Arduino Uno R3: схема платы, пины, подключение, питание, память

Плата Arduino Uno

Контроллер Uno — самый подходящий вариант для начала работы с платформой: у него удобный размер (не слишком большой, как у Mega, и не маленький, как у Nano), вполне доступный за счет массового выпуска всевозможных клонов, огромный Для него написано ряд бесплатных уроков, уроки и скетчи.

Характеристики Arduino Uno

Микроконтроллер ATmega328
Рабочее напряжение 5B
Напряжение питания (рекомендуется) 7-12В
Напряжение питания (предельное) 6-20В
Цифровой цифровой ввод / вывод 14 (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы 6
Максимальный ток выхода 40 мА
Максимальный выходной ток 3,3 В 50 мА
Флэш-память 32 КБ (ATmega328), из которых 0,5 КБ используется загрузчиком
SRAM 2 КБ (ATmega328)
EEPROM 1 КБ (ATmega328)
Тактовая частота 16 МГц

Изображения плат Ардуино Уно

Исходная карта выглядит так:

Оригинальный Arduino Uno
Arduino Uno оригинальный и официальный

Многочисленные китайские варианты выглядят так:

Клон Arduino Uno
Плата — клон Arduino Uno

Другие примеры карточек:

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Где купить Arduino Uno

Самые низкие цены на карты UNO в китайских магазинах электроники. Если ждать несколько недель, можно неплохо сэкономить, купив дешево (около 200-300 рублей) с бесплатной доставкой. Кроме того, можно встретить как более простые варианты, так и официальные или «почти оригинальные» платы на базе оригинального микроконтроллера. Еще одна группа товаров — необычные карты со встроенным WiFi (на базе ESP8266 или ESP32), дополнительные разъемы для более удобного подключения периферии. Вот некоторые из вариантов, которые вы можете купить у надежных поставщиков на Aliexpress:

Arduino UNO R3 (CH340G) MEGA328P. Типичный представитель плат Arduino на Алиэкспресс с ценой ниже 250 руб Плата качества Arduino UNO R3 на CH340G. Комплект без кабеля с минимальной ценой около 220 руб Оптовая продажа Arduino — 10 плат контроллеров UNO R3 с MEGA328P ATMEGA16U2 на борту
Официальная Arduino UNO R3 MEGA328P на базе ATMEGA16U2 — высочайшее качество Плата MegaPower Uno на базе оригинального ATmega328 R3, FTDI FT232RL Оригинальная Arduino UNO R3 (плата на оригинальных интегральных схемах MEGA и ATMEGA16U2) с USB-кабелем в картонной коробке
Два в одном! Arduino UNO со встроенным сенсорным экраном (Atmega328P Atmega16U2 plus Sensor I / O Shield) Arduino Uno и WiFi под одной крышей: R3 ATmega328P + ESP8266 (32 МБ памяти) Отличный вариант от KeyeStudio: UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 с комбинированным сенсорным экраном

Если вас интересуют наборы Arduino, вы можете найти более подробный обзор доступных опций на нашем сайте.

Схема и распиновка платы

Arduino — открытая платформа. Собственно, любой желающий может скачать схему с официального сайта или с одного из самых популярных форумов, а затем собрать плату на базе контроллера ATmega. Необходимые электронные компоненты можно приобрести по очень доступной цене в различных интернет-магазинах.

Распиновка платы на базе ATMEGA 328

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Принципиальная схема:

Принципиальная схема Arduino

Описание элементов платы Arduino Uno R3

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Распиновка микроконтроллера ATMega 328

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройства

Описание пинов Ардуино

Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройстваКонтакты Arduino используются для подключения внешних устройств и могут работать как в режимах INPUT, так и в режимах OUTPUT. К каждому входу можно подключить встроенный резистор 20-50 кОм, выполнив команду pinMode () в режиме INPUT_PULLUP. Допустимый ток на каждом из выходов составляет 20 мА, не более 40 мА в пике. Для удобства работы некоторые пины совмещают в себе несколько функций:

  • Контакты 0 и 1 — это контакты UART (RХ и TX соответственно) .
  • Контакты с 10 по 13 — контакты SPI (SS, MOSI, MISO и SCK соответственно)
  • Контакты A4 и A5 являются контактами I2C (SDA и SCL соответственно).

Цифровые пины платы Uno

Пины с номерами от 0 до 13 являются цифровыми. Это означает, что вы можете читать и применять только два типа сигналов: ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ. С помощью ШИМ вы также можете использовать цифровые порты для управления мощностью подключенных устройств.

PIN-код arduino Адресация эскиза Специальное назначение ШИМ
Цифровой контакт 0 0 RX
Цифровой контакт 1 1 Техас
Цифровой контакт 2 2 Вход прерывания
Цифровой контакт 3 3 Вход прерывания ШИМ
Цифровой контакт 4 4
Цифровой вывод 5 5 ШИМ
Цифровой контакт 6 6 ШИМ
Цифровой вывод 7 7
Цифровой контакт 8 8
Цифровой вывод 9 9 ШИМ
Цифровой вывод 10 10 SPI (SS) ШИМ
Цифровой вывод 11 11 SPI (MOSI) ШИМ
Цифровой контакт 12 12 SPI (MISO)
Цифровой вывод 13 13 SPI (SCK)

Выход также имеет встроенный светодиод (есть на большинстве плат Arduino)

Аналоговые пины Arduino Uno

Аналоговые контакты Arduino Uno предназначены для подключения аналоговых устройств и являются входами для встроенного аналого-цифрового преобразователя (АЦП), который в Arduino Uno является десятиразрядным.

Штырь Адресация эскиза Специальное назначение
Аналоговый вывод A0 A0 или 14
Аналоговый вывод A1 A1 или 15
Аналоговый вывод A2 LA2 или 16
Аналоговый вывод A3 A3 или 17
Аналоговый контакт A4 A4 или 18 I2C (SCA)
Аналоговый вывод A5 A5 или 19 I2C (SCL)

Дополнительные пины на плате

  • AREF — обеспечивает опорное напряжение для встроенного АЦП. Им можно управлять с помощью analogReference().
  • СБРОС — подача низкого сигнала на этот вход перезапустит устройство.

ШИМ Arduino

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это процесс управления напряжением с использованием рабочего цикла сигнала. То есть с помощью ШИМ мы можем плавно управлять нагрузкой. Например, вы можете легко изменить яркость светодиода, но это изменение яркости достигается не за счет уменьшения напряжения, а за счет увеличения диапазонов слабого сигнала. Принцип работы ШИМ показан на этой схеме:

ШИМ arduino
ШИМ arduino

Когда мы применяем ШИМ к светодиоду, он начинает быстро включаться и выключаться. Человеческий глаз не видит этого, потому что частота слишком высока. Но при съемке видео вы, скорее всего, увидите моменты, когда светодиод не горит. Это будет происходить до тех пор, пока частота кадров камеры не кратна частоте ШИМ.

Arduino имеет встроенный широтно-импульсный модулятор. ШИМ можно использовать только на тех выводах, которые поддерживает микроконтроллер. Например, у Arduino Uno и Nano по 6 контактов PWM — это контакты D3, D5, D6, D9, D10 и D11. На других картах могут быть другие булавки. Вы можете найти описание интересующей вас карты в этом разделе.

Для использования ШИМ в Arduino есть функция analogWrite (). В качестве аргументов он принимает номер вывода и значение ШИМ от 0 до 255. 0 — это высокий уровень заполнения 0%, а 255 — 100%. Напишем для примера простой скетч. Давайте сделаем так, чтобы светодиод загорелся мягко, подождем секунду и так же мягко погаснет, и так до бесконечности. Вот пример использования этой функции:

Установка драйвера Arduino Mega в Windows 10

Чтобы установить драйверы Mega, действия будут очень похожи на шаги для любой другой карты. Вы можете предварительно установить версию LANforge Server для Windows. Процесс будет выглядеть так:

1. Перейдите по ссылке выше на официальный сайт Arduino, чтобы загрузить последнюю версию драйвера.

2. Загрузите zip-файл Arduino IDE на рабочий стол. Щелкните правой кнопкой мыши → Извлечь все .., чтобы извлечь содержимое в папку на рабочем столе. Этот процесс требует, чтобы у вас был контроль как администратор.

3. Зайдите в диспетчер устройств).

  • Нажмите Ctrl + F для поиска
  • Ищем устройство (Device)
  • Выберите Диспетчер устройств
  • В окне «Диспетчер устройств» щелкните компьютер правой кнопкой мыши и выберите «Сканировать на предмет изменений оборудования).

6. Если вы найдете ранее установленный драйвер, удалите его. Особенно, если он имеет маркировку Windows Arduino Mega.

  • Щелкните правой кнопкой мыши -> Удалить
  • Выберите «Удалить программное обеспечение драйвера для этого устройства» и нажмите «ОК.
  • Щелкните компьютер правой кнопкой мыши и выберите пункт Сканировать на предмет изменений оборудования).
  • Может потребоваться отключить и снова подключить аттенюатор.
  • Если контекстное меню не позволяет вам изменить драйверы, перезагрузите систему.

7. Установите драйвер Arduino IDE

  • В диспетчере устройств щелкните правой кнопкой мыши «Неизвестное устройство» и выберите «Обновить программное обеспечение драйвера…)

8. Выберите «Найти на моем компьютере драйверы):

  • Перейдите в «Рабочий стол arduino-1.8.9 driver» и нажмите ОК. Ваша версия IDE Arduino может быть другой.
  • Нажмите «Далее)

Вы увидите подтверждение обновления программного обеспечения драйвера. Щелкните Закрыть).

Нет необходимости перезагружать систему для работы аттенюатора.

Знакомство с платой

Итак, перед нами одна из самых распространенных плат Arduino UNO.

Для начала посмотрим, что мы видим на плате: только самое главное, что действительно важно для начинающего игрока на Arduino, и не более того.

Микроконтроллер

Большая многоножка в центре платы — это сердце микроконтроллера Arduino.

Проще говоря, микроконтроллер выполняет 4 основные функции:

  • Разоблачает напряжение в ногах
  • Считывает (измеряет) напряжение в ногах
  • Помните данные
  • Выполняет расчеты

Расположение этих функций в желаемой комбинации и последовательности — это процесс программирования микроконтроллера. Затем он может общаться с внешней средой и управлять подключенными к нему устройствами:

  • Считайте данные с датчиков
  • Воспроизвести аудио
  • Двигатели вращения
  • Отправлять и получать данные и т.д.

В зависимости от модели платы здесь может быть другой микроконтроллер. UNO R3, например, имеет Atmega328.

Может быть в другой упаковке: SMD или DIP.


Atmel Atmega 328 в DIP-упаковке


Atmel Atmega 328 в SMD-корпусе

DIP припаян и иногда его можно снять, как здесь, что позволяет заменить микроконтроллер в случае выхода из строя. Но микроконтроллер рассчитан только на определенное, пусть и значительное, количество прошивок. Кроме того, съемный контроллер можно использовать для быстрого изменения программы на плате без подключения к компьютеру.

Ножки микроконтроллера называются выводами. Все они отображаются на плате Arduino.

Пины выполняют определенную функцию, и многие из них одновременно объединяют несколько функций.

Давайте сначала займемся входным питанием карты, и, наконец, мы уже подключим ее к компьютеру.

Входное питание

Плата UNO имеет 2 основных способа питания:

  • Разъем USB, для подключения блока питания 5 В или для подключения к компьютеру
  • Разъем для подключения к сети с выходным напряжением от 7 до 12 В. Те тут можно напрямую подключить хоть одну кроновую батарею, хоть питаемую от светодиодной ленты. Он нужен нам только для того, чтобы Arduino могла работать без компьютера. Но в процессе обучения Arduino почти всегда будет подключаться к компьютеру. Следовательно, этот разъем нам не нужен. А для экспериментов без компьютера проще будет использовать павербанк, подключенный к разъему USB.

Да, у arduino есть третий способ питания, но, например, для ProMini он вообще единственный. Это вывод VIN (сокращение от «Voltage Input») — альтернативный метод питания, полезный, например, если ваше устройство будет иметь 2 режима питания: от сети и от батареи. Компаратор на плате автоматически выберет источник питания с наибольшим напряжением. Диапазон напряжения также составляет от 7 до 12 В.

Вот и все, этого более чем достаточно, чтобы написать и понять первую программу Arduino.

Пришло время подключить карту к компьютеру и написать первую программу.

Подключение к компьютеру

Нам нужно установить IDE Arduino.

Я не буду показывать вам, как установить Arduino IDE на ваш компьютер, поскольку в наши дни это довольно простой процесс. Все, что вам нужно, это зайти на официальный сайт Arduino, загрузить программу для своей операционной системы и следовать инструкциям, которые даже не требуют чтения. Конечно, вам потребуются права администратора на вашем компьютере.

При установке также будут предоставлены драйверы для карты. И при необходимости вам будет предложено установить java, поскольку IDE Arduino является кроссплатформенной средой и написана на Java.

При желании может потребоваться установка китайского драйвера arduino.

Если у вас все еще возникают проблемы с установкой Arduino IDE и подключением платы к компьютеру, напишите об этом в комментариях, и я добавлю ссылку на страницу справки.

Затем устанавливается Arduino IDE, подключается плата.

Теперь запустим IDE Arduino. Как только вы запустите программу, откроется окно с новым пустым скетчем:

Этот скетч абсолютно ничего не делает, но нам достаточно проверить подключение платы.

Во-первых, давайте выберем нашу доску через меню Tools> Board: … :

Осмелюсь предположить, что у вас есть Arduino / Genuino Uno или Arduino Nano. ?

Теперь давайте выберем номер порта, к которому подключен Arduino через меню «Инструменты> Порт:»

У меня он 8-й и ни разу 1м. При подключении разных карт к разным портам компьютера порт будет меняться, и его нужно будет время от времени менять здесь. Вы можете подключить к компьютеру несколько карт одновременно, и все они будут подключены к собственному порту.

Теперь сохраним этот пустой скетч:

  • нажмите Ctrl + S,
  • или кнопку со стрелкой вниз,
  • или выберите меню — Файл> Сохранить.

Но давайте сразу запомним все горячие клавиши, с которыми мы сталкиваемся по пути. В конце концов, это именно то, что делают настоящие программисты. ?

Обратите внимание, что IDE Arduino сохраняет эскиз в одноименной папке. Сам скетч имеет расширение .ino. Если вы попытаетесь открыть эскиз, расположенный в папке с именем, отличным от имени файла эскиза, IDE ругается и просит вас сохранить его снова.

Дело в том, что в Arduino IDE папка скетча играет роль проекта и все программные файлы, помещенные в папку с скетчем, автоматически считаются частью проекта, а сам скетч является основным файлом проекта. Но мы еще далеки от разделения программы на несколько файлов.

Загрузим нашу пустую программу на доску:

Вы можете нажать кнопку со стрелкой вправо, вы можете выбрать через меню Sketch> Upload,

а точнее просто нажмите Ctrl + U.

В результате наш скетч сначала будет проверен на наличие ошибок, затем скомпилирован (т.е преобразован в цифровой модуль, пригодный для сброса в микроконтроллер), и только после этого он будет загружен на плату. В результате в строке состояния вы должны увидеть сообщение «Загрузка завершена)

Если вы его видели, то все нормально!

Обращаю ваше внимание на служебную информацию в окне протокола:

Это очень важная информация: в ней написано, сколько памяти микроконтроллера мы использовали. Пока почти ничего. Но в будущем, когда будут разработаны серьезные приложения, проблема эффективного использования памяти всегда будет очень острой. Как видите, в ардуино его очень мало, и он очень быстро изнашивается.

Обратим внимание еще на несколько кнопок:

— верификация, верификация, верификация программы. Нажимайте эту кнопку каждый раз, когда хотите нарисовать следующую строку под вашей программой — проверьте и исправьте синтаксические ошибки в программе, скомпилируйте ее. Но сразу вспомним комбинацию Ctrl + R.

это монитор последовательного порта. Он нам почти всегда нужен для отладки программы. Его комбинация — Ctrl + Shift + M.

Откроем это окно. Пока он пуст.

Теперь давайте посмотрим, что такое наш пустой набросок.

Напомню, что язык программирования Arduino — это язык C / C ++. Для тех, кто не знаком с этим языком, я расскажу о нем во время урока о самых существенных концепциях и постараюсь сразу же привыкнуть к лучшим практикам программирования. Уверяю вас, что школьники и студенты и даже дяди старшего возраста, которые уже знакомы с этим языком программирования, вероятно, узнают много полезной информации о том, как правильно писать программы C / C ++ для Arduino.

Наш скетч состоит из определения двух функций: настройки и цикла. Функция — это именованная подпрограмма, которая может вызываться с этим именем в любом месте программы. В функции есть:

  • Параметры (указаны в скобках и в нашем примере параметров нет)
  • Тело функции, заключенное в фигурные скобки (у нас оно пока пустое),
  • Тип возвращаемого значения функции. У нас такой тип: пустой, например. «Пусто», потому что наши функции ничего не возвращают.

Почему я сказал, что тело функции все еще пусто, даже если там что-то есть? Потому что

// введите здесь свой установочный код для однократного запуска: это не программа, а комментарий, простой текст, который игнорируется компилятором и нужен только для лучшего понимания того, что делает программа.

Используя двойную косую черту, вы можете не только поставить пояснительный текст, но и отключить строки программы, не удаляя их (они говорят: «прокомментируйте код»).

Если вам нужно закомментировать сразу большой кусок кода (программу), используйте комментарий блока — / * в начале блока и * / в конце блока комментариев, например:

/ * (C) jarduino.ru Учебный курс Arduino 2019. */

В общем, привыкай сразу все комментировать. Вначале это поможет вам в изучении программирования, а в будущем поможет вам справиться с вашим расписанием.

Правильно используйте типы комментариев: избегайте использования блоков комментариев в функциях — используйте срочные комментарии, и это упростит вам закрытие больших частей программы.

Мы определяем только функции конфигурации и цикла, но сами не называем их: они вызываются arduino:

  • setup — вызывается один раз при инициализации карты; здесь мы инициализируем параметры платы и подключенных устройств
  • loop — вызывается бесконечно, в цикле; здесь вы пишете программу, которую нужно запускать снова и снова, например, регулярно опрашивать датчики, обновлять информацию на экране и т д.

Язык программирования Ардуино

Когда у вас в руках находится плата микроконтроллера и на вашем компьютере установлена ​​среда разработки, вы можете приступить к написанию своих первых скетчей (прошивок). Для этого вам необходимо ознакомиться с языком программирования.

Для программирования Arduino используется упрощенная версия языка C ++ с предопределенными функциями. Как и в других C-подобных языках программирования, существует ряд правил написания кода. Вот самые основные:

  • После каждого оператора должна стоять точка с запятой (;)
  • Перед объявлением функции необходимо указать тип данных, возвращаемый функцией, или void, если функция не возвращает значение.
  • вы также должны указать тип данных перед объявлением переменной.
  • Комментарии обозначаются: // Inline и / * Block */

Вы можете узнать больше о типах данных, функциях, переменных, операторах и языковых конструкциях на странице программирования Arduino. Необязательно запоминать и запоминать всю эту информацию. Вы всегда можете обратиться к справочнику и посмотреть синтаксис той или иной функции.

Все прошивки для Arduino должны содержать как минимум 2 функции. Это setup () и loop().

Функция setup

Функция setup () выполняется вначале и только один раз сразу после включения или перезапуска устройства. Обычно эта функция объявляет режимы контактов, открывает необходимые протоколы связи, устанавливает соединения с дополнительными модулями и настраивает подключенные библиотеки. Если для вашей прошивки ничего подобного делать не нужно, функцию все равно нужно объявить. Вот стандартный пример функции setup():

В этом примере просто открывается последовательный порт для связи с компьютером и назначаются контакты 9 и 13 для ввода-вывода. Ничего сложного. Но если вы ничего не понимаете, вы всегда можете задать вопрос в комментариях ниже.

Функция loop

Функция loop () выполняется после функции setup (). Loop в переводе с английского означает «петля». Это указывает на то, что функция находится в цикле, то есть она будет выполняться снова и снова. Например, микроконтроллер ATmega328, присутствующий в большинстве плат Arduino, будет выполнять функцию цикла примерно 10 000 раз в секунду (если не задействованы задержки и сложные вычисления). Благодаря этому у нас есть большие возможности.

Макетная плата Breadbord

Вы можете создавать простые и сложные устройства. Для удобства рекомендую приобрести макетную плату и перемычки. С их помощью нет необходимости паять и перепаять кабели, модули, кнопки и датчики для разных проектов и отладки. С макетной платой без пайки разработка становится проще, удобнее и быстрее. В этом уроке я рассказал вам, как работать с макетной платой. Вот список беспаечных макетов:

  • Макетная плата на 800 точек с 2 линиями электропередач, силовой платой и кабелями
  • Большая плата разработки с разрешением 1600 точек и 4 линиями электропередач
  • Доска для разработки на 800 точек с 2 линиями электропередач
  • Доска для разработки на 400 точек с 2 линиями питания
  • Разделочная доска 170 точек
  • Соединительные кабели 120 шт

Первый проект на Arduino

Соберем первое устройство на базе Arduino. Мы просто подключим сенсорный переключатель и светодиод к Arduino. Схема проекта выглядит так:

Регулировка яркости светодиода
Регулировка яркости светодиода

Обратите внимание на дополнительные резисторы в цепи. Один из них ограничивает ток светодиода, а другой замыкает контакт кнопки на массу. В этом уроке я объяснил, как это работает и зачем это нужно.

Чтобы все заработало, нам нужно написать скетч. Следим, чтобы светодиод загорелся после нажатия на кнопку и погас после следующего нажатия. Вот наш первый набросок:

В этом скетче я создал дополнительную функцию устранения дребезга для подавления дребезга контакта. На моем сайте есть целый урок подпрыгивания контактов. Обязательно прочтите этот материал.

Стартовый набор Arduino

Чтобы начать изучение Arduino, вам необходимо приобрести саму плату микроконтроллера и другие детали. Лучше всего купить стартовый комплект Arduino, но вы также можете выбрать все, что вам нужно. Я рекомендую выбирать набор, потому что он проще и зачастую дешевле. Вот ссылки на лучшие комплекты и отдельные детали, которые обязательно пригодятся для изучения:

  • Базовый набор Arduino для начинающих
  • Большой набор для обучения и первых проектов
  • Серия датчиков и дополнительных модулей
  • Arduino Uno — самая простая и доступная модель линейки
  • Макетная плата без пайки для легкого обучения и создания прототипов
  • Комплект кабелей с удобными разъемами
  • ВЕЛ
  • Комплект резисторов
  • Кнопки
  • Потенциометры

Подключение устройств

Любые устройства подключаются к плате путем подключения к контактам на плате контроллера: одному из цифровых или аналоговых или выводам питания. Простой светодиод можно подключить с помощью двух выводов: заземления (GND) и сигнального (или питания).

digitalWrite мигает

Для простейшего датчика потребуется как минимум три контакта: два для питания, один для сигнала.

Фоторезистор датчика освещенности Arduino

При любом варианте подключения внешнего устройства помните, что использование карты в качестве источника питания возможно только в том случае, если устройство потребляет не больше, чем предел тока, разрешенный контроллером.

Видео с инструкциями:

Варианты питания Ардуино Уно

Рабочее напряжение платы Arduino Uno составляет 5 В. На плате установлен регулятор напряжения, благодаря чему на вход можно подавать питание от разных источников. Кроме того, карта может питаться от USB-устройств. Источник питания выбирается автоматически.

  • При питании от внешнего адаптера рекомендуемое напряжение составляет от 7 до 12 В. Максимальное напряжение составляет 20 В, но значение выше 12 В, скорее всего, быстро повредит плату. Напряжение ниже 7 В может вызвать нестабильную работу входного каскада, можно легко потерять 1-2 В. Для подключения питания вы можете использовать встроенный 2,1 мм разъем постоянного тока или вход VIN напрямую для подключения источника через кабели.
  • Питание от USB-порта компьютера.
  • Подайте 5 В непосредственно на вывод 5 В. В этом случае входной стабилизатор отключается, и даже малейшее перенапряжение может вызвать повреждение устройства.

Контакты питания

  • 5V — Arduino подает 5V на этот вывод, его можно использовать для питания внешних устройств.
  • 3.3V — 3.3V подается на этот вывод от внутреннего регулятора
  • GND — вывод заземления.
  • VIN — вывод внешнего питания.
  • IREF — вывод для информирования внешних устройств о рабочем напряжении платы.

Установка с помощью установщика

Мы выбираем рекомендуемый вариант для Windows 10 и используем автоматический установщик, чтобы упростить задачу.

Сначала вы можете перейти на страницу загрузки на нашем веб-сайте или перейти на официальную страницу загрузки Arduino и выбрать установщик Windows).

На следующей странице выберите «ТОЛЬКО ЗАГРУЗИТЬ» или «Внести вклад и загрузить» (УПРАВЛЯТЬ И ЗАГРУЗИТЬ). Установщик будет загружен.

Запустите только что загруженный EXE-файл. Выберите «Да», чтобы программа установки могла вносить изменения в ваш компьютер. Затем примите лицензионное соглашение.

Выберите компоненты для установки (рекомендуется оставить все выбранными).

Выберите папку для установки (рекомендуется оставить по умолчанию) и нажмите «Установить).

Подождите, пока установщик завершит установку.

Затем нажмите «Установить», чтобы установить драйверы Adafruit. Затем нажмите кнопку «Установить», чтобы установить драйвер USB. Затем снова нажмите кнопку «Установить», чтобы установить второй драйвер USB.

Теперь вы можете запустить Arduino IDE в Windows 10.

После запуска вы сможете увидеть IDE в действии:

Среда разработки Arduino IDE

Чтобы написать, отладить и загрузить прошивку, вам необходимо загрузить и установить Arduino IDE. Это очень простая и практичная программа. На своем сайте я уже описывал процесс загрузки, установки и настройки среды разработки. Поэтому здесь я оставлю только ссылки на последнюю версию программы и статью с подробными инструкциями.

Версия Окна Mac OS X Linux
1.8.2 ZIP

Установщик

Установщик 32 бит

64 бит

РУКА

Память Arduino Uno R3

Карта Uno по умолчанию поддерживает три типа памяти:

  • Flash — 32 кБ памяти. Это основной репозиторий команд. Когда вы прошиваете контроллер своим скетчем, здесь написано. 2 КБ из этого пула памяти выделяются загрузчику — программе, которая инициализирует систему, загружается через USB и запускает скетч.
  • 2 КБ ОЗУ SRAM. По умолчанию здесь хранятся переменные и объекты, созданные в ходе программы. Эта память зависит от энергии; при отключении питания все данные, очевидно, будут стерты.
  • Энергонезависимая память (EEPROM) 1кБ. Здесь вы можете сохранить данные, которые не будут удалены при выключении контроллера. Но процедура записи и чтения EEPROM требует использования дополнительной библиотеки, которая по умолчанию доступна в Arduino IDE. Он также любит помнить об ограничениях циклов перезаписи, присущих технологии EEPROM.

Некоторые модификации стандартной карты A могут поддерживать память с более высокими значениями, чем стандартная версия. Но следует понимать, что для работы с ними потребуются дополнительные библиотеки.

Программирование для платы Uno

Для написания программ (скетчей) для контроллера Arduino необходимо установить среду программирования. Самым простым вариантом будет установка бесплатной Arduino IDE, вы можете скачать ее с официального сайта.

После установки IDE необходимо убедиться, что выбрана правильная вкладка. Для этого выбираем нашу плату (Arduino / Genuino Uno) в Arduino IDE в меню Инструменты и подпункт Board. После выбора карты параметры сборки проекта изменятся автоматически, и окончательный эскиз будет скомпилирован в формате, поддерживаемом картой. После подключения контроллера к компьютеру через USB, вы можете загрузить на него свою программу одним касанием с помощью команды «Загрузить”.

Сам скетч очень часто представляет собой бесконечный цикл, в котором регулярно опрашиваются пины с подключенными датчиками, и с помощью специальных команд формируется управляющее воздействие на внешние устройства (они включаются или выключаются). Программист Arduino имеет возможность подключать готовые библиотеки, как интегрированные в IDE, так и доступные на многочисленных сайтах и ​​форумах.

Написанная и скомпилированная программа загружается через USB-соединение (UART-Serial). На стороне контроллера за этот процесс отвечает загрузчик.

Более подробную информацию о том, как организованы программы для платы Arduino, можно найти в нашем разделе программирования.

Отличие от других плат

Сегодня на рынке можно найти множество вариантов плат Arduino. Самыми популярными конкурентами Uno являются карты Nano и Mega. Первые пойдут на проекты, где важен размер. Второй — для проектов, где схема достаточно сложна и требует много выходов.

Отличия Arduino Uno от Arduino Nano

Современные платы Arduino Uno и Arduino Nano версии R3 обычно имеют на борту общий микроконтроллер: ATmega328. Ключевое отличие — это размер платы и тип колодки. Размеры Arduino Uno: 6,8 см x 5,3 см. Размеры Arduino Nano: 4,2 см x 1,85 см. Arduino UNO использует гнездовые разъемы, Nano использует «гребешок» ножек, а в некоторых моделях контактные площадки вообще не припаяны. Конечно, больший размер ООН по сравнению с Nano в некоторых случаях является преимуществом, а в некоторых случаях — недостатком. С большой платой устанавливать намного удобнее, но в реальных проектах неудобно, так как сильно увеличивает габариты конечного устройства.

На платах Arduino Uno традиционно используется разъем TYPE-B (он также широко используется для подключения принтеров и МФУ). В некоторых случаях можно найти вариант с разъемом Micro USB. В платах Arduino Nano стандартом является Mini или Micro USB.

Конечно, есть отличия и в разъеме питания. Плата Uno имеет встроенный разъем постоянного тока; в Нано ему просто не нашлось места.

Помимо аппаратного обеспечения, есть также небольшие отличия в процессе загрузки скетча на плату. Перед загрузкой убедитесь, что вы выбрали правильную карту в меню «Инструменты-Карточка».

Отличия от Arduino Mega

Плата Mega, в полном соответствии со своим названием, на сегодняшний день является самой большой по размеру и количеству контактов среди контроллеров Arduino. По сравнению с ним, у Uno гораздо меньше контактов и памяти. Вот список основных отличий:

  • На плате Mega используется другой микроконтроллер: ATMega 2560. Но его тактовая частота составляет 16 МГц, как и у Uno.
  • На плате Mega больше цифровых контактов: 54 вместо 14 у платы Uno. И аналог — 16/6.
  • На плате Mega больше контактов, поддерживающих аппаратные прерывания: 6 против 2. Больше последовательных портов — 4 против 1.
  • По объему памяти Uno также значительно уступает Mega. Флэш-память 32/256, SRAM — 2/8, EEPROM — 4/1.

Исходя из всего этого, можно сделать вывод, что для больших сложных проектов с большими программами и активным использованием различных портов связи лучше выбирать Mega. Но эти карты дороже, чем Uno, и занимают больше места, поэтому для небольших проектов, которые не используют все дополнительные функции Mega, подойдет Uno — вы не получите значительного прироста скорости, когда переключитесь на «большой». » брат.

Установка драйверов в Windows вручную

Эти инструкции применимы к Windows 7, Vista и Windows 10. Они также применимы к Windows XP с небольшими различиями в диалоговых окнах.

В инструкциях будет упоминаться только плата Arduino Leonardo, но такая же процедура действительна для всех плат Arduino.

Вставьте карту и дождитесь, пока Windows запустит процесс установки драйвера.

Если установщик не запускается автоматически, перейдите в Диспетчер устройств Windows:

Пуск -> Панель управления -> Оборудование

Или для английского в Win 10 путь будет такой:

Пуск -> Панель управления -> Оборудование

Найдите в списке Ардуино Леонардо. Щелкните правой кнопкой мыши и выберите «Обновить драйвер).

На следующем экране выберите «Найти на моем компьютере драйверы» и нажмите «Далее).

Нажмите кнопку Обзор…. Появится другое диалоговое окно: перейдите в папку с только что загруженным программным обеспечением Arduino. Выберите папку с драйверами и нажмите ОК, затем нажмите Далее.

Вы получите уведомление о том, что карта не прошла проверку логотипа Windows. Нажмите кнопку Все равно продолжить).

Через несколько секунд появится окно, информирующее вас о том, что мастер завершил установку программного обеспечения Arduino Leonardo в Windows 10. Нажмите кнопку «Закрыть).

Оцените статью
Блог про Arduino
Adblock
detector