Il Arduino Uno è un open-source scheda microcontrollore che si basa sul Microchip ATmega328P (per Arduino UNO R3) o Microchip ATmega4809 (per Arduino UNO WIFI R2) micro-controller da Atmel ed è stata la prima scheda USB alimentato sviluppato da Arduino. Atmega 328P basato Arduino UNO piedinatura e le specifiche sono date in dettaglio in questo post.
Sia Atmega328 e ATmega4809 viene fornito con un built-in bootloader, che lo rende molto comodo per flash la scheda con il nostro codice. Come tutte le schede Arduino, possiamo programmare il software in esecuzione sulla scheda utilizzando un linguaggio derivato da C e C++. L’ambiente di sviluppo più semplice è l’IDE Arduino.
It consists of 6 analog inputs, 14 digital input/output pins (of which 6 can be used as PWM outputs), a 16 MHz ceramic crystal resonator, a USB-B port, an ICSP header, a power jack and, a reset button.
Arduino UNO Pinout and Pin diagram:
Regulator, Oscillator, and Reset button:
Voltage Regulator-The voltage regulator converts the input voltage to 5V. The primary use of a voltage regulator is to control the voltage level in the Arduino board. Anche se ci sono fluttuazioni nella tensione di alimentazione in ingresso del regolatore, la tensione di uscita rimane costante e vicino a 5 volt.
Oscillatore a cristallo-L’oscillatore a cristallo ha una frequenza di 16 MHz, che fornisce il segnale di clock al microcontrollore. Fornisce i tempi e il controllo di base alla scheda.
Pulsante di RESET-Viene utilizzato per ripristinare la scheda. Si consiglia di premere questo pulsante ogni volta che lampeggiamo il codice alla scheda.
Arduino UNO di alimentazione piedinatura:
Barrel Jack-Il barile jack o DC Jack di alimentazione viene utilizzato per alimentare la scheda Arduino utilizzando un alimentazione esterna. Il jack barile è solitamente collegato ad un adattatore. La scheda può essere alimentata da un adattatore che varia tra 5-20 volt, ma il produttore consiglia di mantenerlo tra 7-12 volt.
Nota: Al di sopra di 12 volt, la scheda potrebbe surriscaldarsi e al di sotto di 7 volt, la tensione potrebbe non essere sufficiente per alimentare la scheda.
Porta USB B-L’interfaccia USB viene utilizzata per collegare il cavo USB. Questa porta può essere utilizzata per alimentare il dispositivo dall’alimentazione 5V. Ci permette di collegare la scheda al computer. Il programma viene caricato sulla scheda in serie dal computer tramite il cavo USB.
Vin-È la tensione di alimentazione DC modulata, che viene utilizzata per regolare i circuiti integrati utilizzati nella connessione. Si chiama anche la tensione primaria per IC presenti sulla scheda Arduino. Il valore di tensione Vcc può essere negativo o positivo al pin GND.
I2C Pin su Arduino pin schema:
I2C, due filo protocollo di comunicazione seriale. Sta per Circuiti inter-Integrati. L’I2C utilizza due linee per inviare e ricevere dati: un pin di clock seriale utilizza (SCL) e un pin di dati seriali (SDA) (SDA).
- SCL-Sta per Serial Clock. È il pin o la linea che trasferisce i dati dell’orologio. Viene utilizzato per sincronizzare lo spostamento dei dati tra i due dispositivi (master e slave). L’orologio seriale viene generato dal dispositivo master.
- SDA – Sta per Dati seriali. È definita come la linea utilizzata dallo slave e dal master per inviare e ricevere i dati. Ecco perché è chiamata linea dati, mentre SCL è chiamata linea di clock.
SPI Pin su Arduino UNO pin diagramma:
SPI sta per Interfaccia periferica seriale. Viene utilizzato dai microcontrollori per comunicare rapidamente con uno o più dispositivi periferici.
- SCK-Sta per Serial Clock. Questi sono gli impulsi di clock, che vengono utilizzati per sincronizzare il trasferimento dei dati.
- MISO-Sta per Ingresso Master / uscita slave. Questa linea dati nel pin MISO viene utilizzata per ricevere i dati dallo Slave.
- MOSI-Sta per Uscita Master / Ingresso Slave. Questa linea viene utilizzata per l’invio di dati alle periferiche.
- SS-Sta per Slave Select. Questa linea è usata dal master. Agisce come la linea di abilitazione. Quando il valore del pin di selezione Slave di un dispositivo è BASSO, può comunicare con il master. Quando il suo valore è ALTO, ignora il master. Questo ci permette di avere più periferiche SPI che condividono le stesse linee MISO, MOSI e CLK.
Interrupt esterni (2 e 3) – Questi pin possono essere utilizzati per attivare un interrupt su un valore basso, un bordo di salita o discesa o una variazione di valore.
TXD e RXD-I pin TXD e RXD vengono utilizzati per la comunicazione seriale. Il TXD viene utilizzato per trasmettere i dati e RXD viene utilizzato per ricevere i dati. Rappresenta anche il flusso di dati di successo.
Pinout Arduino UNO ICSP:
Si distingue per la programmazione seriale in-Circuit. Possiamo usare questi pin per programmare il firmware della scheda Arduino. Le modifiche del firmware con le nuove funzionalità vengono inviate al microcontrollore con l’aiuto dell’intestazione ICSP.
L’intestazione ICSP è composta da 6 pin.
Arduino Uno Pinout – Analog Pins:
The Arduino Uno consists of 6 analog pins, which uses ADC (Analog to Digital converter). These pins can serve as analog inputs but can also function as digital inputs or digital outputs. Questi pin accettano ingressi sotto forma di segnali analogici e restituiscono valori compresi tra 0 e 1023 (perché Arduino Uno ha un convertitore analogico-digitale a 10 bit o una risoluzione 210).
Un convertitore analogico-digitale funziona in tre fasi: campionamento, quantizzazione e digitalizzazione. Poiché Arduino funziona su un intervallo di 0-5 volt, la dimensione del passo del dispositivo è 5/1023=0,00488 volt o 4,88 mV.
Quindi, possiamo interpretare una tensione di ingresso di 4,88 mV su uno qualsiasi dei pin analogici come 1, 9,77 Mv come 2 e così via fino a 5 V come 1023. Qualsiasi cosa inferiore a 4.88 mV è considerata 0 e superiore a 4.99 V come 1023.
Arduino Uno Pinout – Pin Digitali:
Su Arduino UNO, spille 0-13 sono pin di input/output.
I pin digitali Arduino possono leggere solo due stati: quando c’è un segnale di tensione e quando non c’è segnale. Questo tipo di input è solitamente chiamato digitale (o binario) e questi stati sono indicati come ALTO e BASSO o 1 e 0.
LED (13): Sulla scheda, c’è un LED incorporato collegato al pin digitale 13. Quando questo pin è ALTO o 1, il LED è acceso, quando il pin è BASSO o 0, è spento.
pin PWM:
Se si guarda da vicino, si trova il simbolo ‘~’ sul pin digitale 3,5,6,9,10, e 11. Questi pin hanno una funzione aggiuntiva chiamata PWM. Quindi questi pin sono chiamati pin PWM.
PWM sta per “Pulse Width Modulation”. Significa che un valore analogico viene modulato su un segnale digitale. Supponiamo di voler un motore a corrente continua per funzionare ad una certa tensione analogica tra 0 e 5 V. Questo non è possibile perché la scheda Arduino è MOSFET-based.
Così, per raggiungere l’uscita desiderata, possiamo solo simulare un segnale analogico commutando la nostra uscita on e off molto rapidamente. Pertanto, PWM può solo imitare e simulare gli effetti di un segnale analogico puro, non può mai eseguire una conversione da digitale ad analogico pura (che generalmente richiede alcuni componenti attivi come condensatori e induttori).
Altri pin:
GND (terra pin): Ci sono 5 terra pin disponibili sulla scheda.
RESET-Utilizzare per ripristinare la scheda Arduino. Se questo pin viene fornito con 5 V, la scheda si resetterà automaticamente
Tensione di riferimento I / O (IOREF) – Questo pin è il riferimento di ingresso/uscita. Fornisce il riferimento di tensione a cui il microcontrollore è attualmente in funzione. L’invio di un segnale a questo pin non fa nulla.
3.3 V e 5 V: Questi pin forniscono regolato 5 v e 3.3 v rispettivamente per i componenti esterni collegati alla scheda.
Specifiche di Arduino UNO:
- Microcontrollore: ATmega328P
- Tensione di funzionamento: 5 V
- Tensione di ingresso (consigliato): 7-12 V
- Tensione di ingresso (limiti): 6-20V
- Digital I/O Pins: 14 pin (di cui 6 pin di uscita PWM)
- ingressi Analogici: 6
- Corrente DC per Pin I/O: 40 mA
- Corrente per il 3.3 V Pin: 50 mA
- Memoria Flash: 32 KB (di cui 0.5 KB è preso dal bootloader)
- RAM: 2 KB (ATmega328)
- EEPROM: 1 KB (ATmega328)
- Velocità di Clock: 16 MHz
- Lunghezza:6 mm
- Larghezza:4 mm
- Peso: 25 g
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