Arduino uno R3 CH340G csatlakozás és konfiguráció. Az Arduino telepítése és konfigurálása Windows operációs rendszeren Az Arduino telepítése Windows XP rendszeren

Ebben a cikkben elmagyarázzuk, hogyan kell csatlakoztatni az Arduino Uno r3 illesztőprogramot, és feltölteni az első vázlatot. szoftverrel programozva - egy integrált fejlesztőkörnyezet, amely minden kártyára jellemző. Online és offline is működik.

Illesztőprogram-funkciók az Arduino Uno számára

Az Arduino meghajtót igényel, hogy teljes mértékben működjön a számítógépen. Az illesztőprogramok telepítése Windows 7 rendszeren a szoftver telepítésének legegyszerűbb módja. A legjobb, ha tömörített fájlból töltöd le. Ez megkönnyíti a szoftver eltávolítását a mappa törlésével.

Amikor a Windows 10 operációs rendszer automatikusan telepíti az illesztőprogramot, az Arduino egyszerűen COM-portként jelenik meg az Eszközkezelőben. Nem ismeri fel mikroprocesszorként, bár megfelelően fog működni, és az Arduino IDE kódja tölthető bele. Az Arduino szoftverhez mellékelt Arduino Nano illesztőprogram telepítése után a mikrokontroller Arduinoként jelenik meg az Eszközkezelő COM portján.

A járművezetők típusai

Számos típusú illesztőprogram létezik az Arduino motorhoz és más projektekhez, amelyek ezen a mikrokontrolleren alapulnak. Nézzük meg az ehhez a mikroprocesszorhoz elérhető ilyen szoftverek több képviselőjét.

1. típus

Illesztőprogram az Arduino Uno bővített verziójához - Arduino mega 2560 illesztőprogram. Előfordulhat, hogy az Arduino Uno és a Mega 2560 problémákba ütközik az USB-elosztón keresztüli Mac-hez való csatlakozáskor. Ha a menüben " Eszközök → Soros port"semmi sem jelenik meg, próbálja meg közvetlenül csatlakoztatni a kártyát a számítógéphez, és indítsa újra.

Indítás közben tiltsa le a 0 és 1 digitális tűket, mivel soros kommunikációval vannak megosztva a számítógéppel (a kód betöltése után csatlakoztathatók és használhatók). Az Arduino mega 2560 illesztőprogram Windows 7 rendszerhez a következő linken érhető el: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Az átállás után a felhasználó beírja a tábla nevét a mikrokontroller hivatalos webhelyének keresőmezőjébe az illesztőprogramok letöltéséhez.

2. típus

Avrisp mkii illesztőprogram – programozó létrehozásához szükséges. Amikor telepíti az USB-illesztőprogramot, akkor az Arduino soros rendszerbetöltő használata helyett használhatja az Atmel AVRISP mk II programozót. Továbbá, ha ténylegesen be kell programoznia az AVR MCU-t magával a rendszerbetöltő kóddal (szükséges, ha csupasz Mega328 mikroprocesszorral rendelkezik, amelyen nem volt előre telepítve a rendszerbetöltő firmware), megteheti ezt az Arduino IDE-ből a Tools/Burn Bootloader segítségével. .

Miután az Eszközök/Programozó funkció segítségével szoftverként megadta az AVRISP mk II-t. A Studio 6.1/6.2 telepítésekor azonban az Atmel telepítés saját USB-illesztőprogramot tölt be, amely az ID Studio.x-szel működik. Lehetősége van arra, hogy a Studio telepítési folyamata során ne telepítse a Jungo illesztőprogramot, de az Atmel AVRISP mk II vagy az Atmel JTAGICE3 nem használható ezen illesztőprogram nélkül.

Amikor telepíti a bővítményt Visual Micro for Studio 6.x Valószínűleg az Arduino soros rendszerbetöltőt fogja használni, mivel a Visual Micro programozási és hibakeresési képességei a PC és a mikrokontroller közötti USB soros kommunikáción alapulnak. Ha azonban úgy dönt, hogy a Visual Micro/Studio 6.x környezetből szeretné használni az Atmel AVRISP mk II-t, akkor azt tapasztalja, hogy az nem működik. Megjelenik egy hibaüzenet, amely szerint az AVRdude (az Arduino IDE által használt programozószoftver) nem „látja” az AVRISP mk II programozót. Ennek az az oka, hogy a Studio6.x a Jungo USB-illesztőprogramot használja a Visual helyett.

3. típus

Léptetőmotor megépítéséhez Arduino l298n illesztőprogramra lesz szüksége. Ez egy kétmotoros meghajtó H-híd, amely lehetővé teszi két egyenáramú motor fordulatszámának és irányának egyidejű szabályozását. A modul 5-35 V feszültségű egyenáramú motorokat képes meghajtani, maximum 2A csúcsárammal. Nézzük meg közelebbről az L298N modul kivezetését, és magyarázzuk el, hogyan működik.

A modulban két csavaros kapocs található az A és B motorhoz, valamint egy másik csavaros sorkapocs a földelő érintkezőhöz, a VCC a motorhoz és egy 5 V-os érintkező, amely bemeneti vagy kimeneti lehet. Ez a VCC motorokon használt feszültségtől függ. A modul beépített 5 V-os szabályozóval rendelkezik, amely egy jumper segítségével engedélyezhető vagy letiltható.

Ha a motor tápfeszültsége eléri a 12V-ot, akkor bekapcsolhatjuk az 5V-os szabályzót, az 5V-os tű pedig kimenetként használható például az Arduino kártya tápellátására. Ha azonban a motor feszültsége meghaladja a 12 V-ot, akkor a jumpert le kell tiltanunk, mert ezek a feszültségek károsíthatják a beépített 5 V-os szabályozót.

Ebben az esetben az 5 V-os tűt használjuk bemeneti jelként, mivel azt egy 5 V-os tápegységhez kell csatlakoztatnunk az IC megfelelő működéséhez. Itt megjegyzendő, hogy ez az IC kb. 2V-tal csökkenti a feszültségesést, így például ha 12V-os tápegységet használunk, akkor a motorkapcsokon 10V körül lesz a feszültség, ami azt jelenti, hogy nem tudjuk elérni a maximumot sebességet a 12 voltos egyenáramú motorunktól.

Hol és hogyan lehet letölteni az illesztőprogramot

Az összes Arduino illesztőprogram elérhető a hivatalos weboldalon: https://www.arduino.cc/. A felhasználónak csak be kell írnia a projektjéhez szükséges illesztőprogramot a keresésbe.

Illesztőprogram telepítése

Töltse le az Arduino szoftvert, és csomagolja ki az összes fájlt egy mappába c:\program. A végén az arduino-0021-hez hasonló könyvtárat kap.

Ezután csatlakoztassa a kártyát a számítógéphez USB-kábellel, és várja meg, amíg a Windows észleli az új eszközt.

A Windows nem fogja tudni észlelni az eszközt, mert nem tudja, hol vannak az illesztőprogramok tárolása. A jobb oldalihoz hasonló hibaüzenetet fog kapni.

Válassza ki a listából vagy egy adott helyről történő telepítés lehetőségét (Speciális), majd kattintson a Tovább gombra.

Most válassza ki az Arduino illesztőprogramok tárolási helyét. Ez az Arduino könyvtárban található driverek nevű almappában lesz.

Válassza a Folytatás lehetőséget.

A Windowsnak most meg kell találnia az Arduino szoftvert. Kattintson a "Befejezés" gombra a telepítés befejezéséhez.

A számítógép egy speciális soros port chipen keresztül kommunikál az alaplappal. Az Arduino IDE szoftvernek ismernie kell a Windows által az imént kiosztott soros port számát. Nyissa meg a Windows Vezérlőpultját, és válassza ki a rendszeralkalmazást. Lépjen a "Hardver" fülre, majd kattintson az "Eszközkezelő" gombra.

Kattintson a Portok (COM és LPT) lehetőségre, és jegyezze meg, hogy melyik COM-portot jelölte ki az Arduino tábla.

Ezután indítsa el az Arduino IDE alkalmazást, amely a könyvtárban található c:\program\arduino-0021 vagy hasonló.

kattintson a " Szerviz → Soros port", és felülről válassza ki a port számát.

Ezután kattintson Eszközök → Szervizés válassza ki a tábla típusát.

Most próbálja meg megnyitni a Blink demo programot az Arduino IDE példakönyvtárából, Verify/Compile, és töltse le a platformjára.

Cikkemben részletesen és illusztrációkkal szeretnék beszélni az Arduino csatlakozási rajzáról és kivezetéséről, megvizsgálva a mikrokontroller különféle modelljeit.

1. Arduino Uno tábla - eszköz kivezetés

Az Uno szót olaszul „egynek” fordítják. Az eszköz nevét az Arduino 1.0 megjelenésének kezdete kapcsán kapta. Más szavakkal, az Uno a teljes Arduino-típusú platform referenciamodellje. Ez a legújabb az USB kártyák sorozatában, amelyek bizonyították hatékonyságukat és kiállják az idő próbáját.

Az Arduino Uno egy ATmega 328 mikrokontrolleren készült (adatlap).

Övé összetett következő:

  • a digitális be- és kimenetek száma 14 (ebből hat PWM kimenetként használható);
  • az analóg bemenetek száma hat;
  • 16 MHz – kvarc rezonátor;
  • van egy tápcsatlakozó;
  • magában az áramkörben van egy ICSP programozásra tervezett csatlakozó;
  • Van egy reset gomb.

Rendkívül fontos megjegyezni, hogy minden új arduino kártya megkülönböztető jellemzője, hogy az elavult FTDI típusú mikroáramkör helyett ATmega 16U2 mikrovezérlőt (vagy ATmega 8U2-t az R1, R2 verziókban) használnak az USB-UART interfészekhez.

Az Uno kártya R2 változata egy további felhúzó ellenállással van felszerelve a használt mikrokontroller HWB vonalán.

Kitűz alábbiak szerint:

  1. A soros interfész a 0-s (RX – adatvétel), az 1-es (TX – adatátvitel) buszokat használja.
  2. A külső megszakításhoz a 2-es, 3-as érintkezőket használják.
  3. A PWM-hez a 3.5, 6, 9, 10, 11-es tűket használjuk. Az analóg Write funkció 8 bites felbontást biztosít.
  4. Kommunikáció SPI-n keresztül: No. 10 (SS), No. 11 (MOSI), No. 12 (MISO), No. 13 (SCK).
  5. A 13-as érintkező táplálja a LED-et, amely nagy potenciállal világít.
  6. Az Uno 6 analóg bemenettel van felszerelve (A0 – A5), amelyek felbontása 10 bit.
  7. A felső feszültséghatár megváltoztatásához használja az AREF tűt (analóg referencia funkció).
  8. Az I2C kommunikáció (TWI, Wire library) a 4-es (SDA) és az 5-ös (SCL) érintkezőkön keresztül történik.

Az eszköz egy ATmega16U2 mikrokontrollerre épül, és megnövelt zajvédelemmel rendelkezik a reset áramkörben.

A készülék csak annyiban tér el a korábbi verziótól, hogy ebben az esetben nem használjuk az USB-UART FTDI interfészt a számítógéphez való csatlakozáskor. Ezt a feladatot maga az ATmega 16U2 mikrokontroller végzi el.

A táblakiosztás változásai így néznek ki:

  1. Két érintkező került az AREF érintkező mellé: SDA, SCL.
  2. A RESET érintkező mellé két érintkező is került: IOREF, amely lehetővé teszi a bővítőkártyák csatlakoztatását a szükséges feszültséghez igazítva; a második csap nincs használatban és tartalékban van.

Ez az egyik legegyszerűbb és legkényelmesebb Arduino eszköz.

ATmega 168 mikrokontrollert használnak, amelynek működési feszültsége 5 volt és frekvencia 16 MHz. A modellekben a maximális tápfeszültség 9 volt. A maximális áramerősség a kapcsokon 40 mA.

A díj tartalmazza:

  • 14 digitális érintkező (ebből 6 PWM kimenetként használható), bemenetként és kimenetként egyaránt használható;
  • 8 analóg bemenet (ebből 4 érintkezős);
  • 16 MHz – kristályoszcillátor.

Készülékcsapok Az Arduino Mini a következő célokat szolgálja:

  1. Két érintkező, amelyen keresztül a plusz kártya táplálja: RAW, VCC.
  2. A mínusz érintkező kimenet a GND érintkező.
  3. A PWM-hez a 3, 5, 6, 9, 10, 11 számozott érintkezőket használják az analóg Write funkció használatakor.
  4. A 0., 1. számú érintkezőkhöz más eszközök is csatlakoztathatók.
  5. Analóg bemenetek No. 0 – No. 3 kimenetekkel.
  6. A 4–7. számú analóg bemeneteken nincs érintkező, és szükség esetén forrasztani kell.
  7. AREF érintkező, amely a felső feszültség megváltoztatására szolgál.

A tűelrendezés az arduino mini különböző verziói között változhat.

Az Arduino Mega 2560 eszközt az ATmega 2560 mikrokontrollerre (adatlapra) szerelték össze, és az Arduino Mega frissített változata.

Az USB-UART interfészek átalakításához egy új ATmega 16U2 mikrovezérlőt (vagy az R1 vagy R2 kártya verzióihoz ATmega 8U2) használnak.

A testület összetétele következő:

  • a digitális bemenetek/kimenetek száma 54 (ebből 15 használható PWM kimenetként);
  • analóg bemenetek száma – 16;
  • A soros interfészek 4 UART hardveres adó-vevő segítségével valósulnak meg;
  • 16 MHz – kvarc rezonátor;
  • USB csatlakozó;
  • konnektor;
  • az áramkörön belüli programozás az ICSP csatlakozón keresztül történik;
  • reset gomb.

A Mega 2560 R2 verzió egy speciális ellenállást ad hozzá, amely a 8U2 HWB vonalat a földre húzza, ami nagyban leegyszerűsíti az Arduino DFU módba való átállását, valamint a firmware frissítését. Az R3 verzió némileg eltér a korábbiaktól. A készüléken a következő változások történtek:

  • négy érintkező került hozzáadásra - SCL, SDA, IOREF (a különféle bővítőkártyák feszültségkompatibilitásának biztosítása érdekében) és egy másik tartalék tű, még nem használt;
  • fokozott zajvédelem a visszaállító áramkörben;
  • megnövekedett memóriakapacitás;
  • Az ATmega8U2-t az ATmega16U2 mikrokontroller váltotta fel.

A megállapítások célja a következő:

  1. A rendelkezésre álló digitális tűk bemenetként/kimenetként szolgálhatnak. A feszültség rajtuk 5 volt. Minden tűnek van egy felhúzó ellenállása.
  2. Az analóg bemeneteken nincs felhúzó ellenállás. A művelet az analóg Read funkció használatán alapul.
  3. A PWM tűk száma 15. Ezek a 2-es - 13-as, 44-es - 46-os digitális tűk. A PWM-et az analóg Write funkción keresztül használják.
  4. Soros interfész: Soros érintkezők: №0 (rx), №1 (tx); Serial1 csapok: No. 19 (rx), No. 18 (tx); Serial2 csapok: No. 17 (rx), No. 16 (tx); Serial3 csapok: No. 15 (rx), No. 14 (tx).
  5. Az SPI interfész No. 53 (SS), No. 51 (MOSI), No. 50 (MISO), No. 52 (SCK) érintkezőkkel van felszerelve.
  6. Pin No. 13 – beépített LED.
  7. Pinek a csatlakoztatott eszközökkel való kommunikációhoz: No. 20 (SDA), No. 21 (SCL).
  8. Külső megszakításokhoz (alacsony jelszint, egyéb jelváltozások) a 2., 3., 18., 19., 20., 21. érintkezőket használják.
  9. Az AREF érintkezőt az analóg Reference parancs engedélyezi, és az analóg bemeneti érintkezők referenciafeszültségének szabályozására szolgál.
  10. Reset output. Alacsony szint (LOW) generálására tervezték, ami az eszköz újraindítását okozza (reset gomb).

Az Arduino Micro egy ATmega 32u4 mikrokontrolleren alapuló eszköz, amely beépített USB vezérlővel rendelkezik. Ez a megoldás leegyszerűsíti az alaplap számítógéphez való csatlakoztatását, mivel a rendszer normál billentyűzetként, egérként vagy COM portként ismeri fel az eszközt. Az eszköz összetétele a következő:

  • bemenetek/kimenetek száma – 20 (ebből 7 PWM kimenetként, 12 analóg bemenetként használható); 16 MHz-re hangolt kvarc rezonátor;
  • mikro-USB csatlakozó;
  • ICSP csatlakozó belső programozáshoz;
  • reset gomb.

A termék összes digitális tűje bemenetként és kimenetként is működhet a digitális Read, Pin Mode, Digital Write funkcióknak köszönhetően. A kivezetéseken a feszültség 5 volt. Az egy érintkezőről fogyasztott vagy betáplált maximális áram 40 mA. A tűk belső ellenállásokhoz csatlakoznak, amelyek alapértelmezés szerint ki vannak kapcsolva. 20 kOhm - 50 kOhm névleges értékük van. A különálló arduino mikrocsapok a főbbeken kívül számos további funkciót is képesek ellátni:

  1. A soros interfészen a 0 (RX), 1 (TX) érintkezők a szükséges adatok fogadására (RX), valamint továbbítására (TX) szolgálnak a beépített hardveres adó-vevőn keresztül. A funkció az arduino micro Serial osztályra vonatkozik. Más esetekben a kommunikáció USB-kapcsolaton (CDC) keresztül történik.
  2. A TWI interfész a 2-es (SDA) és a 3-as (SCL) mikrokontroller érintkezőit tartalmazza. Lehetővé teszi a Wire könyvtári adatok használatát.
  3. Megszakítási forrásként a 0, 1, 2, 3 számozott lábak használhatók. Ide tartozik az alacsony jelszint; szélén, eséskor megszakad, amikor a jelszint változik.
  4. A 3-as, 5-ös, 6-os, 9-es, 10-es, 11-es, 13-as tűk az analóg Write funkció használatakor 8 bites analóg PWM-jelet képesek kiadni.
  5. Az SPI interfész érintkezőit tartalmazza az ICSP csatlakozón. Nem csatlakoznak a kártya digitális érintkezőihez.
  6. További RX LED/SS érintkező, amely a LED-hez csatlakozik. Ez utóbbi az USB-n keresztüli adatátvitel folyamatát jelzi. Ez a tű akkor használható, ha az SS érintkező SPI interfésszel dolgozik.
  7. A 13-as tű egy LED, amely HIGH adatok küldésekor világít, és LOW adatok küldésekor kialszik.
  8. Az A0 – A5 (a táblán jelölve) és az A6 – A11 tűk (a 4, 6, 8, 9, 10, 12 digitális érintkezőknek felelnek meg) analógok.
  9. Az AREF érintkező lehetővé teszi az analóg feszültség felső értékének megváltoztatását a fenti érintkezőkön. Ez az analóg referencia funkciót használja.
  10. A Reset pin segítségével alacsony szint (LOW) jön létre, és a mikrokontroller újraindul (reset gomb).

Általános rendeltetésű (lehet bemenet és kimenet is), 16 MHz-es kristályoszcillátor, két csatlakozó: táp és USB, ISCP csatlakozó az áramkörön belüli programozáshoz és hot reset gomb a készülékhez. A stabil működés érdekében a kártyát vagy a beépített USB-csatlakozón keresztül, vagy a tápcsatlakozó 7-12 V-os forráshoz kell csatlakoztatnia. Hálózati adapter segítségével a tábla Krona akkumulátorral is működhet.

A fő különbség az alaplap és a korábbiak között, hogy az Arduino Uno külön ATmega8U2 mikrokontrollert használ az USB interakcióhoz. Az Arduino korábbi verziói FTDI programozó chipet használtak erre.

Könnyű kitalálni, hogy olasz származásuk miatt az „Arduino” és az „Uno” szavak ebből a nyelvből származnak. A céget „Arduino”-nak nevezték el a 11. századi olasz király, Arduin tiszteletére, az Uno pedig olaszul „első”.

A tábla méretei és méretei

Az Arduino Uno PCB nyitott hardver, így minden specifikációja nyilvánosan elérhető.

A tábla hossza és szélessége 69 mm x 53 mm.

A táp- és USB-csatlakozók 2 mm-rel túlnyúlnak a nyomtatott áramköri lap határain.

A tűtávolság követi a szabványos 2,54 mm-t, de a 7-es és 8-as csapok közötti távolság 4 mm.

Tápcsatlakozók

Az Arduino Uno kártyán 3 módon csatlakoztathatja a tápfeszültséget: USB-n keresztül, külső tápcsatlakozón keresztül és a Vin csatlakozón keresztül, amely az egyik oldalán található fésűn található. A platform beépített stabilizátorral rendelkezik, amely nemcsak az áramforrás automatikus kiválasztását teszi lehetővé, hanem az áram stabil 5 voltra történő kiegyenlítését is, amely a vezérlő működéséhez szükséges.

Külső tápellátás biztosítható közvetlenül a számítógép USB-portjáról vagy bármely AC/DC tápegységről a tápcsatlakozón vagy az USB-n keresztül.

A táblán több érintkező található, amelyek lehetővé teszik a csatlakoztatott érzékelők, érzékelők és működtetők táplálását. Mindezek a tűk címkével vannak ellátva:

  • Vin – táp bemenet, külső forrásból történő tápellátás fogadására szolgál. Az adatkimeneten keresztül a kártya csak tápellátást kap, onnan nem lehet külső eszközöket kapni. Javasoljuk, hogy 7 V és 20 V közötti feszültséget kapcsoljon a Vin bemenetre, hogy elkerülje a beépített stabilizátor túlmelegedését és leégését.
  • 5V – öt voltos feszültségforrás külső eszközök táplálására. Amikor a kártya bármilyen más forrásból kap áramot (USB, tápcsatlakozó vagy Vin), mindig stabil 5 voltos feszültséget kaphat ezen a tűn. Kiadható kenyérsütőtáblára, vagy közvetlenül a kívánt eszközre táplálható.
  • 3V3 – 3,3 voltos feszültségforrás külső eszközök táplálására. Ugyanazon az elven működik, mint az 5V-os érintkező. Erről a lábról feszültséget is kiadhat egy kenyérsütőtáblára, vagy közvetlenül rákapcsolhatja a kívánt érzékelőre/érzékelőre.
  • GND – érintkező a földelés csatlakoztatásához. Zárt áramkör létrehozásához szükséges Vin, 5V vagy 3V3 érintkezőkhöz csatlakoztatva. A GND érintkezőt minden esetben mínuszként kell kiadni, különben az áramkör nem záródik le, és nem kap tápellátást (mind külső, mind belső).

Memória specifikációk

Az Arduino Uno platformon egy ATmega328 mikrokontroller található, amely Flash, SRAM és EEPROM memóriával rendelkezik.

  • FLASH – 32 kB, ebből 0,5 kB a rendszerbetöltő tárolására szolgál
  • SRAM (RAM) – 2kB
  • EEPROM – 1kB (EEPROM könyvtáron keresztül érhető el)

I/O érintkezők és interfészek

Mivel az Arduino Uno öt voltos logikával rendelkezik, az érték 0 és 5 volt közötti tartományban lesz, azonban a funkció segítségével módosíthatja a felső határt.

Soros UART interfész: 0 (RX) és 1 (TX) érintkező

Ezeket a tűket a következőn keresztüli adatcserére használják. Az RX érintkező az adatok fogadására, a TX tű pedig az adatok küldésére szolgál. Ezek a lábak az ATmega8U2 USB-TTL áramkör soros buszának megfelelő érintkezőihez csatlakoznak, amely ebben az összefüggésben programozóként működik.

Külső megszakítás: 2. és 3. érintkező

Ezeket a lábakat úgy lehet beállítani, hogy különböző megszakításokat indítsanak el, amikor a program leállítja a fő kód végrehajtását és végrehajtja a megszakítási kódot.

A megszakítási hívás többféleképpen is megadható:

  • a legalacsonyabb értéken
  • a bevezető vagy a hátsó élen
  • amikor az érték megváltozik

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 és 11 érintkezők

SPI interfész: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) tűk

I2C interfész: 4-es (SDA) és 5-ös érintkezők (SCL)

Ezekkel az érintkezőkkel külső digitális eszközöket csatlakoztathat az Arduino-hoz, amelyek a következőn keresztül tudnak kommunikálni. Az interfész megvalósításához az Arduino IDE-ben van egy Wire könyvtár.

Beépített LED: 13-as érintkező

A kód írás közbeni ellenőrzéséhez a legkényelmesebb jelzés a beépített LED. Ha a HIGH értéket alkalmazza a 13-as lábra, az pirosan világít a táblán, jelezve, hogy a program feltétele teljesült (vagy fordítva, valami elromlott). A 13-as tű kényelmesen használható a programkódban hibaellenőrzéshez és hibakereséshez.

Egyébként meg szeretnénk jegyezni, hogy a 13-as érintkezőhöz egy 220 ohmos ellenállás van sorba kötve, így nem szabad vele áramot adni a készülékekhez.

További érintkezők: AREF és RESET

A fentieken kívül 2 további kapcsolat található az Uno platformon.

Ez az érintkező felelős a platform analóg bemeneteinek referenciafeszültségének meghatározásáért. Csak a funkcióval együtt használható.

Ez az érintkező szükséges a mikrokontroller hardveres alaphelyzetbe állításához. Ha alacsony szintű jel (LOW) kerül a Reset érintkezőre, az eszköz újraindul.

Ez a tű általában a táblára telepített hardver-visszaállító gombhoz csatlakozik.

Kommunikáció a külvilággal

A külső eszközökkel (számítógép és egyéb mikrokontrollerek) való kommunikációhoz több további eszköz is található az alaplapon.

A 0 (RX) és 1 (TX) érintkezőkön az ATmega328 vezérlő támogatja az UART-ot - egy soros adatinterfészt. Az ATmega8U2, amely programozóként működik az alaplapon, ezt az interfészt USB-n keresztül sugározza, lehetővé téve a platform számára, hogy egy szabványos COM-porton keresztül kommunikáljon a számítógéppel. Az ATmega8U2 vezérlőbe telepített firmware szabványos USB-COM illesztőprogramokat tartalmaz, így nincs szükség további meghajtókra a csatlakozáshoz.

Az Arduino IDE a soros busz megfigyelés segítségével adatokat küld és fogad az Arduino-tól. Adatcsere során az RX és TX LED-ek villogva láthatók a kártyán. Ha az UART interfészt a 0 és 1 érintkezőkön keresztül használja, a LED-ek nem villognak.

A kártya az UART interfészen keresztül nem csak hardveren, hanem szoftveren keresztül is tud kommunikálni. Erre a célra az Arduino IDE biztosítja a SoftwareSerial könyvtárat.

Ezenkívül az alaplap érintkezőkkel rendelkezik a perifériákkal való interakcióhoz szükséges fő interfészekhez: SPI és I2C (TWI).

Arduino IDE programozási környezet

Az Arduino Uno platform a többi Arduino-kompatibilis platformhoz hasonlóan a környezetben van programozva, a vele való munkavégzéshez ki kell választani a kívánt platformot a programbeállítások között. Ezt megteheti a felső menüben -> Eszközök -> Táblák -> Arduino UNO.

A mikrokontroller kiválasztása attól függ, hogy melyik van a kártyán. Általában ez az ATmega328.

A kártyát általában már flashelve szállítják a szükséges bootloaderrel, és a rendszernek automatikusan észlelnie kell (kivéve a CH340G programozón alapuló kártyákat). A mikrokontroller a szabványos STK500 protokoll használatával kommunikál a számítógéppel.

A kártya a szokásos csatlakozáson kívül tartalmaz egy ISCP csatlakozót is az in-circuit programozáshoz, amivel a szabványos programozót megkerülve átírhatjuk a bootloadert vagy betölthetjük a firmware-t a vezérlőbe.

A mikrokontrollerek általában megkövetelik, hogy az alaplap speciális letöltési módba lépjen a kód betöltése előtt, de az Arduino Uno megszünteti ezt a lépést, hogy egyszerűsítse a programok betöltését. Alapesetben a betöltés előtt minden mikrokontroller kap egy DTR (digital reset) jelet, de ezen a kártyán a DTR pin egy 100 nF-os kondenzátoron keresztül csatlakozik az ATmega8U2 mikrokontrollerhez, és maga a programozó irányítja az új firmware vezérlőbe való betöltésének folyamatát. Így a firmware azonnal betöltődik, miután az Arduino IDE-ben a Feltöltés gombra kattintott.

Ennek a funkciónak van egy másik érdekes alkalmazása is. Minden alkalommal, amikor a platform egy Windows, MacOS vagy Linux rendszerű számítógéphez csatlakozik, az alaplap automatikusan újraindul, és a következő fél másodpercben a rendszerbetöltő fut az alaplapon. Így a helytelen adatok fogadásának elkerülése érdekében az információ első néhány bájtja késik a firmware betöltésekor.

Az Arduino Uno támogatja az automatikus újraindítás letiltását. Ehhez meg kell törni a RESET-EN sort. Az automatikus újraindítás letiltásának másik módja, ha egy 110 ohmos ellenállást csatlakoztat a RESET-EN vonalak és az 5 V-os tápvezeték közé.

USB csatlakozó túlfeszültség elleni védelem

A számítógép USB-portjának megóvása érdekében a fordított áramoktól, rövidzárlatoktól és túlterhelésektől az Arduino Uno platform beépített automatikus önvisszaállító biztosítékkal rendelkezik. Ha 500 mA-nél nagyobb tápáram halad át az USB-porton, a biztosíték automatikusan kiold, és kinyitja a tápáramkört, amíg az áram vissza nem tér a normál értékre.

Ez a dokumentum elmagyarázza, hogyan kell az Arduino kártyát a számítógéphez csatlakoztatni, és hogyan töltheti fel az első vázlatot.

Szükséges hardver - Arduino és USB kábel

Ez az oktatóanyag feltételezi, hogy Arduino Uno-t, Arduino Duemilanove-ot, Nano-t vagy Diecimilát használ.

Szüksége lesz egy USB-kábelre is (USB-A és USB-B csatlakozókkal): például USB-nyomtató csatlakoztatásához. (Az Arduino Nano-hoz helyette A-mini-B kábelre lesz szüksége).

Program - fejlesztői környezet az Arduino számára

Keresse meg a legújabb verziót a letöltési oldalon.

A letöltés befejezése után csomagolja ki a letöltött fájlt. Győződjön meg arról, hogy a mappaszerkezet sértetlen. Nyissa meg a mappát dupla kattintással. Több fájlt és alkönyvtárat kell tartalmaznia.

Csatlakoztassa a táblát

Az Arduino Uno, a Mega, a Duemilanove és az Arduino Nano tápellátása automatikusan történik bármilyen USB-csatlakozásról a számítógépre vagy más áramforrásra. Ha Arduino Diecimila-t használ, győződjön meg arról, hogy az alaplap úgy van beállítva, hogy USB-kapcsolaton keresztül kapja a tápellátást. Az áramforrás kiválasztása egy kis műanyag jumper segítségével történik, amelyet az USB és a tápcsatlakozók közötti három érintkező közül kettőre helyeznek. Győződjön meg arról, hogy az USB-csatlakozóhoz legközelebbi két érintkezőre van felszerelve.

Csatlakoztassa az Arduino kártyát a számítógéphez USB-kábellel. A PWR feliratú zöld tápellátás LED-nek világítania kell.

Illesztőprogramok telepítése

Illesztőprogramok telepítése Windows7, Vista vagy XP rendszerhez:

  • Csatlakoztassa a kártyát, és várja meg, amíg a Windows elkezdi az illesztőprogram telepítési folyamatát. Egy idő után, minden próbálkozása ellenére, a folyamat hiábavaló lesz.
  • Kattintson a START gombra, és nyissa meg a Vezérlőpultot.
  • A Vezérlőpulton lépjen a Rendszer és biztonság fülre. Ezután válassza a Rendszer lehetőséget. Amikor megnyílik a Rendszer ablak, válassza az Eszközkezelő lehetőséget.
  • Ügyeljen a portokra (COM és LPT). Látni fog egy "Arduino UNO (COMxx)" nevű nyitott portot.
  • Kattintson a jobb gombbal az „Arduino UNO (COMxx)” névre, és válassza az „Illesztőprogram frissítése” lehetőséget.
  • Kattintson a "Illesztőprogram keresése a számítógépemen" gombra.
  • A befejezéshez keresse meg és válassza ki az „ArduinoUNO.inf” nevű Uno illesztőprogram fájlt, amely az Arduino szoftver Drivers mappájában található (nem az „FTDI USB Drivers” alkönyvtárban).
  • Ezen a ponton a Windows befejezi az illesztőprogram telepítését.
Válassza ki a soros portot

Válassza ki az Arduino soros eszközt az Eszközök | Soros port. Ez valószínűleg COM3 vagy magasabb lesz (a COM1 és COM2 általában hardveres COM-portokhoz van fenntartva). A megfelelő port megtalálásához leválaszthatja az Arduino kártyát, és újra megnyithatja a menüt; Az eltűnt elem az Arduino tábla portja lesz. Csatlakoztassa újra a kártyát, és válassza ki a soros portot.

Töltse fel a vázlatot Arduino-ba

Most csak kattintson a „Feltöltés” ​​gombra a programban - a fejlesztői környezetben. Várjon néhány másodpercet - látni fogja, hogy az RX és TX LED-ek villognak a kártyán. Ha a feltöltés sikeres, a „Feltöltés kész” üzenet jelenik meg az állapotsorban.
(Megjegyzés: Ha Arduino Mini, NG vagy más kártyával rendelkezik, közvetlenül a „Feltöltés” ​​gomb megnyomása előtt fizikailag ki kell adnia a reset parancsot a gombbal.

Néhány másodperccel a rendszerindítás befejezése után látni fogja, hogy az alaplapon a 13-as láb (L) LED narancssárgán kezd villogni. Gratulálok ha igen! Megkaptad a használatra kész Arduino-t!

Ebben az oktatóanyagban telepítjük a szoftvert, és lefuttatjuk az első kész tesztprogramot.

Tehát vásárolt egy Arduino Uno-t vagy bármilyen más kompatibilis kártyát, és a következő lépés a szükséges szoftver telepítése.

Először is egy kis kitérő. Van egy igazi olaszországi Arduino tábla. De ne gondold, hogy az összes többi hamisítvány. Az Arduino fejlesztői minden fejlesztésüket nyilvánosan elérhetővé tették, és lehetővé tették mindenki számára, hogy saját kártyákat készítsen a létrehozott áramkörök segítségével. Az egyetlen kérés az, hogy magát az Arduino nevet ne használjuk, így olyan alternatív neveket találhat, mint a Freeduino, Genuino, Seeeduino, Adafruit 32UT, SparkFun Pro stb. Ezért a kínai táblák viselkedése nem különbözik az olaszokétól (bár vannak kis különbségek).

Kétféleképpen lehet belépni az Arduino világába. Először is, nem vagy programozó. Ebben az esetben először összeállíthatja az áramkört a képekből, és futtathat kész példákat, amelyek az Arduino IDE-hez tartoznak, vagy más forrásokból származnak. Ha a saját projektek létrehozásának vágya továbbra is fennáll, lassan megértheti a kódot. A képzési példákban egyáltalán nem bonyolultak, bár C++ nyelven írták őket. A második eset az, hogy programozó vagy, de nem értesz az elektronikához. Hasonlóképpen, a képek segítségével különböző eszközökről áramköröket állít össze, és futtatja a programot. Ha megérti a kód működését, különböző változatok kipróbálásával megváltoztathatja a dolgokat, vagy bonyolíthatja a dolgokat. Később rájön a dologra, és elsajátítja a szükséges hangerőt, hogy egy elektronikai mérnök kiszámítsa a szükséges rádióalkatrészek számát, megvédje a kártyát a rövidzárlatoktól és egyéb dolgoktól.

A szoftverek és illesztőprogramok telepítése az évek során könnyebbé vált. A Microsoft úgy döntött, hogy megbarátkozik az Arduino-val, és a Windows 8/10 verzióiban a tábla probléma nélkül felismerhető. Windows 7-ben egy kis kézi munkát kell végeznie (leírás az oldal alján).

Magán az Uno kártyán (vagy bármely máson) kívül szükségünk lesz egy A-B USB-kábelre (más kártyákon eltérő kábelek lehetnek). A készletemmel jött. Ez egy szabványos kábel, amelyet általában a nyomtatókhoz és más eszközökhöz mellékelnek, és számítógépes üzletekben vásárolhatók meg.

Ezután le kell töltenünk a fejlesztői környezetet, amelyben kódot fogunk írni. Az Arduino IDE legújabb verziója letölthető erről az oldalról. Ki kell választania az operációs rendszerének megfelelő hivatkozást (például Windows), és le kell töltenie az archívumot (körülbelül 180 MB).

A zip fájl letöltése után bontsa ki egy tetszőleges mappába (célszerű, hogy a mappa neve ne tartalmazzon orosz karaktereket). Ha szeretné, letöltheti a kész telepítőt exe fájlként.

A fájl kicsomagolása után külön mappa lesz Arduino verziószámmal, sok fájllal és almappával.

Ha sikeresen végrehajtotta ezt a lépést, lépjen tovább a következő szakaszra - indítsa el az Arduino programot (arduino.exe). Látni fogja az Arduino fejlesztési ablakot. Maga a program Java nyelven íródott, és láttam olyan vitákat, hogy a program néha Java végrehajtó fájlok telepítését igényli. Kezdetben megvoltak, mivel Androidra írok programokat ezen a nyelven.

Amikor telepítettem a Windows 8/10-re, nem volt probléma az illesztőprogrammal, és minden automatikusan települt. Ha egyes kínai kártyákkal dolgozik, telepítse az illesztőprogramokat is; keresse meg az illesztőprogramokról és a telepítésről szóló információkat saját kártyájához.

Összeszedjük a bátorságunkat, és USB-kábellel csatlakoztatjuk a táblát a számítógéphez. A táblán a zöld LED-nek világítania kell (jelölve TOVÁBB). Indítsa el az Arduino IDE-t és a menüben Eszközök | Tábla válassza ki a táblát. Ezután válassza ki a portot Eszközök | Kikötő. Általában ez a COM3, COM4.

Következő lépésként a vázlatot (ahogy a programot Arduinóban hívják) fel kell tölteni a mikrokontrollerre. Maga a vázlat üres és nem csinál semmit. Csak az a fontos, hogy megbizonyosodjon arról, hogy sikeresen betöltődött. A sikeres letöltésről szóló üzenet megjelenik az IDE alján.

01.Alapok: BareMinimum

Ijesztő valódi munkát kezdeni a táblával, hátha valami kiég. Ezért egyelőre tegyük félre a bajból, és indítsuk el az Arduino IDE-t. Az igazgatótanács fejlesztői egy sor egyszerű példát készítettek, amelyeket érdemes tanulmányoznia, hogy megalapozza a jövőbeli projekteket. A menüben megtalálod őket Fájl | Példák. fejezetben 01.Alapok A legegyszerűbb példákat találjuk. És a legprimitívebb közülük a vázlat BareMinimum. Még csak díj sem kell.

Az Arduino nyelvben a listákat tartalmazó projekteket vázlatoknak nevezik, és rendelkeznek a kiterjesztéssel ÉN NEM.

Vizsgáljuk meg az első vázlatot: Fájl | Példák | 01.Alapok | BareMinimum. Megnyílik egy ablak a következő kóddal:

Void setup() ( // tedd ide a beállítási kódodat, hogy egyszer lefusson: ) void loop() ( // tedd ide a fő kódodat, hogy ismételten fusson: )

Most emlékeznie kell arra, hogy a programnak két kötelező funkcióval kell rendelkeznie: beállít()És hurok(). A függvény neve és a zárójelek után kapcsos kapcsos zárójelek találhatók, amelyekben a kódja található. A göndör kapcsos zárójelek között azt mondják, hogy egy függvény kódblokkja vagy egy függvény törzse.

Funkció beállít() egyszer fut, az Arduino kártya minden egyes bekapcsolása vagy visszaállítása után. Ennek a függvénynek a törzsébe kódot írnak a változók inicializálására, a digitális portok működési módjának beállítására stb. Ezt a mechanizmust további példákban láthatja.

Funkció hurok() egy végtelen ciklusban, egymás után újra és újra végrehajtja a törzsében leírt parancsokat. Más szóval, miután a függvény befejeződött, újra meghívásra kerül.

A függvények kód megjegyzéseket tartalmaznak, amelyek dupla perjellel (//) kezdődnek. Minden, ami a dupla perjel után és a sor végéig jön, megjegyzésnek minősül. Ide írhatsz amit akarsz, ez semmilyen módon nem befolyásolja a programot. A programok írásakor azt tanácsolom, hogy ne fukarkodjon a megjegyzésekkel, és írja le, mit csinál a csapata. Higgye el, sok újonc visszatér a kódjához, és nem emlékszik, mit programozott. A megjegyzések nemcsak a függvényeken belül, hanem azok felett is elhelyezhetők.

Nem szükséges megjegyezni a kódot és lejegyezni egy jegyzetfüzetbe. Amikor létrehozza saját vázlatát a következőn keresztül Fájl | Új, akkor pontosan ugyanaz a kód jelenik meg. És létrehozhat saját projekteket, és mentheti őket.

Amint láthatja, az általunk vizsgált példa csak egy sablon, és semmi hasznosat nem tesz. A következő leckében megtanuljuk a tábla csatlakoztatását és a program betöltését.

Android IDE telepítése Windows 7 alatt

Régebbi verziók esetén magának kell telepítenie az illesztőprogramot. Amikor először csatlakozik, a Windows megpróbálja önállóan telepíteni az illesztőprogramot, bár nem kértük. A túlságosan magabiztos Windows elismeri, hogy nem sikerült telepítenie az illesztőprogramot. Ennek ellenőrzéséhez lépjen a Start→Vezérlőpult→Rendszer menüpontra (vagy egyszerűen nyomja meg a Win+Pause Break billentyűket), és válassza ki a bal oldali hivatkozást. Eszközkezelő. Ott látni fogjuk, hogy van egy sárga figyelmeztető ikon az Arduino Uno-val szemben.

Semmi rossz nem történt. Most javítjuk a helyzetet. Kattintson erre a bejegyzésre, és válassza ki az elemet a helyi menüből Illesztőprogramok frissítése.... Ezután válassza ki a lehetőséget Illesztőprogramok keresése ezen a számítógépen az illesztőprogramok helyének manuális megadásához. Maga a sofőr ArduinoUNO.inf almappában van Drivers ugyanaz a mappa Arduino, amiről fentebb volt szó.

Most a Windows képes lesz megfelelően telepíteni az illesztőprogramot, és minden rendben lesz.