Ардуино уно распиновка. Распиновка Arduino UNO: полное руководство по контактам и возможностям платы — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как устроена распиновка Arduino UNO. Какие функции выполняют цифровые и аналоговые пины. Как работают интерфейсы UART, SPI, I2C на Arduino. Какие есть особенности питания платы.

Содержание

Обзор распиновки Arduino UNO

Arduino UNO — одна из самых популярных плат для разработки электронных проектов. Ее сердцем является 8-битный микроконтроллер ATmega328P. Распиновка Arduino UNO включает в себя:

14 цифровых пинов ввода/вывода
6 аналоговых входов
Разъемы питания
USB-порт
Разъем для внешнего программатора

Все эти контакты позволяют подключать к Arduino различные датчики, модули, исполнительные устройства и создавать на ее основе разнообразные проекты. Давайте подробно разберем назначение и возможности каждой группы пинов.

Питание Arduino UNO

Для работы Arduino UNO требуется питание, которое может подаваться тремя способами:

Через разъем питания 5.5/2.1 мм. Рекомендуемое напряжение 7-12В постоянного тока.
На контакт VIN. Также принимает 7-12В.
Через USB-порт. Обеспечивает 5В и ток до 500 мА.

На плате есть несколько пинов, связанных с питанием:

VIN — вход для внешнего питания
5V — выход стабилизированного напряжения 5В
3V3 — выход стабилизированного напряжения 3.3В
GND — земля (5 контактов)

Выбор источника питания зависит от требований конкретного проекта. USB удобен при разработке, внешний блок питания — для автономной работы.

Аналоговые пины Arduino

Arduino UNO имеет 6 аналоговых входов A0-A5. Они подключены к 10-битному аналого-цифровому преобразователю (АЦП), встроенному в микроконтроллер. АЦП позволяет преобразовывать аналоговое напряжение 0-5В в цифровое значение 0-1023.

Основные характеристики аналоговых входов Arduino:

Разрешение: 10 бит (1024 уровня)
Диапазон измерения: 0-5В

Шаг квантования: 4.9 мВ
Частота дискретизации: 9600 Гц

Аналоговые входы используются для подключения аналоговых датчиков, потенциометров и других устройств с аналоговым выходом. Это позволяет измерять различные физические величины и преобразовывать их в цифровую форму для дальнейшей обработки.

Цифровые пины Arduino

Arduino UNO оснащена 14 цифровыми пинами D0-D13. Их основные особенности:

Могут настраиваться как входы или выходы
Работают с логическими уровнями 0 и 1 (0В и 5В)
Максимальный ток на один пин — 20 мА
Имеют подтягивающие резисторы (отключаемые)

При работе цифровых пинов как входов:

0-0.8В считается низким уровнем (0)
2-5В считается высоким уровнем (1)
0.8-2В — запрещенная зона

Цифровые пины используются для подключения различных дискретных датчиков и управления исполнительными устройствами. Пин D13 подключен к встроенному светодиоду.

ШИМ на цифровых пинах Arduino

6 цифровых пинов Arduino UNO (3, 5, 6, 9, 10, 11) поддерживают функцию широтно-импульсной модуляции (ШИМ). ШИМ позволяет формировать аналоговый сигнал с помощью цифрового выхода.

Основные характеристики ШИМ на Arduino:

Частота ШИМ по умолчанию: 490 Гц
Разрешение: 8 бит (256 уровней)
Управление через функцию analogWrite()

ШИМ широко применяется для:

Управления яркостью светодиодов
Регулировки скорости двигателей
Генерации звуковых сигналов
Создания аналоговых напряжений

Изменяя коэффициент заполнения ШИМ-сигнала, можно плавно регулировать среднее значение напряжения на выходе.

Интерфейс UART на Arduino

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) — это последовательный интерфейс для обмена данными. На Arduino UNO он реализован на пинах:

D0 (RX) — прием данных
D1 (TX) — передача данных

Основные особенности UART на Arduino:

Асинхронный протокол (не требует тактирования)
Настраиваемая скорость передачи (бод)
Поддержка аппаратного и программного UART
Используется для связи с компьютером через USB

UART применяется для обмена данными с различными модулями (Bluetooth, Wi-Fi, GPS) и другими микроконтроллерами. Также через него осуществляется загрузка скетчей и отладка.

Интерфейс SPI на Arduino

SPI (Serial Peripheral Interface) — синхронный последовательный интерфейс для связи с внешними устройствами. На Arduino UNO он использует следующие пины:

D10 (SS) — выбор ведомого устройства
D11 (MOSI) — выход данных от ведущего
D12 (MISO) — вход данных от ведомого
D13 (SCK) — тактовый сигнал

Особенности SPI:

Высокая скорость передачи данных

Полнодуплексный режим
Возможность подключения нескольких устройств
Простая аппаратная реализация

SPI часто используется для связи с различными датчиками, дисплеями, картами памяти и другими периферийными устройствами, требующими высокой скорости обмена данными.

Интерфейс I2C на Arduino

I2C (Inter-Integrated Circuit) — последовательный протокол для соединения микросхем. На Arduino UNO он реализован на пинах:

A4 (SDA) — линия данных
A5 (SCL) — тактовая линия

Ключевые особенности I2C:

Двухпроводной интерфейс
Поддержка нескольких ведущих устройств
Адресация устройств (до 128 на одной шине)
Скорость передачи до 400 кбит/с

I2C широко применяется для подключения различных датчиков (температуры, влажности, давления), OLED-дисплеев, часов реального времени и других устройств, не требующих высокой скорости обмена данными.

Прерывания на Arduino UNO

Arduino UNO поддерживает внешние прерывания на двух пинах:

D2 — прерывание INT0
D3 — прерывание INT1

Прерывания позволяют мгновенно реагировать на внешние события, не опрашивая постоянно состояние пинов. Они могут срабатывать по:

Низкому уровню сигнала
Изменению уровня
Заднему фронту (переход 1->0)
Переднему фронту (переход 0->1)

Прерывания часто используются для:

Обработки сигналов от кнопок
Подсчета импульсов
Измерения частоты
Синхронизации с внешними устройствами

Правильное использование прерываний позволяет создавать более эффективные и отзывчивые проекты на Arduino.

Разъем ICSP на Arduino UNO

ICSP (In-Circuit Serial Programming) — 6-контактный разъем для программирования микроконтроллера напрямую, минуя загрузчик Arduino. Его распиновка:

MISO — выход данных от микроконтроллера
VCC — питание +5В
SCK — тактовый сигнал
MOSI — вход данных в микроконтроллер
RESET — сброс микроконтроллера
GND — земля

ICSP используется для:

Прошивки загрузчика Arduino
Программирования на чистом C без среды Arduino
Восстановления «кирпичнутых» плат

Для большинства пользователей Arduino использование ICSP не требуется, так как стандартный метод загрузки скетчей через USB более удобен.

Заключение

Arduino UNO обладает богатой функциональностью и гибкостью благодаря разнообразию пинов и поддерживаемых интерфейсов. Это позволяет использовать плату для реализации самых разных проектов — от простых светодиодных мигалок до сложных систем управления и сбора данных.

Ключевые моменты распиновки Arduino UNO:

14 цифровых пинов для ввода/вывода

6 аналоговых входов с 10-битным АЦП
6 ШИМ-выходов для аналогового управления
Поддержка UART, SPI, I2C для связи с периферией
2 пина внешних прерываний
Гибкие возможности питания

Понимание назначения и возможностей различных пинов Arduino — ключ к созданию эффективных и функциональных проектов на этой платформе. Экспериментируйте, комбинируйте различные датчики и модули, и вы откроете для себя огромный мир возможностей Arduino!

Плата Arduino UNO R3 — описание, настройки подключения и схемы распиновки

1. Скачивание и установка среды разработки

Для программирования платформы вам необходимо скачать и установить свежую версию среды разработки под Arduino — «Arduino IDE». Ее можно скачать с официального сайта по ссылке ниже.

При использовании Windows на русском языке, программа автоматически выставит в интерфейсе тоже русский язык.

Скачать Arduino IDE (Windows) Скачать Arduino IDE (MacOS)

В открывшемся окне следует нажать на кнопку «JUST DOWNLOAD«.

2. Первый запуск среды разработки

После того, как вы скачаете и установите Arduino IDE, вам необходимо подключить Arduino UNO в любой свободный порт компьютера и осуществить первичную настройку.

После того, как вы подключили вашу плату к компьютеру, Windows сообщит об обнаружении нового устройства.

Обратите внимание на элемент платы, выделенный красной рамкой — это программатор. Если возле USB разъема вы видите данную микросхему, ваша Ардуино имеет встроенный китайский программатор Ch440G, драйверы для которого Windows автоматически найти не сможет.

Если ваша Arduino UNO — Китай, драйвер придется устанавливать обязательно. Об этом система оповестит вас сообщением «Программное обеспечение для устройства не было установлено».

Если все произошло именно так, как мы описали выше, приступаем к установке драйверов по этой инструкции: Инструкция по установке Ch440G

После того, как вы увидите сообщение «Устройство установлено и готово к использованию», переходите к настройке программы.

3. Настройка подключения платы

Наверху программы размещен список пунктов меню. Вам необходим пункт

Инструменты Плата.
В этом окне вам необходимо выбрать, какая плата была подключена к вашему компьютеру. Выбираем «Arduino/Genuino Uno» .

Инструменты Плата Arduino/Genuino Uno

После выбора платы, нам необходимо выбрать порт. Переходим ко вкладке Инструменты Порт.

Если вы уже подключили свою ардуино к компьютеру, то у вас должны отобразиться все занятые на текущий момент COM-порты. Выбираем любой из доступных и проверяем, правильный-ли порт мы выбрали.

4. Проверка работоспособности платы

Самый простой способ проверить, работает-ли ваша ардуино на том порту, который вы выбрали — это попробовать залить в нее тестовый скетч (прошивку).

Из верхнего меню открываем: Файл Примеры 01.Basics Blink

В новом окне у вас должен открыться код программы, которая мигает светодиодом. Для того, чтобы загрузить ее в вашу плату, необходимо нажать кнопку «загрузка».

В панели работы со скетчами — вторая кнопка:

В нижней части программы (в черном окне) показывается процесс загрузки прошивок в плату. Если все прошло нормально, вы увидите сообщение «загрузка успешно завершена».

Piranha Uno — Описания, примеры, подключение к Arduino

Общие сведения:

Piranha UNO R3 — разработанная нашей компанией плата является полным аналогом Arduino UNO R3, но в отличии от Arduino UNO R3 на плате Piranha UNO R3 используются более мощные стабилизаторы напряжения для шин питания на 5В и 3.3В, что положительно сказывается на стабильности работы большинства модулей.

Видео:

Спецификация:

Микроконтроллер: ATmega328.
Ядро: AVR.
Тактовая частота 16 МГц.
Разрядность: 8 бит.
Входное напряжение питания:
- через разъём питания: 7-12 В.
- через порт USB: 5 В.
- источник питания выбирается автоматически (приоритет у разъема питания).
Уровень логической «1» на выводах (логика чипа): 5 В.
Максимальный выходной ток на одном выводе I/O: до 20 мА.
Максимальный суммарный выходной ток выводах I/O: до 150 мА.
Максимальный ток на выходе 3,3V: 500 мА.
Максимальный ток на выходе 5V: 800 мА.
Количество цифровых выводов I/O: 14 выводов (из них 6 выводов поддерживают ШИМ 8 бит).
Количество аналоговых входов: 6 выводов (АЦП 10 бит).
(аналоговые входы A0-A5 могут работать как цифровые I/O: D14-D19).
Объём памяти программ (FLASH): 32 Кбайт (из них 0.5 Кбайт используются под загрузчик).
Объем оперативной памяти (SRAM): 2 Кбайт.
Объем долговременной памяти (EEPROM): 1 Кбайт.
Встроенные интерфейсы (аппаратные шины): I2C, SPI, UART.
Преобразователь интерфейсов USB-UART: FTDI.
Стабилизаторы питания: AMS1117.
Длина: 68,6 мм
Ширина: 53,4 мм
Вес: 25 г.

Подключение:

Для подключения датчиков и модулей к Piranha UNO R3 удобно использовать Trema Shield или Trema Set Shield.

Для подключения к компьютеру понадобится кабель USB.

Питание:

Плата Piranha Uno R3 может быть запитана от USB порта компьютера, или от внешнего источника питания: AC/DC адаптера на 9В, AC/DC адаптера на 12В, штекер которого (Ø 2,1 мм, центральный вывод — положительный) необходимо подключить к силовому разъему питания. При создании мобильных устройств рекомендуем использовать Battery Shield в качестве источника автономного питания. Если внешним источником питания служит аккумуляторная батарея от 6,5 до 12В, то её нужно подключить к выводам Vin и GND. Тип источника питания выбирается автоматически, для этого на плате Piranha Uno R3 установлен компаратор.

Подробнее о плате:

Разработанная нами плата Piranha UNO R3 является Arduino совместимой платой, она создана на базе микроконтроллера ATmega328, как и оригинальная плата Arduino UNO. Это значит что плата Piranha UNO R3 может использоваться в любом проекте, созданном для Arduino UNO.

Если Вы впервые проектируете на Arduino, то приобретение платы Piranha UNO R3 будет оптимальным вариантом среди всей линейки плат Arduino, так как большинство уроков, проектов и примеров в сети интернет, создаются именно для плат Arduino UNO.

На плате Piranha UNO R3 используется FTDI преобразователь USB-UART, значит Вам не потребуется устанавливать драйвера при подключении платы к USB порту компьютера с ОС Windows 10, плата определится как FT230x, а в Arduino IDE как COMxx (Например COM10).

Светодиоды платы Piranha UNO R3 размещены так, что Вы сразу поймёте, за что они отвечают:

Светодиод ON, сигнализирующий о наличии питания, расположен рядом с разъёмом питания;
Светодиоды RX и TX преобразователя USB-UART расположены рядом с USB разъемом и сигнализируют о передаче данных к/от компьютера;
Светодиод L, подключённый к выводу D13, расположен рядом с этим выводом и информирует о наличии уровня логической «1» на нём;

Сборка плат Piranha UNO R3 осуществляется на нашем производстве, где каждая плата проходит контроль качества.

На плате Piranha Uno R3 имеется колодка питания, колодки аналоговых и цифровых выводов для подключения внешних модулей, использующих 5В логику. К этим выводам вы можете подключать сенсоры, датчики, дисплей, кнопки, индикаторы, драйверы, реле, shield и т.д.. После чего из компьютера в микроконтроллер через порт USB загружается программа (скетч) которая реализует работу всех подключённых модулей по заложенному в неё алгоритму.

Карта выводов Piranha Uno

Поддержка Piranha UNO в Arduino IDE

После подключения платы к компьютеру в Arduino IDE вы увидите новый порт, который не будет не как подписан. Для того, чтобы добавить поддержку плат семейства Piranha в Arduino IDE, достаточно выполнить несколько простых шагов, описанных в пошаговой инструкции.

Программное обеспечение:

Скачать (загрузить) программу Arduino IDE для создания, редактирования и загрузки скетчей в Piranha / Arduino / Genuino UNO R3, Вы можете с официального сайта.

С подробной инструкцией по загрузке, установке и настройке программы Arduino IDE можно ознакомиться в разделе Wiki — Установка/настройка программной оболочки Arduino IDE для Windows.

Для работы с платой Piranha UNO R3 в программе Arduino IDE необходимо указать, что используется плата Arduino / Genuino UNO.

Ссылки:

Piranha Uno
Среда разработки Arduino IDE
Wiki — Установка/настройка Arduino IDE для Windows
Установка драйвера FTDI на Windows 10
Установка драйвера FTDI на Windows 7

| Документация по Arduino

Обзор классической Arduino UNO.

АВТОР: Arduino

ПОСЛЕДНЯЯ РЕДАКЦИЯ:

05.10.2022, 13:00

Платы Arduino воспринимают окружающую среду, получая данные от множества датчиков, и воздействуют на окружающую среду, управляя освещением, двигателями и другими исполнительными механизмами. Платы Arduino — это платформа для разработки микроконтроллеров, которая станет основой ваших проектов. Создавая что-то, вы будете строить схемы и интерфейсы для взаимодействия и указывать микроконтроллеру, как взаимодействовать с другими компонентами. Вот анатомия Arduino Uno.

1. Цифровые контакты Используйте эти контакты с функциями digitalRead(), digitalWrite() и AnalogWrite(). AnalogWrite() работает только с контактами с символом PWM.
1. Контакт 13 Светодиод Единственный привод, встроенный в вашу плату. Помимо того, что этот светодиод является удобной мишенью для вашего первого мигающего скетча, он очень полезен для отладки.
1. Индикатор питания Указывает, что на Arduino подается питание. Полезно для отладки.
1. Микроконтроллер ATmega Сердце вашей платы.
1. Аналоговый в Используйте эти контакты с AnalogRead().
1. Контакты GND и 5V Используйте эти контакты для обеспечения питания +5V и заземления ваших цепей.
1. Разъем питания Это способ питания Arduino, когда он не подключен к USB-порту для питания. Может принимать напряжение от 7 до 12 В.
1. Светодиоды TX и RX Эти светодиоды указывают на связь между Arduino и компьютером. Ожидайте, что они будут быстро мерцать во время загрузки эскиза, а также во время последовательной связи. Полезно для отладки.
1. Порт USB Используется для питания Arduino Uno, загрузки скетчей на Arduino и для связи с вашим скетчем Arduino (через Serial. println() и т. д.).
1. Кнопка сброса Сбрасывает микроконтроллер ATmega.

Текст руководства по началу работы с Arduino находится под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Образцы кода в руководстве являются общественным достоянием.

Внесите свой вклад в Arduino

Присоединяйтесь к сообществу и предлагайте улучшения для этой статьи через GitHub. Обязательно ознакомьтесь с политикой участия, прежде чем делать запрос на включение.

Что-то упустили?

Загляните в наш магазин и купите то, что вам нужно, чтобы следовать этому руководству.

Предложите изменения

Содержимое docs.arduino.cc доступно через общедоступный репозиторий GitHub. Вы можете прочитать больше о том, как внести свой вклад в политику взносов.

Описание распиновки Arduino — Botland

Список контактов:

1 Arduino — общий обзор распиновки
2 Добавьте сюда текст заголовка
3 Arduino – аналоговые контакты
4 Arduino – цифровые контакты
5 Arduino – цифровые контакты с функцией генерации сигналов ШИМ
6 Arduino – контакты связи – интерфейс UART
7 Arduino – контакты связи – интерфейс SPI
8 Arduino – коммуникационные контакты – интерфейс I2C
9 Arduino – контакты прерывания
10 Разъем ICSP в Arduino UNO R3
11 Что еще стоит знать о распиновке в Arduino?

Время чтения: 5 мин.

Мини-компьютеры Arduino предлагают своим пользователям множество возможностей для использования, и именно это делает их идеальными для множества различных и интересных проектов. В данной статье представлены описание и характеристики платы Arduino UNO R3 на базе 8-битного микроконтроллера AVR ATmega328P.

Arduino – общий обзор распиновки

Большинство моделей Arduino, включая самую популярную, известную как Arduino UNO R3, оснащены 8-битным микроконтроллером AVR ATmega328P. Дорожки на печатной плате проложены для создания соединений между выводами микроконтроллера и полосами выводов , благодаря чему мы можем подключать плату Arduino к внешним устройствам, таким как модули Arduino Shield (например, модули связи), а также одиночные элементы, такие как светодиоды, транзисторы, датчики, потенциометры и другие. Распиновка Arduino UNO R3 включает 14 цифровых контактов, 6 аналоговых контактов, а также разъемы питания, разъем USB и разъем для дополнительного внешнего программатора USB-ASP. Распиновка платы Arduino UNO R3 показана на рисунке 1.9.0003 Рис. 1 – распиновка на оригинальной плате Arduino UNO R3

Добавьте сюда текст заголовка

Как и любое другое электронное устройство, для работы платы Arduino требуется напряжение питания. Питание к Arduino UNO R3 может подаваться тремя способами.

Первый способ заключается в подключении внешнего источника питания к разъему 5,5 мм/2,1 мм . Рекомендуемое значение выходного напряжения источника питания составляет от 7 В до 12 В постоянного тока. Напряжение питания того же диапазона, также можно подать от блока питания на контактные пластины или другой аналогичный модуль , подключив их к контакту «VIN». Питание также может подаваться через встроенный разъем USB типа B — либо когда Arduino подключен к главному компьютеру, либо питается от зарядного устройства для смартфона.

Тип блока питания следует выбирать в соответствии с требованиями к питанию приложения , которое вы создаете на основе платы Arduino. Вывод «VIN» соединен с плюсом блока питания через выпрямительный диод, что предотвращает повреждение модуля в случае подключения напряжения обратной полярности. Блок питания USB, с другой стороны, обеспечивает максимальный ток 500 мА. Контакты Arduino могут работать при напряжении 3,3 В или 5,0 В (контакты «3V3» и «5V» соответственно) в соответствии со спецификацией внешнего оборудования.

ПРОВЕРКА В МАГАЗИНЕ

Независимо от выбранного источника питания цепь должна замыкаться через землю – на плате Arduino есть пять контактов «GND», которые гальванически связаны друг с другом. Контакт «RESET» при замыкании на землю (например, с помощью кнопки на плате) вызывает мгновенное отключение питания и перезапуск Arduino. На плате также имеется вывод «IOREF», к которому подключается опорное напряжение.

Arduino – аналоговые контакты

Аналоговые контакты на Arduino («A0» – «A5») подключены через мультиплексор к входу аналого-цифрового преобразователя, являющегося составной частью микроконтроллера ATmega328P. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) позволяет преобразовывать напряжения (аналоговый сигнал) от 0В до 5В в цифровую форму, выраженную в битах. Разрешение АЦП в Arduino составляет 10 бит. Это означает, что количество уровней квантования напряжения на входе АЦП равно 1024 (принимает значения от 0 до 1023), а напряжение измеряется с разрешением 4,89.мВ.

Разрешение также можно расширить, подав напряжение ниже 5В на вывод «AREF», на который следует подать опорное напряжение , по которому преобразователь измеряет напряжение на подаваемых на него входах. Частота дискретизации АЦП составляет около 9600 Гц, а это значит, что мы можем подать на вход преобразователя сигнал, который будет безупречно преобразован в цифровую форму до тех пор, пока самая высокая частота в его спектре не превысит половину частоты дискретизации АЦП в Arduino, то есть не более 4800 Гц. Типичные приложения для АЦП на Arduino включают аналоговые датчики, потенциометры и управление голосовыми командами через микрофон (VoIP), которые можно удаленно отправлять на другое устройство через Интернет.

Arduino — цифровые контакты

Arduino Uno имеет 14 цифровых контактов («D0» — «D13»), которые можно настроить как входы или выходы , при этом цифровой контакт «D13» подключен к встроенному светодиоду, который позволяет проверить правильность работы платы, например, с помощью короткого программного кода, управляющего циклическим миганием светодиода. Максимальный ток одного цифрового вывода составляет 20 мА. Цифровые контакты работают с логическими состояниями , которые представляют собой битовое значение — низкое состояние представляет собой нулевой бит, а высокое состояние представляет собой единичный бит.

Обычно, когда цифровые выводы на Arduino настроены как выходы, напряжение для низкого состояния составляет 0 В, а для высокого состояния — 5 В. С другой стороны, если цифровые контакты сконфигурированы как входы, принимающие сигналы от внешних устройств, различные логические уровни определяются диапазонами напряжения. Таким образом, Arduino интерпретирует входное напряжение от 0,0 В до 0,8 В как низкое состояние («0»), а от 2,0 В до 5,0 В — как высокое состояние («1»). Диапазон 0,8–2,0 В представляет собой запрещенное состояние, в котором изменение логического состояния не допускается.

Arduino – цифровые выводы с функцией генерации сигнала ШИМ

В дополнение к их стандартной функциональности цифровые выводы «D3», «D5», «D6», D9, «D10» и «D11» могут использоваться для генерации сигнал ШИМ (прямоугольный сигнал с переменным коэффициентом заполнения). По умолчанию частота ШИМ-сигнала в Arduino установлена примерно на 490 Гц. Фактор заполнения, с другой стороны, определяет, в течение какой части продолжительности одного периода на цифровом выводе в режиме ШИМ появляется низкое состояние, и определяет среднее значение всего периода сигнала.

Например, если коэффициент заполнения ШИМ-сигнала, формируемого на выводе «D3», равен 40%, то при пиковом значении напряжения 5В среднее значение всего периода напряжения такого сигнала будет 2В . Соответственно, , чем выше значение коэффициента заполнения, тем выше среднее значение сигнала ШИМ . Типичными приложениями для ШИМ-сигналов в Arduino являются регуляторы скорости электродвигателей, регуляторы яркости светодиодного освещения и музыкальные синтезаторы.

Arduino — контакты связи — интерфейс UART

Для связи с внешними устройствами Arduino использует несколько различных протоколов связи . Одним из них является протокол универсального асинхронного приемника-передатчика (UART). Это последовательный протокол, который реализован с помощью цифровых выводов «D0» («RX» — приемник — принимает сигнал от внешнего устройства) и «D1» («TX» — передатчик — отправляет сигнал на внешнее устройство). Этот интерфейс обеспечивает связь с внешними модулями, а также с компьютером — он подключается к контактам USB-порта.

Arduino — коммуникационные контакты — интерфейс SPI

Другой интерфейс, который Arduino использует для связи с внешними устройствами, — это SPI (Serial Peripheral Interface) — это последовательный протокол, который позволяет микроконтроллеру обмениваться данными с одним или несколькими устройствами, а также обеспечивает синхронную связь с другим микроконтроллером в топологии ведущий-ведомый, где ведущий является ведущим, а ведомый — ведомым, а микроконтроллер является ведущим в стандартной топологии. На Arduino UNO R3 контакты интерфейса SPI включают в себя:

SS (Slave Select) — пин «D10» — выбор адреса ведомого устройства, с которым должен обмениваться данными микроконтроллер;
SCK (Serial Clock) — контакт «D13». – тактовый сигнал, синхронизирующий передачу данных в обоих направлениях;
MISO (Master Input Slave Output) — контакт «D12». – линия отправки информации от ведомых к ведущему
MOSI (Master Output Slave Input) — контакт «D11» — линия отправки информации от ведущего устройства к ведомым устройствам.

Arduino – контакты связи – интерфейс I2C

Плата Arduino также оснащена шиной I2C, которая обеспечивает связь между двумя компонентами через одну печатную плату . Для платы UNO R3 связь по I2C реализована с помощью двух пинов:

SDA (Serial Data) — пин для передачи данных по шине I2C;
SCL (Serial Clock) — вывод тактового сигнала, который синхронизирует передачу данных по шине I2C в обоих направлениях.

Каждое внешнее устройство, взаимодействующее с Arduino через шину I2C, имеет свой уникальный адрес (например, 0x23 в шестнадцатеричном представлении) и к одной шине можно одновременно подключить до 255 устройств . На Arduino UNO R3 контакты «SDA» и «SCL» расположены на аналоговых контактах «A4» и «A5» соответственно.

Arduino — контакты прерывания

В микроконтроллерах, в том числе таких, как встроенный в Arduino ATmega238P, может быть инициирована процедура внешнего прерывания . Внешнее прерывание — это системное прерывание, которое под действием возмущения вне микроконтроллера инициируется автоматически сопрягаемым устройством или вручную пользователем.

Типичным простейшим примером использования в Arduino является подсчет количества импульсов и считывание частоты из внешнего прямоугольного источника сигнала или завершение процедуры прерывания для продолжения нормального выполнения программы, загруженной в память микроконтроллера. На Arduino UNO R3 контакты прерывания «INT0» и «INT1» доступны под цифровыми контактами «D2» и «D3» соответственно, а активация и деактивация каждого прерывания могут быть установлены индивидуально в программе для тип изменения логического уровня и включает в себя запуск по заднему и переднему фронту, а также запуск по низкому и высокому уровню.

Разъем ICSP в Arduino UNO R3

ICSP (In-Circuit Serial Programming) — 6-контактный разъем для подключения внешнего USB-ASP программатора . Это решение было реализовано для пользователей, предпочитающих «традиционное» программирование на языках Си и Ассемблер и желающих сэкономить дополнительные 5 КБ памяти микроконтроллера, которые занимает загрузчик Arduino (загрузчик необходим для запуска программ, написанных с наложением синтаксиса Arduino C/C++) . Распиновка ICSP имеет следующие функции:

SCK (Serial Clock) – тактовый сигнал, синхронизирующий передачу данных между памятью микроконтроллера и внешним компьютером;
MISO (Master Input Slave Output) – линия, которая отправляет информацию от ведомых устройств к ведущему (внешнему компьютеру)
MOSI (Master Output Slave Input) – линия, которая отправляет информацию с ведущего устройства (внешнего компьютера) на ведомые устройства.
VCC – линия вспомогательного питания 5В;
GND – масса вспомогательного питания;
RESET – сброс микроконтроллера.

Что еще стоит знать о распиновке в Arduino?

Плата Arduino UNO R3 в настоящее время является одной из самых популярных плат для прототипирования . Представленное описание поводков относится к их основному функционалу. В зависимости от специфики целевого приложения, в том числе специализированных библиотек, поддерживающих конкретное внешнее оборудование, их функциональные возможности могут быть соответствующим образом расширены в более расширенном виде.

При выборе платы Arduino для нашего проекта, , мы должны знать об ее ограничениях и максимальных возможностях , а также о том, что с помощью правильных приемов и дополнительного оборудования возможности Arduino могут быть дополнительно расширены, например. за счет мультиплексирования контактов наша встроенная распиновка становится намного более универсальной и позволяет нам подключать, например.