Знакомство с arduino mkrfox1200: схема, распиновка, подключение
Распиновка плат Arduino UNO и NANO
Приведены схемы плат Ардуино UNO и Ардуино NANO, указано назначение каждого вывода на плате. Также дана распиновка микроконтроллера Atmega328, расположенного на этих платах
Распиновка платы ардуино UNO
На плате UNO расположено 14 цифровых входов/выходов и 6 аналоговых входов, USB-разъем, разъем для подключения блока питания на 7-12 В, разъем ICSP, а также кнопка перезагрузки.
Здесь можно скачать схему платы .
Расшифровка цветового обозначения:
Здесь возле платы ардуино обозначено разными цветами:
– серый цвет – физический пин микроконтроллера Atmega328;
– желтый цвет – номер порта, который управляется из программы;
– розовый цвет – номер выхода, который написан на самой плате;
– далее разным цветом указаны различные назначения портов;
Назначение и обозначения выводов:
VIN – питание от внешнего источника питания на 7-12 В (блок питания покупается отдельно, если он нужен).
USB – ардуионо можно подключать к компьютеру через USB-кабель (используется такой же кабель, как для подключения принтеров).
5V – через этот пин можно запитывать плату от источника питания на 5V, однако напряжение должно быть более-менее стабильным, поскольку оно подается непосредственно на микроконтроллер (минуя стабилизатор), и резкий скачек напряжения может вывести МК из строя.
3.3V – на этом пине будет висеть напряжение 3.3 В, которое формируется от внутреннего стабилизатора платы. Этот пин нужен для подключения некоторых внешних устройств, которым нужно именно 3.3 В, например некоторые ЖК-дисплеи. Однако максимальный ток вывода не должны превышать 50 мА.
AREF – опорное напряжение для аналоговых входов. Используется по необходимости, что указывается в функции analogReference().
IOREF – через этот вывод можно узнать рабочее напряжение микроконтроллера. Редко используется. На китайских платах этого вывода нет вовсе.
Reset – сброс микроконтроллера. Для сброса нужно подать низкий уровень на этот вход.
SDA, SCL – пины интерфейса TWI/I2C.
0. 13 – цифровые входы/выходы.
13 – вывод под номером 13 имеет одну особенность, на нем висит встроенный светодиод, который можно включить подав HIGH на этот вывод.
0 (RX), 1 (TX) – выводы порта UART (это тот же последовательный интерфейс Serial).
A1. A5 – аналоговые входы (но могут используется и в качестве цифровых)
Купить плату Arduino UNO по низкой цене можно по этой ссылке.
Ардуино Уно: распиновка, характеристики
Arduino UNO R3 ► флагманская плата для разработки проектов на базе микроконтроллера ATmega328. Arduino UNO самая популярная платформа для начинающих изобретателей.
Arduino/Genuino UNO — это флагманская плата для разработки собственных проектов, построения простых систем автоматики и робототехники на базе микроконтроллера ATmega328 с бесплатным программным обеспечением и открытой архитектурой. Arduino UNO R3 является сегодня самой популярной платформой для начинающих изобретателей, любителей мастерить своими руками, студентов и школьников.
Arduino UNO: распиновка платы
Что такое Arduino UNO CH340 мы уже рассказывали, поэтому перейдем сразу к характеристикам и описанию платы Ардуино УНО. Распиновка и принципиальная схема платформы представлена на фото далее. Как мы уже говорили, вся линейка плат имеет полностью открытую архитектуру системы, что позволяет любому стороннему производителю копировать и модернизировать платы Arduino Genuino UNO.
Arduino UNO распиновка платы на русском, ICSP
UNO является лучшим вариантом для знакомства с микроконтроллерами. Плата имеет удобный размер и все необходимое для начала работы: 14 цифровых входов/выходов (6 портов могут работать в режиме ШИМ), 6 аналоговых входов для датчиков, разъем USB для программирования и разъем питания Arduino UNO от блока питания или кроны. Но главное — это огромное множество уроков и инструкций в Интернете.
Характеристики платы Arduino UNO
- Микроконтроллер: ATmega328
- Тактовая частота: 16 МГц
- Напряжение логических уровней: 5 В
- Входное напряжение питания: 7–12 В
- Портов ввода-вывода общего назначения: 20
- Максимальный ток с порта ввода-вывода: 40 мА
- Максимальный выходной ток порта 3.3 В: 50 мА
- Максимальный выходной ток порта 5 В: 800 мА
- Портов с поддержкой ШИМ: 6
- Портов, подключённых к АЦП: 6
- Разрядность АЦП: 10 бит
- Flash-память: 32 КБ
- EEPROM-память: 1 КБ
- Оперативная память: 2 КБ
- Габариты: 69×53 мм
Arduino UNO: схема электрическая
Arduino UNO: порты ввода вывода, питание
Рабочее напряжение — 5 В при подключении через USB с любых устройств (компьютер, ноутбук, зарядка от смартфона и т.д.). При одновременном подключении внешнего адаптера (аккумулятора, кроны, блока питания), питание автоматически переключается, но плату можно по-прежнему программировать через компьютер. Рекомендуемое питание Arduino Uno от батареек или аккумулятора от 7 до 12 В.
Arduino Uno питание от блока питания 12 вольт
Arduino UNO: питание от внешнего источника
5V – на пин Ардуино подает 5В, его можно использовать для питания устройств
3.3V – на пин подается напряжение 3.3В от внутреннего стабилизатора
GND – вывод земли
VIN – пин для подачи внешнего напряжения
IREF – пин для информирования о рабочем напряжении платы
Можно питание на микроконтроллер подать через порт VIN с помощью проводов. «Плюс» от внешнего источника подается на порт VIN, а «Минус» на GND (заземление). Подача внешнего напряжения 5 Вольт на пин 5V не допустимо, так как питание Genuino Arduino Uno обходит стороной стабилизатор, что может привести к поломке. Все цифровые порты на плате выдают стабилизированное напряжение в 5 Вольт.
Arduino UNO: прошивка, память
Программирование платы происходит в бесплатной среде Arduino IDE на русском, которую можно скачать на официальном сайте. Для подключения устройств и модулей используются коннекторы («папа-папа» и «папа-мама»), которые подключаются к портам Ардуино. Чтобы начать работать с платформой, перейдите в раздел Arduino uno r3 «Уроки для начинающих» , где представлены подробные инструкции с примерами.
Плата поддерживает три типа памяти:
Flash – память объемом 32 кБ, используется для хранения программы. Когда контроллер прошивается скетчем через USB, он записывается именно во Flash – память. Чтобы очистить память Arduino UNO следует загрузить пустой скетч.
SRAM память — это оперативная память Ардуино объемом 2 кБ. Здесь хранятся переменные и объекты, создаваемые в скетче. SRAM память энерго-зависимая, при отключении источника питания от платы, все данные удалятся.
EEPROM — это энергонезависимая память объемом 1кБ. Сюда можно записывать данные, которые при выключении питания не исчезнут. Минус EEPROM в ограничении циклов перезаписи — 100 000 раз по утверждениям производителя.
Описание Ардуино УНО на русском
Рекомендуем вам ознакомиться с другими платами из линейки Arduino-Genuino, например, аналог самой популярной платы UNO — RobotDyn UNO R3 от китайского производителя. Плата по своим характеристикам ничем не уступает официальному производителю, но при этом имеет более демократичную цену и ряд преимуществ. Таких как, более удобный USB-разъем и большее количество аналоговых входов.
Знакомство с Arduino MKRFOX1200
В одном из своих материалов под названием “Умный физический почтовый ящик, который отправляет e-mail” я обещал вас ближе познакомить с одной из плат Ардуино, которую не так часто применяют в проектах.
Плата Arduino MKRFOX1200 предназначена для обучения и развития начинающих электронщиков, которая создана на основе микроконтроллера ATMEL SAMD21.
Она предназначенный для интеграции низкого энергопотребления и высокой производительности ядра с простотой использования Arduino. MKRFOX1200 привносит функции Arduino Zero в меньший форм-фактор, созданный Arduino MKR1000, добавляя возможность подключения SigFox к платформе Arduino.
Arduino MKRFOX1200 запрограммирован с использованием программного обеспечения Arduino IDE, интегрированной среды разработки, общей для всех плат, которая работает как в режиме онлайн, так и в автономном режиме. Для получения дополнительной информации о том, как начать работу с программным обеспечением Arduino IDE вы можете прочитать здесь.
Недавно производитель плат Ардуино также внедрил онлайн-инструмент по работе с кодом – Arduino Web Editor, который мы можете найти у него на сайте. Плагин веб-редактора Arduino может следующее:
- Загрузка эскизов/скетчей из браузера на плату через USB-кабель или Сеть;
- Позволяет использовать службы Arduino Cloud.
Перед началом работы с онлайн-инструментом нужно выполнить несколько простых шагов по настройке этого плагина. Еще раз хочу заметить, что данный инструмент работает со всеми платами Ардуино, а не только с MKR. Исходный код для плагина Arduino доступен на GitHub.
Распиновка платы, схема
Мы уже делали отдельную страницу с распиновкой 1200, которую вы можете найти здесь. Приведем отдельно здесь саму распиновку. Также вы сможете ниже скачать схему MKSFOX1200.
Характеристики MKRFOX1200
Перейдем к основным характеристикам платы.
| Характеристики | Значение |
|---|---|
| Архитектура | 32-битная |
| Тактовая частота | 48 МГц |
| Флэш-память | 256 КБ |
| SRAM | 32 КБ |
| EEPROM | 0 KB (нет) |
| UART | Да |
| SPI | Да |
| I2C | Да |
| Пины | 48 (38 GPIO) |
| – цифровые | 28 |
| – аналоговые | 10 |
| АЦП | 8-разрядный, 10-разрядный и 12-разрядный (настраиваемый) |
| DAC | 10-бит |
| Мощность | от 1,62 В до 3,63 В |
Ниже схема распиновки Atmel SAMD21:
Аналоговые выводы
Аналоговые выводы позволяют нам считывать аналоговое значение от 0 В до 3,3 В. Помните, что эта плата работает на 3,3 В. Это осуществляется через АЦП, который интегрировал микроконтроллер SAMD21.
В нашем распоряжении имеется 7 аналоговых контактов, пронумерованных от A0 до A6.
Одно из преимуществ заключается в том, что мы можем настроить разрешение на 8-битное, 10-битное и 12-битное. Это делается на уровне программного обеспечения, настраивая требуемое разрешение.
В следующей таблице вы можете увидеть сводку диапазона значений, которые вы получите с каждым разрешением.
| Разрешение | Min | Max |
|---|---|---|
| 8-бит | 0 | 255 |
| 10-бит | 0 | 1023 |
| 12-бит | 0 | 4095 |
Цифровые контакты
У нас есть 15 цифровых контактов, которые пронумерованы от 0 до 14. Они являются выводами, которые позволяют нам читать или записывать два состояния: HIGH или LOW. В этом отношении стоит снова обратить внимания на то, что Arduino MKRFOX1200 работает с рабочим напряжением 3,3 В.
Это означает, что всякий раз, когда у нас есть состояние HIGH, это означает, что мы имеем 3.3В, а состояние LOW будет 0В.
Из всех пинов рекомендуется не использовать 13 и 14, поскольку они используются для связи с последовательным портом. Это может вызвать помехи при загрузке программы.
Также есть встроенный светодиод. Очень полезно, когда дело доходит до тестирования наших программ или загрузки популярного «Hello World». У нас есть доступ к этому выводу через программирование с помощью цифрового штырька 6.
Программирование платы
Если вы хотите запрограммировать свой MKRFOX1200 в автономном режиме, вам необходимо установить Arduino IDE и добавить к нему Atmel SAMD Core. Эта простая процедура выполняется с помощью меню «Сервис» Tools, затем «Платы» Boards и «Диспетчер плат» Boards Manager. В интернете есть описания как делается установка дополнительных ядер.
Здесь вы можете найти Zero или Arduino MKRFox. Выберите соответствующее поле и нажмите кнопку установки. В нижней строке окна вы можете следить за процедурой загрузки и установки, включая установку соответствующего драйвера, необходимого операционной системе для использования платы.
Для получения дополнительной информации о ядрах см. Руководство по установке дополнительных ядер Arduino.
Теперь, когда установлен SAMD Core, вы можете подключить плату к компьютеру с помощью стандартного USB-кабеля. В первый раз ваш компьютер может пройти новый процесс установки оборудования.
Выберите тип платы и порт
Из инструментов (Tools) выберите плату Arduino MKRFOX1200 (Board Arduino MKRFOX1200 ) .
а затем порт Port, который имеет одно и то же имя.
Откройте свой первый эскиз
Перейдите в файл File на Arduino IDE и откройте дерево примеров; выберите “01. Базовый” (01. Basic), а затем Блинк (Blink), т.е. моргание светодиодом.
Этот эскиз просто мигает каждую секунду встроенным светодиодом, подключенным к цифровому выводу LED_BUILTIN, включается и выключается, но он очень полезен для практики загрузки эскиза в программное обеспечение Arduino (IDE) и дальше на подключенную плату.
Загрузите программу
Нажмите второй слева значок/кнопку на верхней панели программного обеспечения Arduino (IDE) (показано ниже) или нажмите Ctrl+U или выберите меню Sketch, а затем Upload.
Эскиз будет скомпилирован, а затем загружен. Через несколько секунд нижняя панель должна показать Done Uploading.
Вы успешно настроили свою плату Arduino MKRFOX1200 и загрузили свой первый эскиз.
Arduino Pro Mini – распиновка и подключение
Описание платы
Свойства arduino pro mini аналогичны, как и у платы Ардуино Уно и Нано. Их отличие заключается в невозможности прошить Pro Mini по USB-UART. Вместо этого для создания связи с компьютером используется проводник FTDI с преобразователем интерфейса или дополнительная плата Sparkfun. Также есть отличия по скорости, с которой работает чип. У arduino про мини скорость ниже, чем у Ардуино уно, но это практически не сказывается на проектах.
Работать с Ардуино про мини нужно аккуратно. Если пользователь сожжет чип, подав на него чрезмерное напряжение, его будет невозможно вытащить и заменить.
Разъемы не припаяны к платформе. Произвести подключение можно как через разъемы, так и навесным монтажом. Ножки можно припаять.
Существует 2 модели микроконтроллера arduino pro mini – на 3,3 В и 5 В. В первой используется тактовая частота 8 МГц, вторая работает на 16 МГц. Какая именно это модель, должно быть указано на корпусе.
Скетч в микроконтроллер традиционно записывается через среду разработки Arduino >
Технические характеристики микроконтроллера arduino pro mini:
- Рабочее напряжение 3,3 В и 5 В (в зависимости от модели);
- 14 пинов, 6 из которых используются как выводы ШИМ;
- Постоянный ток для входа и выхода 40 мА;
- Суммарный ток выводов – не более 200 мА;
- 16 Кб флэш памяти, 2 Кб используются для загрузчика;
- 1 Кб оперативной памяти;
- 512 байт eeprom;
- Тактовая частота – 8 МГц или 16 МГц в зависимости от модели;
- I2c интерфейс;
- Размеры платы 18х33 мм.
Питание можно подавать тремя способами:
- Через переходник FTDI;
- При подаче стабилизированного напряжения на контакт Vcc;
- При подаче напряжения на контакт RAW.
Какие проекты можно реализовать на базе Ардуино Про Мини:
- Управляемые конструкции для квадрокоптера;
- Таймер;
- Устройство для анализа влажности почвы;
- Автоматический полив растений;
- Устройство для измерения осадков и скорости ветра;
- Автоматизация аквариума.
И многие другие проекты для дома и дачи.
Схема и распиновка Pro Mini
Принципиальная схема платы Ардуино изображена ниже.
Схема и распиновка Pro Mini
Пинов у микроконтроллера 14, каждый из которых может настраиваться как вход или выход. Выводы помечены цифровым номером, аналоговые имеют маркировку А. Рабочее напряжение – 3,3 В или 5 В.
- Последовательная шина – 0 и 1 (RX, TX). Предназначены для приема и передачи данных.
- Внешнее прерывание – 2 и 3. Могут использоваться для вызова прерывания.
- ШИМ выводы – 3, 5, 6, 9, 10, 11.
- SPI – 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).
- Светодиодный индикатор – 13.
6 аналоговых контактов имеют разрешение 10 бит. Некоторые выводы имеют дополнительный функционал:
Также плата оснащена дополнительным выводом Reset. При низком уровне перезагружает микроконтроллер.
Прошивка arduino pro mini
Миниатюрные размеры платы не позволяют прошить ее без внешней помощи. Есть несколько способов заливки скетча в микроконтроллер:
- Через адаптер USB в TTL;
- Через Ардуино Уно;
- Через SPI интерфейс с помощью любой платы ардуино с разъемом для подключения к компьютеру.
Самым простым методом является первый.
Прошивка через адаптер USB в TTL
В продаже можно найти специальный адаптер – UART переходник. Видов таких переходников много, стоимость каждого изделия невысокая. Советуется приобретать переходники с контактами RST или DTR, они упрощают процесс прошивки.
Для прошивки нужно подключить адаптер в Ардуино: нужно соединить земли с одного и другого устройства, Vcc – на +5В или +3,3 В (в зависимости от модели), RX – TX, TX – RX. Затем конструкцию нужно подключить к компьютеру, установить драйвер и начать прошивку. Компьютер определит, к какому порту подключена плата. Драйвер можно скачать с официального сайта. Скачанный архив нужно распаковать и установить.
Затем нужно запустить среду разработки Adruino >
- Нажать «Загрузить»;
- Затем начнется компиляция – появится надпись «Компиляция скетча»;
- После появление надписи «Загружаем» нужно нажать на плате кнопку Reset (в переходниках с RST или DTR нажимать кнопку не нужно).
Важно! Нажатие на Reset должно быть кратковременным.
Скетч будет загружен в микроконтроллер. Об успешном окончании процедуры можно понять по мигающему светодиоду.
Прошивка через Ардуино Уно
Для прошивки потребуется классическая плата Ардуино Уно в DIP корпусе. На ней должен быть специальный разъем, из которого нужно вытащить аккуратно микроконтроллер. Важно делать все действия внимательно, чтобы не погнуть ножки процессора.
Проводами нужно подключить arduino pro mini к разъему. Как подключить контакты – RX-RX, TX-TX, GND-GND, 5V-VCC, RST-RST.
После подключения можно начать стандартную загрузку скетча через Arduino >
Прошивка через SPI интерфейс
Этот способ является самым неудобным и трудоемким. Прошивание платы производится в 2 этапа:
- Прошивка микроконтроллера Ардуино Уно как ISP программатора;
- Настройка среды разработки и загрузка кода в Arduino Pro Mini.
Алгоритм проведения первого этапа:
- Запуск среды разработки Arduino >
- Открытие «Файл» – «Примеры» – «11. ArduinoISP» – «ArduinoISP»;
- Далее «Инструменты» – «Плата» – «Ардуино уно»;
- «Инструменты» – «Порт», и выбирается нужный номер COM порта;
- Далее нужно произвести компиляцию и загрузить код в Ардуино Уно.
Затем обе платы нужно соединить проводниками по приведенной схеме: 5V – VCC, GND – GND, MOSI (11) – MOSI (11), MISO (12) – MISO (12), SCK (13) – SCK (13).
Теперь нужно настроить Arduino >
- «Инструменты» – «Плата» – выбор нужной платы Arduino Pro Mini;
- В том же меню выбирается «Процессор» – выбор соответствующего процессора с нужной тактовой частотой;
- Затем нужно установить порт, к которому подключена плата;
- «Инструменты» – «Программатор» – Arduino as ISP;
- Затем нужно загрузить скетч через программатор.
Важно отметить, что загрузка кода должна происходить через специальное меню «загрузить через программатор». Здесь можно запутаться, потому такой способ и неудобен. Загрузка обычным способом приведет тому, что код зальется в Ардуино Уно.
После проведенной загрузки перепрошить микроконтроллер через переходник больше не получится. Придется заливать новый bootloader через «записать загрузчик».
Если при каком-либо виде загрузки прошивки возникают проблемы, нужно проверить подключение платы.
Программирование на Ардуино про мини
Используется стандартная среда разработки Arduino >
В пункте Serial Port выбирается нужный порт, к которому подключена плата. Затем можно загружать на плату программу, путем нажатия на кнопку Upload.
Загрузка может длиться долго и в итоге выдать ошибку. Чтобы ее избежать, во время заливки скетча нужно нажать кнопку reset, когда появится надпись Binary sketch size: xxx bytes. Во время загрузки на плате будут загораться светодиодные индикаторы. После заливки скетча нужно отсоединить микроконтроллер и подать на него напряжение.
Сравнение характеристик разных плат Ардуино
Основная характеристика, по которой Ардуино про мини отличается от остальных плат – это размеры. Габариты Arduino Pro Mini составляют всего 1,8 см х 3,3 см. Немного большую длину имеет плата Ардуино Нано – 1,9 см х 4,3 см. Плата Ардуино Уно больше примерно в 2 раза, ее габариты составляют 6,9 см х 5,3 см. Arduino Mega имеет самые крупные габариты – 10,2 см на 5,4 см.
Количество пинов также различно. Ардуино про мини, как Ардуино Нано и Ардуино Уно, имеет 14 цифровых пинов. Ардуино Мега оснащена 54 цифровыми входами/выходами, из которых 15 поддерживают ШИМ.
Важное отличие Arduino Pro Mini от остальных плат – отсутствие прошивки по USB-UART. Остальные микроконтроллеры можно прошить таким способом, кроме Ардуино Нано. Она прошивается с помощью преобразователя rt232.
Источники:
http://arduinoplus.ru/arduino-mkrfox1200/
http://arduinomaster.ru/platy-arduino/arduino-pro-mini-raspinovka-i-podklyuchenie/
Загрузка...
