Arduino Uno R3 является флагманом всей линейки Arduino.
Arduino Uno R3 построен на основе микроконтроллера ATmega328P фирмы Atmel. Данная аппаратная платформа отлично подходит как для макетирования относительно несложных пользовательских проектов, так и для проектирования более сложных устройств. Для связи Uno с ПК используется USB A – B кабель. Встроенный загрузчик и преобразователь USB ↔ COM на основе микроконтроллера ATmega8U2 позволяют обновлять прошивку Arduino Uno без использования внешнего программатора через среду разработки Arduino IDE. Однако Uno может быть прошита внешним программатором через интерфейс ISP.
Основным отличием данной версии Uno от других Arduino является микросхема преобразователя USB ↔ COM. Вместо микросхемы CH340G (либо FT232RL) как в Arduino Nano, в Uno используется микроконтроллер ATmega8U2. Разница в преобразователях для пользователя не играет никакой роли с точки зрения программирования Uno, т.к. предназначение преобразователя — связь платформы с ПК.
Спецификация:
| Микроконтроллер |
ATmega328P |
| Архитектура микроконтроллера |
AVR (усовершенствованная RISC) |
| Разрядность микроконтроллера |
8 бит |
| Частота работы |
16 МГц |
| Рабочее напряжение (уровень логической единицы) |
5 В |
| Рекомендуемое входное напряжение |
7 В – 12 В |
| Предельное входное напряжение |
6 В – 20 В |
| Количество цифровых выводов МК |
14 ( 6 из них могут использоваться как выходы ШИМ) |
| Количество аналоговых выводов МК |
6 |
| Максимальный ток, протекающий через вывод МК |
40мА |
| Рекомендуемый ток, протекающий через вывод МК |
20мА |
| Потребляемый ток в режиме минимального энергопотребления (power down mode) |
0,1 мкА |
| Объём флэш памяти |
32 Кб (0.5 Кб используются загрузчиком) |
| Объём ОЗУ |
2 Кб |
| Объём EEPROM |
1 Кб |
| Габаритные размеры |
68,6×53,4 мм |
| Вес |
25 г |
Ниже приведены ссылки на дополнительные материалы, которые вы можете просмотреть у нас на сайте и в интернете.
Даташит ATmega328P
Электрическая принципиальная схема Arduino Uno
Распиновка Arduino Uno
Datasheet ATmega8U2
Питание Arduino Uno:
Платформа может работать при внешнем питании от 6 В до 20 В. При напряжении питания ниже 7 В, вывод 5V может выдавать менее 5 В, при этом платформа может работать нестабильно. При использовании напряжения выше 12 В регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуемый диапазон от 7 В до 12 В.
Данная аппаратная платформа может питаться от ПК (через USB), от нерегулируемого источника питания 6 В … 20 В (через вывод Vin), от регулируемого источника питания в 5 В (вывод 5V), а также через преобразователь напряжения AC/DC (блок питания) или аккумулятор. Блок питания подключается посредством разъема 2.1 мм (AC/DC) с центральным положительным полюсом. В качестве источника питания автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.
EEPROM Arduino Uno:
Для работы c ПЗУ платформы используется библиотека EEPROM.
Расположение выводов Arduino Uno:
Т.к. выводы ATmega328p являются двунаправленными, то любой вывод (как цифровой, так и аналоговый) может быть сконфигурирован как вход или же как выход, при помощи функций pinMode(), digitalWrite(), digitalRead(), analogread() и analogWrite(). Любой из этих выводов имеет подтягивающий резистор 20 кОм – 50 кОм, который по умолчанию отключён, но его можно включить, используя функцию pinMode(PIN, INPUT_PULLUP). У Arduino Uno есть 6 аналоговых выводов, каждый из которых является 10-разрядным (т.е. может принимать 210 = 1024 различных значения). При работе с аналоговыми выводами используются функции: analogread(), analogWrite() и analogReference().
Некоторые выводы Arduino Uno выполняют особые функции:
Интерфейс UART: представлен выводами Rx (вывод № 0) и выводом Tx (вывод № 1) . Rx используется для получения данных, а Tx для передачи данных. Данные выводы подключены к соответствующим выводам микросхемы CH340G (конвертор USB ↔ COM).
Интерфейс SPI: представлен выводами SS (вывод № 10), MOSI (вывод № 11), MISO (вывод № 12) и SCK (вывод № 13). Посредством данных выводов осуществляется связь устройств по SPI (библиотека SPI), Arduino в данном случае выступает в качестве ведущего устройства.
Интерфейс I2C: представлен выводами SDA (вывод № A4) и SCL (вывод № A5). Посредством данных выводов осуществляется связь устройств по I2C (библиотека Wire).
Внешние аппаратные прерывания: представлены выводами int0 (вывод № 2) и int1 (вывод № 3). Прерывание может быть сконфигурировано функцией attachInterrupt(). Прерывание может быть вызвано при изменении значения напряжения на выводе Arduino с высокого уровня на низкий (FALLING); с низкого на высокий (RISING); при изменении напряжения в любую сторону (CHANGE); при низком уровне напряжения на выводе (LOW).
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ): представлена выводами № 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Каждый из перечисленных выводов обеспечивает 8-разрядную ШИМ при помощи функции analogWrite().
Светодиод, подключённый к цифровому выводу № 13: данный светодиод загорается, если на выводе № 13 имеется высокий уровень напряжения, и гаснет, если низкий.
Вывод AREF: используется для задания опорного напряжения для аналоговых выводов (функция analogReference()).
Вывод RESET: позволяет перезагрузить МК при наличии на нём низкого уровня напряжения. К нему также подключена кнопка “Reset” на платформе, выполняющая аналогичную функцию.
Токовая защита разъема USB от Arduino Uno:
У Arduino Uno есть встроенный самовосстанавливающийся предохранитель, цель которого — защита USB порта ПК токов КЗ и сверхтоков. Предохранитель срабатывает при прохождении тока более чем 500 мА через USB порт и размыкает цепь до тех пор, пока номинальные значения токов не будут восстановлены.
