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://xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai/%D0%B0%D1%80%D0%B4%D1%83%D0%B8%D0%BD%D0%BE-%D1%83%D0%BD%D0%BE/

http://arduinoplus.ru/arduino-mkrfox1200/

http://arduinomaster.ru/platy-arduino/arduino-pro-mini-raspinovka-i-podklyuchenie/

http://xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai/%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B0%D1%80%D0%B4%D1%83%D0%B8%D0%BD%D0%BE-%D1%81-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0/

Ссылка на основную публикацию