Что такое Arduino Uno и какие у нее технические характеристики. Как работает эта плата и для чего она используется. Каковы основные преимущества Arduino Uno перед другими платформами.
Что такое Arduino Uno и ее основные характеристики
Arduino Uno — это популярная плата микроконтроллера, основанная на чипе ATmega328P. Она является одной из самых распространенных и универсальных плат в семействе Arduino. Давайте рассмотрим ее ключевые технические характеристики:
- Микроконтроллер: ATmega328P
- Рабочее напряжение: 5В
- Входное напряжение (рекомендуемое): 7-12В
- Цифровые входы/выходы: 14 (из них 6 могут использоваться как ШИМ-выходы)
- Аналоговые входы: 6
- Флэш-память: 32 КБ
- ОЗУ: 2 КБ
- EEPROM: 1 КБ
- Тактовая частота: 16 МГц
Какие преимущества дают эти характеристики? Сочетание достаточного объема памяти, высокой тактовой частоты и большого количества входов/выходов позволяет использовать Arduino Uno для широкого спектра проектов — от простых светодиодных мигалок до более сложных устройств с датчиками и исполнительными механизмами.
Возможности и особенности Arduino Uno
Arduino Uno обладает рядом особенностей, делающих ее отличным выбором для начинающих и опытных разработчиков:
- Простота использования — плата готова к работе сразу после подключения
- Обширная документация и большое сообщество
- Совместимость с огромным количеством датчиков и модулей расширения
- Возможность программирования через удобную среду Arduino IDE
- Наличие встроенного USB-программатора
Как эти особенности помогают в работе? Благодаря простоте использования и обширной документации, даже новички могут быстро освоить основы работы с Arduino Uno. А широкая совместимость с различными компонентами позволяет создавать самые разнообразные проекты.
Области применения Arduino Uno
Arduino Uno находит применение во множестве областей благодаря своей универсальности. Вот некоторые из наиболее распространенных сфер использования:
- Образование и обучение электронике
- Прототипирование электронных устройств
- Автоматизация и управление
- Робототехника
- Интернет вещей (IoT)
Почему Arduino Uno так популярна в этих областях? Ее доступность, простота использования и гибкость позволяют быстро воплощать идеи в реальные устройства, что особенно ценно в образовании и при разработке прототипов.
Программирование Arduino Uno
Программирование Arduino Uno осуществляется с помощью языка Arduino, который является упрощенной версией C++. Процесс разработки программ (скетчей) включает следующие этапы:
- Написание кода в Arduino IDE
- Компиляция скетча
- Загрузка скомпилированного кода на плату через USB
- Выполнение программы на Arduino Uno
Какие преимущества дает такой подход к программированию? Простой синтаксис языка Arduino и удобная среда разработки позволяют быстро создавать и отлаживать программы даже начинающим разработчикам.
Сравнение Arduino Uno с другими платформами
Arduino Uno часто сравнивают с другими платформами для разработки электронных устройств. Рассмотрим некоторые отличия:
- Arduino Uno vs Raspberry Pi: Arduino проще в использовании и потребляет меньше энергии, но Raspberry Pi мощнее и может работать как полноценный компьютер
- Arduino Uno vs Arduino Mega: Mega имеет больше входов/выходов и памяти, но Uno компактнее и дешевле
- Arduino Uno vs ESP8266: ESP8266 имеет встроенный Wi-Fi модуль, но Arduino Uno более универсальна и проще для начинающих
Как выбрать подходящую платформу? Выбор зависит от конкретных требований проекта — Arduino Uno отлично подходит для большинства начинающих разработчиков и простых проектов, но для более сложных задач могут потребоваться другие платформы.
Расширение возможностей Arduino Uno
Возможности Arduino Uno можно значительно расширить с помощью различных дополнительных компонентов:
- Шилды (платы расширения) — например, Ethernet Shield для подключения к сети
- Датчики — температуры, влажности, движения и т.д.
- Исполнительные устройства — моторы, сервоприводы, реле
- Модули беспроводной связи — Wi-Fi, Bluetooth, LoRa
Как эти компоненты расширяют функциональность Arduino Uno? С их помощью можно создавать более сложные и функциональные устройства, например, системы умного дома, метеостанции или роботов.
Примеры проектов на Arduino Uno
Arduino Uno позволяет реализовать множество интересных проектов. Вот несколько примеров:
- Метеостанция с датчиками температуры, влажности и давления
- Система автоматического полива растений
- Робот, следующий по линии
- Светодиодная матрица для отображения текста и анимации
- Устройство для измерения уровня шума
Что объединяет эти проекты? Все они демонстрируют возможности Arduino Uno по взаимодействию с различными датчиками и устройствами, а также по обработке и отображению данных.
Будущее Arduino Uno и платформы Arduino
Несмотря на то, что Arduino Uno существует уже более десяти лет, она остается актуальной и продолжает развиваться. Вот некоторые тенденции в развитии платформы Arduino:
- Интеграция с облачными сервисами и IoT платформами
- Расширение возможностей программирования, включая поддержку Python
- Развитие образовательных инициатив на базе Arduino
- Создание специализированных плат для конкретных областей применения
Как эти тенденции влияют на будущее Arduino Uno? Они обеспечивают актуальность платформы, расширяют ее возможности и области применения, что позволяет Arduino оставаться одним из лидеров в мире электронных конструкторов и прототипирования.
Arduino Uno против Arduino Leonardo
Какая плата вам нравится больше — Arduino Uno или Arduino Leonardo? А вы знаете чем они отличаются?
Чтобы понять различия, необходимо сначала хотя бы кратко их охарактеризовать.
Uno
В настоящее время чаще всего продается третья версия этой платы с микроконтроллером ATmega328 (Arduino Uno R3), которая имеет несколько улучшений по сравнению с предыдущими версиями.
К ее достоинствам можно отнести наличие разъема питания и совместимость с подавляющим большинством плат расширения. Она имеет 14 цифровых входов-выходов и 6 аналоговых входов. На шести цифровых выводах также может использоваться широко-имупльсная модуляция (ШИМ) с программным управлением.
Arduino Uno считается наиболее подходящей платформой для новичков в электронике и программировании. Часто это первая Arduino, которая попадает в наши руки.
Она позволяет легко и быстро научиться программировать и работать с электроникой, кроме того, для простых проектов не потребуются предварительные знания и опыт — это могут сделать даже дети.
Однако это не означает, что возможности Uno строго ограничены. Она используется для многих целей и может эффективно использоваться для небольших проектов, хотя она и не так удобна, как серия Nano.
Arduino Uno
Leonardo
Плата Arduino Leonardo появилась на свет летом 2012 года. Произошло это через два года после премьеры Arduino Uno в сентябре 2010 года.
Изначально плата на базе микроконтроллера ATmega32U4 почему-то не вызвала большого энтузиазма. Многие люди, кажется, вообще не узнают Arduino Leonardo или, скорее, не ценят ее должным образом.
Однако «Леонардо» имеет значительное аппаратное преимущество перед «Уно», поэтому возникает вопрос: почему эта плата не так популярна? Давайте рассмотрим ее подробнее.
Микроконтроллер ATmega32U4;
Рабочее напряжение — 5 В;
Рекомендуемое входное напряжение — 7-12 В;
Входное напряжение (пределы) — 6-20В;
Контакты цифрового ввода / вывода — 20;
Каналы ШИМ — 7;
Каналы аналогового ввода — 12;
Постоянный ток для каждого контакта ввода / вывода — 40 мА;
Постоянный ток для контактов — 3,3 В, 50 мА;
32 КБ, 4 КБ флэш-памяти, используемой загрузчиком;
SRAM — 2,5 КБ;
EEPROM — 1 КБ;
Тактовая частота — 16 МГц;
Размеры (Д x Ш) — 68,6 мм x 53,3 мм;
Вес — 20 г;
Другие функции включают разъем ISCP и кнопку сброса.
Arduino Leonardo
На первый взгляд различия существенны.
Периферийные устройства USB обеспечивают ATmega32U4 основными отличиями от ATmega328P — загрузчику 32U4 больше не требуется использовать другой аппаратный чип последовательного интерфейса, поэтому эти контакты могут свободно взаимодействовать с внешними устройствами или другими микроконтроллерами.
На самом деле мы получаем всего больше. Arduino Leonardo имеет больше аналоговых контактов, где A0-A5 предназначены для аналоговых контактов, а A6-A11 предназначены для цифровых контактов.
Что касается входных и выходных контактов: Arduino Leonardo позволяет нам использовать 20 контактов вместо 14 на UNO, поскольку он может использовать аналоговые контакты в качестве ввода / вывода.
У нас также есть дополнительный вывод PWN и немного больше SRAM для более быстрого доступа к данным.
Секрет разницы в популярности
Почему Arduino Uno намного популярнее Arduino Leonardo?
Ниже приведены три основные причины.
1. Более ранний выпуск и эталонный тест для плат разработки
Плата Uno, выпущенная за 2 года до Arduino Leonardo, стала своего рода стандартом в индустрии плат для простой разработки различных программируемых электронных устройств благодаря уникальной компоновке контактов, которая делает ее совместимой с большинством доступных шилдов (плат расширений, Arduino Shield). Arduino Uno отличают простота ее использования и хорошие технические характеристики.
19 шилдов для Arduino на все случаи жизни
2. Все иногда на чем то застревают …
Намного легче найти в сети учебники по Uno. С популярностью приходит большее сообщество с большей поддержкой. Учебники по Uno легко доступны в сети, но некоторые из них несовместимы с Leonardo.
3. Несовместимость Arduino Leonardo с шилдами для Arduino Uno (Shieldami Uno)
Arduino Uno известна своей широкой совместимостью со многими шилдами, которые подходят для платы. С Leonardo дело обстоит иначе. Наши старые шилды Arduino могут иметь проблемы при работе с Arduino Leonardo.
Теоретически все выглядит как одно большое свидетельство не только того, что Uno — гораздо более популярный выбор, но и того, что так и должно быть. Однако Arduino Leonardo имеет лучшую производительность, большую гибкость в реализации протоколов, отличных от последовательного UART и, при этом, более низкую цену.
Другие популярные платы Arduino: Какую плату Arduino выбрать
Яков Кузнецов
Источник: http://electrik.info
Arduino Nano. Плата Arduino NANO
Основой является все тот же микро-контроллер ATMega 328p с памятью в 32 Кб. Практически для всех приборов объема хватает, чтобы написать необходимые программы. Еще один приятный бонус — количество аналоговых пинов. Их на два больше, то есть восемь. Цифровых пинов четырнадцать, шесть из них работают с ШИМ-сигналами, и отмечены волнистой линией.
Подробную распиновку можно найти в открытом доступе. На поверхности есть 4 светодиода:
RX –мигает при исходящей информации.
TX – сигнализирует о входящей.
POW – загорается при включении.
L – присоединен к 13 пину, служит для индикации.
На ней установлен конвертер, позволяющий напрямую подключаться через USB к компьютеру, не применяя переходников. Стоит отметить отличие оригинальных сборок от реплик. На оригинальных ставят микросхему FTDI FT 232RL, на аналогах — Ch440G. В этом нет ничего страшного, единственное неудобство возникает при установке драйвера. Следует просто установить правильный, тогда не возникнет проблем с прошивкой и «общением» с ATMega 328p.
Для работы нужно подать ток на контроллер. Так как этот элемент требователен к перепадам напряжения, на nano поместили стабилизатор на 5V. Запитать плату arduino nano можно тремя способами:
1. Через разъем mini-USB и кабель. Стабилизированное напряжение подается от компьютера. Это быстрый способ проверить работает ли программа. Неудобство заключается в том, что прибор оказывается привязан к компьютеру шнуром.
2. Через вывод Vin, к которому подключаем плюсовой провод. Минус не забываем подключать к пину GND . Здесь можно подавать от 7 до 20 вольт. Оно будет проходить через стабилизатор и на ATMega 328p дойдет 5 В. Больше 12 подавать не советуют.
3. Подача стабилизированных 5 В от другого механизма через вынесенный для этого вывод – 5V.
При нескольких подключенных источниках тока автоматически выбирается наибольшее напряжение. Также запитанная плата может отдавать с разъемов 5V и Vin. Это используется для питания внешних устройств, модулей и датчиков. Выводится три напряжения: стабильные 5 вольт, нестабильные 7-12 и стабилизированные 3.3В (со своим стабилизатором). Следует внимательно относиться к напряжению, потому что любое превышение может легко вывести все из строя, а недостаток не гарантирует стабильной работы. Для упрощения подачи питания используют плату расширения, которая преобразовывает ее в UNO.
Для создания прототипов электроустройств понадобятся стандартные запчасти, радиодетали, провода и макетная площадка.
Если есть желание и умение паять, то можно взять макетную, под пайку. Однако удобнее и быстрее использовать, так называемый, breadboard, монтаж на нее производится без пайки. Для комфортного подключения деталей к breadboard нужны повода с разъемами. Они бывают трех типов: «мама-папа», «папа-папа», «мама-мама». Длина бывает разная.
Arduino NANO маленькая, поэтому ее можно разместить прямо на брэдборд. Во всем остальном подключение не отличается от старших товарищей. Внешний девайс подключается двумя проводами к питанию и логическим проводом (или несколькими) к цифровому/аналоговому выходу. Помимо макетных можно приобрести Sensor Shield, платы расширения. Они есть для каждого варианта с удобной стыковкой. На что следует обратить внимание при использовании Sensor Shield, так это на кнопку сброса. На самой плате arduino nano она есть, удобно будет иметь ее на шилде расширения.
Для того чтобы программировать контроллер и, соответственно, весь будущий механизм, требуется разобраться в программном обеспечении.
Как и для других из серии arduino используется среда разработки IDE. Программное обеспечение, как и все схемы находятся в открытом бесплатном доступе. После установки драйвера для конвертера USB-UART в зависимости от комплектации, можно начинать создание и заливку скетчей. Здесь станет понятно, к какому порту подключено приспособление.
Выбираем в программе модель, микроконтроллер и порт. Можно проверить правильность подключения, загрузив самый простой скетч, например, мигание светодиода через заданный промежуток времени. Совсем необязательно владеть языками программирования для создания команд и подключения элементов. Библиотеки, доступные в сети, разнообразные и полезные. Загрузить их просто. Стандартные уже встроены в среду разработки, нужно просто добавить их. Скетч загружается, компилируется, отправляется на микроконтроллер. Благодаря распространенности, таких скетчей в интернете достаточно для работы практически со всеми наиболее используемыми датчиками.
Подводя итог, можно выделить основное преимущество платы Arduino NANO – небольшой размер при сохранении практически всех характеристик UNO.
Маленький размер достигается расположением элементов на двух сторонах и отсутствием входа для питания от внешнего блока. Для новичков, только начинающих свой путь в робототехнике и уже попробовали свои силы на большой модели, можно использовать нано-плату уже на готовом изделии. Разместить ее удобно, а использование и характеристики не отличаются от других распространенных моделей.
Благодаря размерам и низкой цене, данный девайс очень популярен и дает возможность создавать различные устройства, не имея опыта и инженерного образования. Всего пару часов работы со средой разработки и библиотеками позволят задавать основные команды и подключать нужные датчики и модули.
Arduino Uno Rev3 | Pi Hut
Arduino Uno Rev3 | Хижина Пи перейти к содержаниюПоследняя партия адвент-календарей Maker теперь доступна для предварительного заказаПоследняя партия адвент-календарей Maker теперь доступна для предварительного заказа
Сверхбыстрая доставка
всего от 2,99 фунтов стерлингов
Ваша корзина пуста
Начать делать покупки
Arduino UNO — одна из лучших плат для начала работы с электроникой и кодированием.
Если это ваш первый опыт работы с платформой, UNO — самая надежная доска, с которой вы можете начать играть. UNO — самая используемая и задокументированная плата из всего семейства Arduino.
Arduino Uno — это плата микроконтроллера на основе ATmega328P (техническое описание). Он имеет 14 цифровых входных/выходных контактов (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, керамический резонатор 16 МГц (CSTCE16M0V53-R0), соединение USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку сброса. .
Содержит все необходимое для поддержки микроконтроллера; просто подключите его к компьютеру с помощью USB-кабеля или включите адаптер переменного тока в постоянный или аккумулятор, чтобы начать работу. Вы можете возиться со своим Uno, не слишком беспокоясь о том, что сделаете что-то не так, а в худшем случае вы можете заменить чип за несколько долларов и начать все сначала.
«Uno» означает «единица» на итальянском языке и был выбран в ознаменование выпуска программного обеспечения Arduino (IDE) 1.
0. Плата Uno и версия 1.0 программного обеспечения Arduino (IDE) были эталонными версиями Arduino, которые теперь эволюционировали до более новых выпусков. Плата Uno является первой в серии плат USB Arduino и эталонной моделью для платформы Arduino; обширный список текущих, прошлых или устаревших плат см. в указателе плат Arduino.
Страница «Начало работы с Arduino Uno» содержит всю информацию, необходимую для настройки платы, использования программного обеспечения Arduino (IDE) и начала работы с программированием и электроникой.
В разделе «Учебники» вы можете найти примеры из библиотек и встроенных скетчей, а также другую полезную информацию для расширения ваших знаний об аппаратном и программном обеспечении Arduino.
Найдите вдохновение для своих проектов Uno на нашей учебной платформе Project Hub.
Ресурсы- Распиновка Arduino Uno
- Начало работы
- Учебники
- Программное обеспечение Arduino IDE
| Микроконтроллер | ATmega328P |
| Рабочее напряжение | 5В |
| Входное напряжение (рекомендуется) | 7-12 В |
| Входное напряжение (предел) | 6-20 В |
| Контакты цифрового ввода/вывода | 14 (из них 6 с ШИМ-выходом) |
| Контакты цифрового ввода-вывода ШИМ | 6 |
| Аналоговые входные контакты | 6 |
| Постоянный ток на контакт ввода/вывода | 20 мА |
| Постоянный ток для контакта 3,3 В | 50 мА |
| Флэш-память | 32 КБ (ATmega328P), из которых 0,5 КБ используются загрузчиком |
| ОЗУ | 2 КБ (ATmega328P) |
| ЭСППЗУ | 1 КБ (ATmega328P) |
| Тактовая частота | 16 МГц |
| ВСТРОЕННЫЙ СВЕТОДИОД | 13 |
| Длина | 68,6 мм |
| Ширина | 53,4 мм |
| Вес | 25 г |
Способы оплаты
AmazonAmerican ExpressMaestroMastercardPayPalVisa Ваша платежная информация обрабатывается надежно.
Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.
Аккредитации
Arduino Uno R3 Технические характеристики/Функции | Spiceman
В этой статье мы подробно объясним характеристики и функции Arduino Uno R3 (Arduino Uno).
Arduino Uno — наиболее репрезентативная и базовая версия из более чем 20-ти изданий.
TOC
ARDUINO UNO Спецификации
| Tech Spects | Arduino UNO | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер | 74.9.9.9.3m2 | 74.9.9.9.3m2 | 74.9.0051 Microcontroller/ Clock Speed | ATmega328P/ 16MHz | |||
| SRAM (Main Memory) | 2kB | ||||||
| Flash Memory | 32kB | ||||||
| EEPROM | 1kB | ||||||
| Operating Voltage | +5В | ||||||
| Входное напряжение (рекомендуется) | +7～+12В | ||||||
| Выходное напряжение | +5В, +3. 3В | 0 Цифровой | 00052 | 20 | |||
| Цифровые штифты в/выводах в/у 40mA/Pin | |||||||
| Program Writing Pins | USB Type-B ICSP | ||||||
| Interface | UART I2C SPI |
For the specifications of Arduino boards other than Arduino Uno, please refer to the следующая статья.
Связанный пост
Сравнение плат Arduino В этой статье мы сравним различные типы плат Arduino и объясним, какая из них лучше для вас. Кроме того, статьи на других сайтах часто включают …
Функции Arduino Uno
Внешний вид Arduino Uno
Размещение гнездового разъема (размещение контактного разъема)/размещение светодиода
↑Нажмите, чтобы увеличить.
①Микроконтроллер (микрокомпьютер)
Микроконтроллер Arduino Uno использует «ATmega328P» от Microchip Technology (США).
Микроконтроллер является очень важным компонентом в управлении электронными устройствами, которые соответствуют человеческому «мозгу».
Кроме того, в микроконтроллер также встроены различные виды памяти, такие как SRAM, Flash-память и EEPROM.
②USB-порт
Подключив Arduino Uno к USB-порту вашего ПК с помощью USB-кабеля, вы можете обмениваться данными между Arduino Uno и вашим ПК.
Программы (эскизы), созданные на ПК, могут быть записаны в Arduino Uno, а Arduino Uno может управляться с ПК через последовательную связь.
Arduino Uno также может питаться через USB вместо разъема питания.
③Разъем питания
Вы можете подключить адаптер переменного тока (внешний диаметр 5,5 мм, внутренний диаметр 2,1 мм) для питания Arduino Uno.
④Кнопка сброса
Вы можете перезапустить Arduino Uno, нажав кнопку сброса. Используйте это, когда вы хотите перезапустить программу с самого начала или когда Arduino Uno ведет себя странно.
⑤Порт ввода/вывода・Питание
Цифровой ввод/вывод・ШИМ
| Цифровой ввод-вывод ・ PWM | Объяснение |
|---|---|
| D0-D19 | Цифровой вход/Выход (0-19) (+5V)/низкий Аналоговый выход от 0 до +5 В Аналоговый выход путем переключения между 0 В и +5 В на высокой скорости |
ШИМ и последовательная связь совместно используются с цифровым вводом/выводом.
Вы можете указать, какой из них использовать в программе.
Аналоговый вход
| Analog Input | Explanation |
|---|---|
| A0-A5 | Analog input(0-5) 10-bit A/D converter(1step change every 4.8mV) |
Communication
| Коммуникация | Объяснение | |
|---|---|---|
| UART (последовательная связь) | TX | СЕРИЯ0052 |
| I2C | SCL | Serial clock |
| 〃 | SDA | Serial data transmission/reception |
| SPI | SS | Select device to control |
| 〃 | SCK | Серийные часы |
| 〃 | MOSI | Ведущий ⇒ Передача данных ведомого |
| 〃 | Передача данных MISO | Ведомый 9⇒ |
