tilføjet SDA- og SCL-ben, der er tæt på AREF-stiften, og to andre nye stifter placeret tæt på RESET-stiften, IOREF, der tillader skjoldene at tilpasse sig spændingen fra kortet. Fremover vil skjolde være kompatible med både boardet, der bruger AVR, som kører med 5V, og med Arduino Due, der fungerer med 3,3V. Den anden er en ikke-forbundet pin, der er reserveret til fremtidige formål.
• Stærkere RESET-kredsløb.
• Atmega 16U2 erstatter 8U2.

“Uno” betyder en på italiensk og er navngivet for at markere den kommende udgivelse af Arduino 1.0. Uno og version 1.0 vil være reference versionerne af Arduino, fremover. Uno er den seneste i rækken af ​​USB Arduino-kort, og referencemodellen for Arduino-platformen; for en sammenligning med tidligere versioner, se indekset over Arduino-kort.

Denne Arduino er en klon, hvilket betyder, at dette board ikke blev bygget på den originale fabrik.
Den eneste forskel mellem original og kloner er, at disse Arduino er billigere.
Alle komponenter og kredsløb er ellers identiske.

Oversigt

Skematisk & ReferencedesignEAGLE-filer: arduino-uno-Rev3- reference-design.zip (BEMÆRK: fungerer med Eagle 6.0 og nyere)Skematisk: arduino-uno-Rev3-schematic.pdf Bemærk: Arduino-referencedesignet kan bruge en Atmega8, 168 eller 328. Nuværende modeller bruger en ATmega328, men en Atmega8 er vist i skemaet til reference. Pin-konfigurationen er identisk på alle tre processorer.StrømArduino Uno kan strømforsynes via USB-forbindelsen eller med en ekstern strømforsyning. Strømkilden vælges automatisk.Ekstern (ikke-USB) strøm kan enten komme 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 anden reguleret strømkilde). Du kan levere spænding gennem denne pin, eller, hvis du leverer spænding via strømstikket, 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.
• 3V3. En 3,3 volt forsyning genereret af den indbyggede regulator. Maksimalt strømforbrug er 50 mA.
• GND. Jordstifter.
• IOEF. 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.

Hukommelse ATmega328 har 32 KB (med 0,5 KB brugt til bootloaderen). Den har også 2 KB SRAM og 1 KB EEPROM (som kan læses og skrives med EEPROM-bibliotek).Input og outputHver af de 14 digitale ben på Uno kan bruges som input eller output ved hjælp af pinMode(), digitalWrite() og< a href=”http://arduino.cc/en/Reference/DigitalRead” target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>digitalRead() funktioner. De kører ved 5 volt. Hver ben kan give eller modtage maksimalt 40 mA og har en intern pull-up modstand (afbrudt som standard) på 20-50 kOhms. Derudover har nogle stifter specialiserede funktioner:

• Serie: 0 (RX) og 1 (TX). Bruges til at modtage (RX) og sende (TX) TTL seriel data. Disse ben er forbundet til de tilsvarende ben på ATmega8U2 USB-to-TTL Seriel-chippen.
• Eksterne afbrydelser: 2 og 3. Disse ben kan konfigureres til at udløse et afbrydelse ved en lav værdi, en stigende eller faldende kant eller en ændring i værdi. Se attachInterrupt() funktionen for detaljer.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10 og 11. Lav 8-bit PWM-output med analogWrite() funktion.
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Disse stifter understøtter SPI-kommunikation ved hjælp af SPI-biblioteket.
• LED: 13. Der er en indbygget LED forbundet til digital pin 13. Når pinden er HØJ, er LED’en tændt, når pinden er LAV, er den slukket.

Uno har 6 analoge indgange, mærket A0 til A5, som hver giver 10 bits opløsning (dvs. 1024 forskellige værdier). Som standard måler de fra jord til 5 volt, men er det muligt at ændre den øvre ende af deres rækkevidde ved hjælp af AREF-stiften og analogReference() funktion. Derudover har nogle stifter specialiseret funktionalitet:

• TWI: A4 eller SDA pin og A5 eller SCL pin. Understøtte TWI-kommunikation ved hjælp af Wire-biblioteket.

Der er et par andre stifter på tavlen:

• AREF. Referencespænding for de analoge indgange. Brugt med analogReference().
• Nulstil. Bring denne linje LOW for at nulstille mikrocontrolleren. Bruges typisk til at tilføje en nulstillingsknap til skjolde, der blokerer den på brættet.

Se også kortlægningen mellem Arduino-stifter og ATmega328-porte. Kortlægningen for Atmega8, 168 og 328 er identisk.KommunikationArduino Uno har en række faciliteter til at kommunikere med en computer, en anden Arduino eller andre mikrocontrollere. ATmega328 leverer UART TTL (5V) seriel kommunikation, som er tilgængelig på digitale ben 0 (RX) og 1 (TX). En ATmega16U2 på kortet kanaliserer denne serielle kommunikation over USB og vises som en virtuel com-port til software på computeren. ’16U2-firmwaren bruger standard USB COM-drivere, og der kræves ingen ekstern driver. Men på Windows kræves en .inf-fil. Arduino-softwaren inkluderer en seriel skærm, som gør det muligt at sende simple tekstdata til og fra Arduino-kortet. RX- og TX-LED’erne på kortet blinker, når data overføres via USB-til-seriel-chippen og USB-forbindelsen til computeren (men ikke til seriel kommunikation på ben 0 og 1).Et SoftwareSerial-bibliotek tillader seriel kommunikation på alle Unos digitale pins. ATmega328 understøtter også I2C (TWI) og SPI-kommunikation. Arduino-softwaren inkluderer et Wire-bibliotek for at forenkle brugen af I2C bussen; se dokumentationen for detaljer. Til SPI-kommunikation skal du bruge SPI-biblioteket.ProgrammeringArduino Uno kan programmeres med Arduino-softwaren (download). Vælg “Arduino Uno fra menuen Værktøjer > Board (i henhold til mikrocontrolleren på dit board). For detaljer, se reference og tutorials. ATmega328 på Arduino Uno leveres forbrændt med en bootloader der giver dig mulighed for at uploade ny kode til den uden brug af en ekstern hardware-programmør. Den kommunikerer ved hjælp af den originale STK500 protokol (reference</a >, C-header-filer).Du kan også omgå bootloaderen og programmere mikrocontrolleren gennem ICSP-headeren (In-Circuit Serial Programming); se disse instruktioner for detaljer. ATmega16U2 (eller 8U2 i rev1- og rev2-kortene) firmwarekildekoden er tilgængelig . ATmega16U2/8U2 er indlæst med en DFU-bootloader, som kan aktiveres af:

• På Rev1-kort: Forbind lodde-jumperen på bagsiden af ​​kortet (nær kortet over Italien) og nulstilling af 8U2.
• På Rev2 eller nyere boards: der er en modstand, der trækker 8U2/16U2 HWB-linjen til jorden, hvilket gør den nemmere at sætte i DFU-tilstand.

Du kan derefter bruge Atmels FLIP-software (Windows) eller DFU-programmøren (Mac OS X og Linux ) for at indlæse en ny firmware. Eller du kan bruge ISP-headeren med en ekstern programmør (overskriver DFU-bootloaderen). Se denne brugerbidragede tutorial for at få flere oplysninger.Automatisk (software) nulstillingI stedet for at kræve et fysisk tryk på nulstillingsknappen før en upload, er Arduino Uno designet på en måde, så den kan nulstilles af software, der kører på en tilsluttet computer. En af hardwareflow-kontrollinjerne (DTR) på ATmega8U2/16U2 er forbundet til nulstillingslinjen på ATmega328 via en 100 nanofarad kondensator. Når denne linje hævdes (taget lavt), falder nulstillingslinjen længe nok til at nulstille chippen. Arduino-softwaren bruger denne evne til at give dig mulighed for at uploade kode ved blot at trykke på upload-knappen i Arduino-miljøet. Det betyder, at bootloaderen kan have en kortere timeout, da sænkningen af ​​DTR kan koordineres godt med starten af ​​uploaden.Denne opsætning har andre implikationer. Når Uno er tilsluttet til enten en computer, der kører Mac OS X eller Linux, nulstilles den, hver gang der oprettes forbindelse til den fra software (via USB). I det følgende halve sekund kører bootloaderen på Uno. Mens den er programmeret til at ignorere misdannede data (dvs. alt udover en upload af ny kode), vil den opsnappe de første par bytes af data, der sendes til kortet, efter at en forbindelse er åbnet. Hvis en skitse, der kører på tavlen, modtager engangskonfiguration eller andre data, når den først starter, skal du sørge for, at softwaren, som den kommunikerer med, venter et sekund efter åbning af forbindelsen og før afsendelse af disse data.Uno’en indeholder et spor, der kan klippes for at deaktivere automatisk nulstilling. Puderne på hver side af sporet kan loddes sammen for at genaktivere det. Det er mærket “RESET-EN”. Du kan muligvis også deaktivere auto-reset ved at tilslutte en 110 ohm modstand fra 5V til nulstillingslinjen; se denne forumtråd for detaljer. USB-overstrømsbeskyttelseArduino Uno 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 egenskaberMaksimal længde og bredde af Uno PCB er henholdsvis 2,7 og 2,1 tommer, med USB-stikket og strømstikket, der strækker sig ud over den tidligere dimension. Fire skruehuller gør det muligt at fastgøre brættet 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.

Mikrocontroller	ATmega328
Driftsspænding	5V
Indgangsspænding (anbefalet)	7-12V
Indgangsspænding (grænser)	6-20V
Digitale I/O-stifter	14 (hvoraf 6 giver PWM-udgang)
Analoge inputpins	6
DC-strøm pr. I/O-pin	40 mA
DC-strøm for 3,3V-ben	50 mA
Flash-hukommelse	32 KB (ATmega328) hvoraf 0,5 KB brugt af bootloader
SRAM	2 KB (ATmega328)
EEPROM	1 KB (ATmega328)
Urhastighed	16 MHz