Arduino - это эффективное средство разработки программируемых электронных устройств, которые, в отличие от персональных компьютеров, ориентированы на тесное взаимодействие с окружающим миром. Ардуино - это открытая программируемая аппаратная платформа для работы с различными физическими объектами и представляет собой простую плату с микроконтроллером, а также специальную среду разработки для написания программного обеспечения микроконтроллера.
Ардуино может использоваться для разработки интерактивных систем, управляемых различными датчиками и переключателями. Такие системы, в свою очередь, могут управлять работой различных индикаторов, двигателей и других устройств. Проекты Ардуино могут быть как самостоятельными, так и взаимодействовать с программным обеспечением, работающем на персональном компьютере (например, приложениями Flash, Processing, MaxMSP). Любую плату Ардуино можно собрать вручную или же купить готовое устройство; среда разработки для программирования такой платы имеет открытый исходный код и полностью бесплатна.
Язык программирования Ардуино является реализацией похожей аппаратной платформы "Wiring", основанной на среде программирования мультимедиа "Processing".
Существует множество других микроконтроллеров и микропроцессорных устройств, предназначенных для программирования различных аппаратных средств: Parallax Basic Stamp, Netmedia"s BX-24, Phidgets, MIT"s Handyboard и многие другие. Все эти устройства предлагают похожую функциональность и призваны освободить пользователя от необходимости углубляться в мелкие детали внутреннего устройства микроконтроллеров, предоставив ему простой и удобный интерфейс для их программирования. Ардуино также упрощает процесс работы с микроконтроллерами, но в отличие от других систем предоставляет ряд преимуществ для преподавателей, студентов и радиолюбителей:
Ардуино Нано
Платформа Nano, построенная на микроконтроллере ATmega328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах. Она имеет схожую с Arduino Duemilanove функциональность, однако отличается сборкой. Отличие заключается в отсутствии силового разъема постоянного тока и работе через кабель Mini-B USB. Nano разработана и продается компанией Gravitech.
Наверное одна из лучших и компактных плат для различных проектов и самоделок, обычно выбираю её :
Ардуино про мини
Arduino Pro Mini построена на микроконтроллере ATmega168 (техническое описание ). Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов.
Плата имеет еще более компактные размеры, но без конвертора сн340. Цена ниже чем у нано.
Плата Arduino Pro Micro построена на микроконтроллере ATmega32U4 , что позволило не применяя конвертер USB-UART подключать плату в USB-порту компьютера. Это исключает необходимость применения программатора для записи скетча в плату.
Возможности:
Плата имеет регулятор напряжения, что позволяет использовать питание до 12В (вывод RAW, не VCC!)
Arduino Uno контроллер построен на ATmega328 (техническое описание , pdf). Платформа имеет 14 цифровых вход/выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц, разъем USB, силовой разъем, разъем ICSP и кнопку перезагрузки.
КУпить на алиэкспресс http://ali.pub/1tgxw9
Arduino Due - плата микроконтроллера на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 (описание). Это первая плата Arduino на основе 32-битного микроконтроллера с ARM ядром. На ней имеется 54 цифровых вход/выхода (из них 12 можно задействовать под выходы ШИМ), 12 аналоговых входов, 4 UARTа (аппаратных последовательных порта), a генератор тактовой частоты 84 МГц, связь по USB с поддержкой OTG, 2 ЦАП (цифро-аналоговых преобразователя), 2 TWI, разъем питания, разъем SPI, разъем JTAG, кнопка сброса и кнопка стирания.
Внимание! В отличие от других плат Arduino, Arduino Due работает от 3,3 В. Максимальное напряжение, которое выдерживают вход/выходы составляет 3,3 В. Подав более высокое напряжение, например, 5 В, на выводы Arduino Due, можно повредить плату.
Плата содержит все, что необходимо для поддержки микроконтроллера. Чтобы начать работу с ней, достаточно просто подключить её к компьютеру кабелем микро-USB, либо подать питание с AC/DC преобразователя или батарейки. Due совместим со всеми платами расширения Arduino, работающими от 3,3 В, и с цоколевкой Arduino 1.0.
Arduino Esplora - это микропроцессорное устройство, спроектированное на основе Arduino Leonardo . Esplora отличается от всех предыдущих плат Arduino наличием множества встроенных, готовых к использованию датчиков для взаимодействия. Он спроектирован для тех, кто предпочитает сразу начать работу с Ардуино, не изучая перед этим электронику. Пошаговую инструкцию к Esplora вы сможете найти в руководстве Начало работы с Esplora .
Esplora имеет встроенные звуковые и световые индикаторы (для вывода информации), а также несколько датчиков (для ввода информации), таких, как джойстик, слайдер, датчик температуры, акселерометр, микрофон и световой датчик. Помимо этого, на плате есть два входных и выходных разъема Tinkerkit, а также гнездо для подключения жидкокристаллического TFT-экрана, позволяющие значительно расширить возможности устройства.
Как и на плате Leonardo, в Esplora используется AVR-микроконтроллер ATmega32U4 с кварцевым резонатором 16 МГц, а также разъем микро-USB, позволяющий устройству быть USB-гаджетом, подобно мыши или клавиатуре.
Arduino Yun – отладочная плата на базе микроконтроллера ATmega32u4 и Atheros AR9331. Процессор Atheros поддерживает дистрибутив Linux, основанный на базе OpenWrt и называемый OpenWrt-Yun. Плата имеет встроенную поддержку Ethernet и WiFi, порт USB-A, слот для карты micro-SD, 20 цифровых входных/выходных выводов (из которых 7 могут использоваться в качестве ШИМ выходов, а 12 – в качестве аналоговых входов), кварцевый резонатор 16 МГц, соединение microUSB, разъем ICSP и 3 кнопки перезагрузки.
Заказываешь на Aliexpress ?Узнай как экономить покупая на али кэшбек
https://cashback.epn.bz/?i=ff2b6
https://cashback.epn.bz/joinusnow?i=ff2b6
Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, ИК-пульт дистанционного управления, Радиомодуль NRF24L01, OKI 120A2, SD Card Module, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, Модем M590E GSM GPRS, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, Mini 360 на схеме LM2596, L293D, Инфракрасные датчики расстояния, Часы реального времени, HC-SR501, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, Контроллер L298N, HC-SR501, GSM GPRS, Модем M590E GSM GPRS, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, Card Module, Блок питания, Mini 360, L293D, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, Радиомодуль, ИК-пульт дистанционного управления, ИК-пульт, Ethernet shield, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, ИК-пульт дистанционного управления, SD Card Module, Радиомодуль NRF24L01, двигатель OKI, L293D, Шаговый двигатель, Блок питания, L293D, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, Карта памяти SD, Ethernet shield, датчик движения HC-SR501, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, Шаговый двигатель OKI 120A2, Шаговый двигатель,
Микроконтроллер |
|
Рабочее напряжение |
5 В |
7–12 В |
|
Входное напряжение (предельное) |
6–20 В |
Цифровые входы/выходы |
20 (7 из которых могут использоваться как выходы ШИМ) |
Аналоговые входы |
|
Постоянный ток через вход/выход |
20 мА |
Постоянный ток для вывода 3,3 В |
50 мА |
Флеш-память |
32 Кбайт (ATmega32U4), при этом 4 Кбайт используются для загрузчика |
ОЗУ |
2.5 Kb (ATmega32U4) |
EEPROM |
1 Kb (ATmega32U4) |
Тактовая частота |
16 МГц |
Длина |
48 мм |
Ширина |
18 мм |
Вес 13 г |
13 г |
Arduino Micro - это устройство на основе микроконтроллера ATmega32u4 (), разработанное совместно с В его состав входит все необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 20 цифровых входов/выходов (из них 7 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов, 12 - в качестве аналоговых входов), кварцевый резонатор на 16 МГц, разъем micro-USB, разъем ICSP для внутрисхемного программирования и кнопка сброса. Для начала работы с устройством достаточно просто подключить его к компьютеру посредством USB-кабеля. Устройство разработано таким образом, чтобы его можно было удобно размещать на макетной плате.
Как и в Leonardo, в Arduino Micro используется микропроцессор ATmega32u4 со встроенным контроллером USB. Такое решение исключает необходимость использования дополнительного контроллера, и при подключении к компьютеру позволяет Ардуино Micro определяться в системе как обычная мышь, клавиатура или виртуальный COM-порт.
Arduino Micro может быть запитан через USB или от внешнего источника питания - тип источника выбирается автоматически.
В качестве внешнего источника питания (не USB) может использоваться любой источник питания постоянного тока (DC) или обычный аккумулятор/батарея. Для этого выводы аккумулятора или DC-источника питания необходимо подсоединить к выводам Gnd и Vin.
Напряжение внешнего источника питания может быть в пределах от 6 до 20 В. Однако, уменьшение напряжения питания ниже 7 В приводит к уменьшению напряжения на выводе 5V, что может стать причиной нестабильной работы устройства. Использование напряжения больше 12 В может приводить к перегреву стабилизатора напряжения и выходу платы из строя. С учетом этого, рекомендуется использовать источник питания с напряжением в диапазоне от 7 до 12 В.
Основные выводы питания перечислены ниже:
Объем памяти программ микроконтроллера ATmega32U4 составляет 32 КБ (из них 4 КБ отведены под загрузчик). Помимо этого, он имеет 2.5 КБ оперативной памяти SRAM и 1 КБ EEPROM (для взаимодействия с которой служит ).
С использованием функций , и каждый из 20 цифровых выводов может работать в качестве входа или выхода. Рабочее напряжение выводов составляет 5 В. Максимальный ток, который может отдавать или потреблять один вывод, равен 40 мА. Все выводы сопряжены с внутренними подтягивающими резисторами (по умолчанию отключенными) номиналом 20-50 кОм. Помимо основных, некоторые выводы Ардуино могут выполнять дополнительные функции:
Помимо перечисленных на плате существует еще несколько выводов:
Распиновка иллюстрирует функциональные возможности всех выводов Arduino Micro, что также позволяет использовать его как Arduino Leonardo.
Arduino Micro предоставляет ряд возможностей для осуществления связи с компьютером, еще одним Ардуино или другими микроконтроллерами. В ATmega32U4 имеется приемопередатчик UART, позволяющий осуществлять связь по последовательным интерфейсам посредством цифровых выводов 0 (RX) и 1 (TX). Микроконтроллер 32U4 поддерживает последовательную (CDC) связь через USB и при подключении к компьютеру может определяться как виртуальный COM-порт. При этом микросхема использует стандартные USB-COM драйвера и может работать в режиме USB 2.0 Full Speed. На платформе Windows необходим только соответствующий.inf-файл. В пакет программного обеспечения Ардуино входит специальная программа, позволяющая считывать и отправлять на Ардуино простые текстовые данные. При передаче данных компьютеру через USB на плате будут мигать светодиоды RX и TX. (При последовательной передаче данных посредством выводов 0 и 1 данные светодиоды не задействуются).
Micro может определяться как обычная клавиатура или мышь, и с помощью библиотек Keyboard и Mouse может быть запрограммирован на управление этими устройствами ввода.
Arduino Micro программируется с помощью программного обеспечения Ардуино (скачать). Для этого из меню Tools > Board необходимо выбрать "Arduino Micro". Для получения более подробной информации см. примеры .
ATmega32U4 в Arduino Leonardo выпускается с прошитым загрузчиком, позволяющим загружать в микроконтроллер новые программы без необходимости использования внешнего программатора. Взаимодействие с ним осуществляется по протоколу AVR109.
Чтобы каждый раз перед загрузкой программы не требовалось нажимать кнопку сброса, Micro спроектирован таким образом, который позволяет осуществлять его сброс программно с подключенного компьютера. Сброс срабатывает после закрытия виртуального COM-порта, который предварительно был открыт на скорости 1200 бод. При срабатывании этого условия, процессор сбросится, разорвав USB соединение с компьютером (при этом виртуальный COM-порт исчезнет). После перезагрузки процессора, запускается загрузчик, оставаясь активным на протяжение приблизительно 8 секунд. Помимо этого, инициировать загрузчик можно, нажав кнопку сброса на плате Micro. Обратите внимание, что при первом включении устройства вместо запуска загрузчика, контроллер сразу перейдет к выполнению пользовательской программы (если таковая есть).
Из-за особенностей механизма сброса Micro, рекомендуется предоставлять программному обеспечению Ардуино возможность осуществить сброс перед загрузкой программы, особенно, если вы привыкли нажимать кнопку сброса при прошивке других плат. Если же программное обеспечение не сможет сбросить устройство, вы всегда сможете запустить загрузчик, нажав кнопку сброса вручную.
В Arduino Micro есть восстанавливаемые предохранители, защищающие USB-порт компьютера от коротких замыканий и перегрузок. Несмотря на то, что большинство компьютеров имеют собственную защиту, такие предохранители обеспечивают дополнительный уровень защиты. Если от USB-порта потребляется ток более 500 мА, предохранитель автоматически разорвет соединение до устранения причин короткого замыкания или перегрузки.
Максимальная длина и ширина печатной платы Micro составляет 4.8 см и 1.77 см соответственно, с учетом разъема USB, выступающего за пределы платы. Печатная плата устройства спроектирована таким образом, чтобы его можно было удобно размещать на беспаечной макетной плате.
Основные версии плат Arduino представлены следующими моделями:
В своей статье я хотел бы подробно и с иллюстрациями рассказать про схему подключения и распиновку Arduino.
Ниже мы постараемся рассмотреть различные модели микроконтроллеров.
Слово Uno переводится с итальянского языка, как «один». Устройство названо в связи с началом выпуска Arduino 1.0. Другими словами, Uno является эталонной моделью для всей платформы типа Arduino. Это последнее устройство в серии плат USB, доказавшее свою эффективность и проверенное временем.
Arduino Uno создано на микроконтроллере типа ATmega 328 (datasheet).
Его состав следующий:
Крайне важно отметить, что отличительной особенностью всех новых плат arduino является использование для интерфейсов USB–UART микроконтроллера типа ATmega 16U2 (или ATmega 8U2 в версиях R1, R2) вместо устаревшей микросхемы типа FTDI.
Плата Uno по версии R2 снабжается дополнительным подтягивающим к земле резистором на линии HWB применяемого микроконтроллера.
Распиновка выглядит следующим образом:
Устройство построено на микроконтроллере АTmega16U2 и имеет повышенный уровень помехоустойчивости по цепи сброса.
Устройство отличается от предыдущей версии лишь тем, что в этом случае не используется интерфейс USB-UART FTDI при подключении к компьютеру. Эту задачу выполняет выполняет сам микроконтроллер ATmega 16U2.
Изменения распиновки платы выглядят следующим образом:
Является одной из самых простых и удобных устройств Arduino.
Используется микроконтроллер ATmega 168 с рабочим напряжением на 5 вольт с частотой в 16 МГц. Максимальное напряжение питания в моделях составляет 9 вольт. Значение максимального тока на выводах составляет 40 mA.
Плата содержит:
Пины устройства Arduino Mini имеют следующее предназначение:
Расположение выводов в различных версиях arduino mini могут различаться.
Устройство Arduino Mega 2560 собрано на микроконтроллере ATmega 2560 (datasheet), является обновлённой версией Arduino Mega.
Для осуществления преобразования USB–UART-интерфейсов используется новый микроконтроллер ATmega 16U2 (либо ATmega 8U2 для версий плат R1 или R2).
Состав платы следующий:
В устройстве Mega 2560 R2-версии добавлен специальный резистор, подтягивающий HWB-линию 8U2 к земле, что позволяет значительно упростить переход Arduino в DFU-режим, а также обновление прошивки. Версия R3 незначительно отличается от предыдущих. Изменения в устройстве следующие:
Выводы предназначаются для следующего:
Arduino Micro представляет собой устройство, основа которого построена на микроконтроллере ATmega 32u4, имеющем встроенный USB-контроллер. Это решение упрощает подключение платы к компьютеру, так как в системе устройство будет определяться как обычная клавиатура, мышь либо COM-порт. Состав устройства следующий:
Все цифровые выводы изделия могут работать в качестве как входов, так и выходов благодаря наличию функций digital Read, pin Mode, digital Write. Напряжение на выводах составляет 5 вольт. Максимальная величина потребляемого или отдаваемого тока с одного вывода составляет 40 мА. Выводы сопрягаются с внутренними резисторами, которые по умолчанию находятся в отключенном состоянии. Они имеют номиналы в 20 кОм – 50 кОм. Отдельные выводы arduino micro, кроме основных, способны выполнять и ряд дополнительных функций:
Arduino Micro , именно так без приставки Pro , звучит название оригинальной платы, которая была разработана совместно с компанией Adafruit. В китайском варианте плата была модифицирована, это отразилось на размерах и цене.
Оригинальная плата на момент написания этой статьи стоила €18 , в то время как китайский аналог обошёлся мне за $3.63 с доставкой.
Для наглядности оригинальная плата Arduino Micro и китайский аналог. Размер оригинальной платы 48 х 18 мм.
Китайский аналог имеет такие же размеры (33 х 18 мм) как и плата Pro Mini, видимо поэтому в название была добавлена приставка Pro .
Обратная сторона плат.
Плату удалось уменьшить исключив из схемы некоторые узлы и разместив более плотно оставшиеся радиокомпоненты. Были исключены: разъем ICSP (для внутрисхемного программирования), физическая кнопка сброса, светодиод на 13 пине и ряд радиокомпонентов, которые необходимы для реализации соответствующих напряжений на пинах «5V» и «3V3».
В погоне за минимализмом и ценой, китайский аналог Pro Micro лишился следующих пинов, которые присутствуют на оригинальном Arduino Micro:
- цифровые пины 12, 11 и 13, два крайних по совместительству являются ШИМ выводами;
- аналоговые A4, A5 и A11;
- пин RX_LED/SS - данный вывод соединён со светодиодом RX, но так же может использоваться как вывод SS в SPI-интерфейсе;
- пины с напряжениями 5V и 3,3V;
- пин AREF
Несмотря на такой минимализм, в остальном китайский аналог совместим с оригиналом.
Плата построена на микроконтроллере ATmega32u4.
Отличия Ардуиносовместимых плат на ATmega32u4, от плат с другими микроконтроллерами:
1. В ATmega32u4 встроен USB-контроллер, поэтому отпадает необходимость в отдельных USB-UART микросхемах таких как: ATMEGA16U2, CH340G , PL2303 и FT232.
2. Может эмулировать клавиатуру, мышь или игровой манипулятор и определятся в системе как HID-устройство.
3. Устройства построенные на ATmega32u4 имеют виртуальный последовательный порт, что приводит к разрыву USB-соединения с компьютером, при каждом сбросе платы. Эту особенность нужно учитывать при установке драйверов, прошивки и взаимодействии с другими устройствами.
4. При обращении к аппаратному последовательному порту нужно использовать класс Serial1 , вместо Serial , как в других Ардуино-платах.
В семействе платформы Arduino имеется две платы, построенные на ATmega32u4: Arduino Leonardo и Arduino Micro . Основное их отличие - форм-фактор. Плата Leonardo построена в форм-факторе Uno, что бы легко было цеплять различные шилды. Плата Micro построена в компактном корпусе, как Arduino Nano.
Оригинальная плата Arduino Micro бывает только в варианте 5В, с разведёнными на плате пинами 5 и 3,3В. Китайский аналог Pro Micro может быть в 2-х вариантах: 3,3 или 5 вольт питания. Если не знаете на какое напряжение ваша плата, посмотрите на частоту кварца, которая указана на его корпусе. 5-вольтовая плата работает на частоте 16 МГц, а 3,3-вольтовая на 8 МГц.
Ещё можно перевернуть плату, и увидеть отметку на какое напряжение она рассчитана. Поскольку мой экземпляр платы прошит загрузчиком от Leonardo, у меня не может быть никаких отметок, она 5-вольтовая.
18 цифровых вывода могут работать как входами, так и выходами. Напряжение на выводах 5 или 3,3В в зависимости от версии платы, при токе в 40мА на каждом пине;
- последовательный интерфейс с пинами TX и RX;
- I2C интерфейс с пинами SDA и SCL;
- ШИМ выводы: 3, 5, 6, 9, 10;
- SPI интерфейс с пинами MISO, MOSI и SCK;
- Светодиоды сигнализирующие: наличие питания, RX и TX;
- 9 аналоговых входов A0-A3 и A6-A10;
- RESET – вывод для перезагрузки микроконтроллера, аналогичен физической кнопки сброса.
На плате имеется восстанавливающий предохранитель MF-MSMF050-2, который защитит USB-порты вашего компьютера, если будет короткое замыкание и перегрузка по току. Предохранитель автоматически разорвёт соединение, если к USB компьютера будет подключено более 500 мА. В таком состоянии он будет находится пока не будет устранено короткое замыкание или перегрузка.
Pro Micro может быть запитана от USB порта вашего ПК, для этого используется USB разъём на плате.
Для питания платы от внешнего не стабилизированного источника, питание нужно подавать на вывод RAW
. На этот вывод рекомендуется подавать от 7 до 12В. Если питать плату от 6В, плата может работать не стабильно. При напряжении более 12В, встроенный стабилизатор напряжения может сгореть. С этого вывода, напряжение будет преобразовываться внутренним стабилизатором до необходимого и питать микроконтроллер.
VCC
– данный пин можно использовать как для подачи напряжения для питания платы, так и для снятия напряжения, для запитки всевозможных датчиков / сенсоров. Для питания платы через этот пин, нужно строго подавать то стабилизированное напряжение, на которое рассчитана плата. С этого пина напряжение не идёт через внутренний стабилизатор, а напрямую подаётся на контроллер, поэтому если оно будет выше необходимого - плата сгорит.
При питании платы через USB разъём или RAW, на данном выводе будет присутствовать напряжение, равное напряжению питания Pro Micro. Этим напряжением можно запитывать различные датчики. Максимальный выходной ток для всей платы не должен превышать 500мА, на отдельный пин не больше 5 - 10мА.
J1 – Если плата прошита загрузчиком Arduino Micro, то эти контакты используются при конфигурировании версии платы. При 5-вольтовой версии контакты запаяны, при 3,3В - разомкнуты. Поскольку у меня плата распознаётся как «Leonardo», эта перемычка не используется и она разомкнута.
При подключении платы к компьютеру загорится красный светодиод, сигнализирующий о наличии питания на плате.
В диспетчере устройств появится неизвестное устройство "Arduino Leonardo ". Почему так, а не "Pro Min i"? Потому что разработчик прошил микроконтроллер загрузчиком от Leonardo, на работе это никак не скажется.
Для Windows 10 ничего не придётся скачивать, драйвер установится автоматически.
Для остальных систем семейства Windows скачиваем драйвер и устанавливаем его в ручном режиме.
При установки драйвера на Windows 7 у меня появилось сообщение о невозможности проверки издателя драйверов. В таком случае выбираем «Всё равно установить этот драйвер ».
В итоге, в диспетчере устройств появится устройство "Arduino Leonardo ". Рядом будет указан номер виртуального COM-порта, в моём случае это COM14 .
Попробуем загрузить в плату скетч Blink и убедится в её работоспособности. Открываем стандартный скетч "Blink". Выбираем в Arduino IDE плату.
Поскольку загрузчик в ней от Leonardo, значит эту плату и выбираем: "Инструменты" - Плата: "Arduino Leonardo".
Если у вас загрузчик будет от Arduino Micro, значит выбираете его. Не забывайте так же выбрать версию платы 5 или 3,3В, как это выбирается с платой Pro mini. Отсюда выплывает объяснение, почему 5-вольтовый китайский аналог Micro, прошит загрузчиком Leonardo. Плата Leonardo присутствует в Arduino IDE, а плату Pro Micro нужно добавлять вручную через менеджер плат. Видимо что бы пользователи не заморачивались в этих настройках, плату прошивают как Leonardo. Подобные доводы имеют место быть, если мы говорим про версию платы 5В. Если нужна плата на ATmega32u4 с логическими уровнями 3,3В, без ручного добавления платы в Arduino IDE не обойтись.
Выбираем номер виртуального COM-порта, который прописан в Диспетчере устройств, в моём случае это COM14 .
Нажимаем кнопку "Вгрузить" (Upload) и ждём загрузку скетча.
В процессе загрузки в колонках услышите звук извлечения / подключения USB устройства. Это происходит потому что последовательный порт с которым взаимодействует устройство, на платах Leonardo и Micro является виртуальным. При каждом автоматическом сбросе платы, виртуальный порт исчезает, затем вновь появляется, чем объясняется характерный звук в колонках.
Обычно скетч загружается в плату без нажатия кнопки reset, видимо поэтому на китайском аналоге решили избавится от этой кнопки. В редких случаях, когда автоматический сброс не сработает, нужно использовать физическую кнопку сброса или пин reset.
Загрузив в плату скетч "Blink" мы не сможем наблюдать мигание светодиода. Дело в том, что на плате Pro Micro нет светодиода подключенного к 13 пину. Придётся его отдельно подключать к ножкам через резистор . Можно поступить по другому, на плате имеются светодиоды RX и TX, можно ими помигать.
Загружаем следующий скетч:
int LED_RX = 17; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED_RX, OUTPUT); } void loop() { Serial.println ("Hello World!"); digitalWrite(LED_RX, LOW); delay(1000); digitalWrite(LED_RX, HIGH); delay(1000); } |
Увидим как мигает RX светодиод.
Если открыть монитор последовательного порта, увидим надпись Hello World! и теперь светодиоды RX и TX будут перемигиваться.
Микроконтроллер Arduino Micro - плата микроконтроллера на базе ATmega32u4 (), разработанный совместно (in conjunction) с Adafruit . Плата имеет 20 цифровых вход/выходов (из них 7 могут использоваться в качестве выходов ШИМ и 12 - как аналоговые входы), кварцевый генератор частотой 16 МГц, гнездо микро-USB, разъем ICSP и кнопку reset. На ней есть все, что необходимо для работы с микроконтроллером. Чтобы запустить Arduino Micro, просто подключите его к компьютеру с помощью кабеля микро-USB. Форм-фактор контроллера позволяет легко разместить его на макетной плате.
Micro схож с Arduino Leonardo тем, что ATmega32u4 имеет встроенную поддержку USB-соединения, благодаря чему не требуется вспомогательный процессор. Это позволяет Micro появляться на подключенном компьютере в качестве мыши или клавиатуры в дополнение к виртуальному (CDC) последовательному порту (COM). Это влечет и другие изменения в работе платы, которые детально обсуждаются на странице начало работы .
Микроконтроллер |
|
Рабочее напряжение |
|
Входное напряжение (предельное) |
|
Цифровые Входы/Выходы |
|
Каналы ШИМ | 7 |
Аналоговые входные каналы |
12 |
Постоянный ток через вход/выход |
|
Постоянный ток для вывода 3.3 В |
|
Флеш-память |
32 Кб (ATmega32u4) из которых 4 Кб используются для загрузчика |
2,5 Кб (ATmega32u4) |
|
1 Кб (ATmega32u4) |
|
Тактовая частота |
Arduino Micro может питаться через USB подключение или от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.
Внешнее питание (не USB) может поступать либо от источника питания постоянного тока, либо с батареи. Выводы батареи или источника питания должны подключаться к выводам Gnd и Vin. Плата Arduino Micro может работать при подаче внешнего питания от 6 до 20 В. Однако при подаче напряжения ниже 7 В, на вывод 5 В может поступать менее пяти вольт, что приведет к нестабильной работе платы. При использовании более 12 В, стабилизатор напряжения может перегреться и вызвать повреждение платы.
Выводы питания:
ATmega32u4 имеет 32 КБ флеш-памяти (вместе с 4 КБ, которые используются загрузчиком (бутлодером)). Также контроллер имеет 2,5 КБ ОЗУ и 1 КБ EEPROM (чтение и запись которой производится с помощью библиотеки EEPROM).
Каждый из 20 цифровых выводов Micro может использоваться как вход или как выход, используя функции pinMode() , digitalWrite() и digitalRead() . Работают при напряжении 5 В. Максимальный входной или выходной ток каждого вывода 40 мА. На каждом выводе имеется внутренний нагрузочный резистор 20-50 кОм (по умолчанию отключен). Дополнительно некоторые выводы имеют специальные функции:
Внешние прерывания: 0(RX ), 1(TX ), 2 и 3 . Эти выводы могут быть сконфигурированы для запуска прерывания по нижней границе, по фронту или спаду, или по изменению значения. Детали описаны в функции attachInterrupt() .
На плате имеются еще два вывода:
Распределение выводов Arduino Micro показывает полную функциональность всех выводов для использования их аналогично Leonardo.
Micro имеет несколько средств для связи с компьютером, другим Arduino, или иными микроконтроллерами. Контроллер ATmega32U4 предоставляет UART TTL (5V) для последовательной связи, доступный на цифровых выводах 0 (RX) и 1 (TX). Также 32U4 разрешает последовательный обмен (CDC) через USB и появляется для компьютерного программного обеспечения как виртуальный COM-порт. Кроме того, кристалл работает как «full speed» USB устройство при использовании стандартных драйверов USB COM. Для Windows требуется.inf файл (смотри пункт 4 для Arduino Uno). Программное обеспечение Arduino включает монитор последовательной шины (Serial monitor), позволяющий принимать и посылать с платы Arduino простые текстовые данные. Светодиоды RX и TX на плате будут вспыхивать при передаче данных через USB соединение с компьютером (но не при последовательной связи через выводы 0 и 1) В библиотеке SoftwareSerial предусмотрена последовательная связь через любой из цифровых выводов Micro.
Micro может появляться как обычная клавиатура или мышь, и может быть запрограммирован для управления этими устройствами ввода при помощи классов Keyboard и Mouse .
Контроллер ATmega32U4 на Arduino Micro поставляется с уже записанным загрузчиком (бутлодером), позволяющим загружать новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Связь осуществляется по протоколу AVR109 .
Можно также обойти загрузчик и программировать микроконтроллер через разъем ICSP (In-Circuit Serial Programming, последовательное внутрисхемное программирование); более подробная информация приведена в инструкциях .
Вместо того чтоб требовать физического нажатия кнопки сброса перед загрузкой, Micro разработан так, что его можно сбросить программно при помощи кода, запущенного на подключенном компьютере. Сброс запускается, когда виртуальный (CDC) последовательный / COM порт Micro открывается при скорости 1200 бод и затем закрывается. При этом процессор будет сброшен, разрывая USB подключение к компьютеру (что означает, что виртуальный последовательный COM порт) исчезнет. После сброса процессора стартует загрузчик, который остается активным около 8 секунд. Загрузчик также может быть запущен нажатием кнопки Reset на Micro . Обратите внимание, что при первой подаче питания платы, она сразу перейдет к выполнению пользовательского кода, при его наличии, а не к запуску загрузчика.
Вследствие такого способа сброса платы Micro , лучше всего перед загрузкой инициировать сброс программой Arduino, особенно если вы обычно перед загрузкой нажимаете кнопку Reset на других платах. Если программа не может сбросить плату, можно всегда запустить бутлодер нажатием кнопки сброса на плате.
В Micro установлен восстанавливающийся предохранитель, защищающий компьютерные USB порты от короткого замыкания и токовых перегрузок. Хотя большинство компьютеров имеют собственную встроенную защиту, предохранитель обеспечивает дополнительный уровень защиты. В случае прохождения через USB порт тока более 500 мА, предохранитель автоматически разорвет соединение до устранения короткого замыкания или перегрузки.
Максимальная длина и ширина печатной платы Arduino Micro составляют соответственно 4,8 и 1,77 см, без учета выступающего за указанные габариты USB соединителя. Компоновка позволяет легко размещать плату в беспаечном макете.