Ардуино и электронное творчество. Учебное пособие

Боходир Хошимович Каримов

В учебном пособии рассмотрено семейство Arduino, установка программы платформы Arduino и USB, описан процесс написания скетчей, сборки схем, загрузки скетчей на микроконтроллер, проверки работоспособности схемы. Также представлены инструкции к более чем 10 опытам. Книга адресована студентам, магистрам, преподавателям ВУЗов, профессорско-преподавательскому составу и иным специалистам.

Глава 2. ОБЗОР КОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА ARDUINO

В главе 2 приведены обзор контроллеров семейства Аrduino, рисунки и технические параметры.

Основные версии плат Arduino представлены следующими моделями:

· Due — плата на базе 32-битного ARM микропроцессора Cortex-M3 ARM SAM3U4E;

· Leonardo — плата на микроконтроллере ATmega32U4;

· Uno — самая популярная версия базовой платформы Arduino;

· Duemilanove — плата на микроконтроллере ATmega168 или ATmega328;

· Diecimila — версия базовой платформы Arduino USB;

· Nano — компактная платформа, используемая как макет. Nano подключается к компьютеру при помощи кабеля USB Mini-B;

· Mega ADK — версия платы Mega 2560 с поддержкой интерфейса USB-host для связи с телефонами на Android и другими устройствами с интерфейсом USB;

· Mega2560 — плата на базе микроконтроллера ATmega2560 с использованием чипа ATMega8U2 для последовательного соединения по USB-порту;

· Mega — версия серии Mega на базе микроконтроллера ATmega1280;

· Arduino BT — платформа с модулем Bluetooth для беспроводной связи и программирования;

· LilyPad — платформа, разработанная для переноски, может зашиваться в ткань;

· Fio — платформа разработана для беспроводных применений. Fio содержит разъем для радио XBee, разъем для батареи LiPo и встроенную схему подзарядки;

· Mini0 — самая маленькая платформа Arduino;

· Pro — платформа, разработанная для опытных пользователей, может являться частью большего проекта;

· Pro Mini — как и платформа Pro, разработана для опытных пользователей, которым требуется низкая цена, меньшие размеры и дополнительная функциональность.

2.1. Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini (рис. 2.1) построена на микроконтроллере ATmega168.

Рис. 2.1. Плата Arduino Pro Mini

Характеристики платы Arduino Pro Mini представлены в табл. 2.1.

Arduino Pro Mini может получать питание: через кабель FTDI, или от платы — конвертера, или от регулируемого источника питания 3,3 В или 5 В (зависит от модели платформы) через вывод VCC, или от нерегулируемого источника через вывод RAW.

Выводы питания:

· RAW — для подключения нерегулируемого напряжения;

· VCC — для подключения регулируемых 3,3 В или 5 В;

· GND — выводы заземления.

2.2. Arduino Nano

Платформа Nano (рис. 2.2), построенная на микроконтроллере ATmega 328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах.

Рис. 2.2. Плата Arduino Nano

Рис. 2.2. Плата Arduino Nano

Arduino Nano может получать питание через подключение USB Mini-B, или от нерегулируемого 6 — 20 В (вывод 30) или регулируемого 5В (вывод 27), внешнего источника питания. Автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.

Характеристики платы Arduino Nano представлены в табл. 2.2.

2.3. Arduino Uno

Контроллер Arduino Uno (рис. 2.3) построен на микроконтроллере ATmega328. В отличие от всех предыдущих плат, использовавших для связи по USB микроконтроллер FTDI USB, новый Arduino Uno использует микроконтроллер ATmega8U2.

Рис. 2.3. Плата Arduino Uno

Характеристики платы Arduino Uno представлены в табл. 2.3.

2.4. Arduino Mega2560

Arduino Mega (рис. 2.4) построена на микроконтроллере ATmega2560.

Рис. 2.4. Плата Arduino Mega2560

Характеристики платы Arduino Mega2560 представлены в табл. 2.4.