Плата ардуино уно описание. Arduino Uno R3: подробный обзор популярной платы для разработки — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое Arduino Uno R3. Какие основные характеристики платы Arduino Uno R3. Как выглядит распиновка Arduino Uno R3. Какие интерфейсы поддерживает Arduino Uno R3. Как подключить и запрограммировать Arduino Uno R3.

Содержание

Общее описание платы Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 — это одна из самых популярных плат для разработки на базе микроконтроллера ATmega328P. Эта плата стала своего рода стандартом в мире Arduino и широко используется как новичками, так и опытными разработчиками.

Ключевые особенности Arduino Uno R3:

Микроконтроллер ATmega328P с тактовой частотой 16 МГц
14 цифровых входов/выходов (6 из них поддерживают ШИМ)
6 аналоговых входов
32 КБ флеш-памяти
Питание через USB или от внешнего источника 7-12В
Поддержка интерфейсов UART, SPI, I2C

Arduino Uno R3 отлично подходит для обучения основам электроники и программирования микроконтроллеров. На ее базе можно реализовать множество интересных проектов — от простых светодиодных индикаторов до сложных систем управления.

Распиновка и основные компоненты Arduino Uno R3

Для эффективной работы с Arduino Uno R3 важно разобраться с ее распиновкой и расположением основных элементов на плате.

Основные группы выводов Arduino Uno R3:

Цифровые пины 0-13 — могут работать как на ввод, так и на вывод
Аналоговые пины A0-A5 — для считывания аналоговых сигналов
Пины питания — 5V, 3.3V, GND
Пин Vin — для подачи внешнего питания

На плате также расположены:

USB-разъем для подключения к компьютеру
Разъем питания для подключения внешнего источника
Кнопка Reset для перезагрузки микроконтроллера
Светодиоды индикации питания и активности

Знание расположения и назначения выводов критически важно при подключении различных компонентов и датчиков к Arduino Uno R3.

Варианты питания Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 предлагает гибкие возможности по питанию платы. Какие варианты доступны?

USB-подключение — обеспечивает питание 5В при подключении к компьютеру
Разъем питания — для подключения внешнего источника 7-12В
Пин Vin — альтернативный способ подачи внешнего питания

При использовании внешнего источника питания важно соблюдать рекомендованный диапазон напряжений 7-12В. Превышение 12В может привести к перегреву стабилизатора на плате.

USB-питание удобно при разработке и отладке, когда плата подключена к компьютеру. Внешнее питание необходимо для автономной работы устройства на базе Arduino Uno R3.

Программирование Arduino Uno R3

Для программирования Arduino Uno R3 используется специальная среда разработки Arduino IDE. Как происходит процесс создания и загрузки скетча?

Установка Arduino IDE на компьютер
Подключение платы по USB
Выбор платы и порта в настройках Arduino IDE
Написание программного кода (скетча)
Компиляция и загрузка скетча на плату

Arduino IDE предоставляет удобный интерфейс для написания кода, а также набор стандартных библиотек для работы с различными компонентами. Это значительно упрощает процесс разработки даже для начинающих.

Загрузка скетча происходит через USB-соединение. При этом используется предустановленный на плате загрузчик (bootloader), который позволяет прошивать микроконтроллер без дополнительного оборудования.

Поддерживаемые интерфейсы и протоколы

Arduino Uno R3 поддерживает несколько стандартных интерфейсов для связи с периферийными устройствами. Какие возможности это дает разработчику?

UART (Serial) — для последовательной связи с компьютером или другими устройствами
SPI — высокоскоростной интерфейс для подключения дисплеев, SD-карт и других устройств

I2C — для работы с различными датчиками и микросхемами

Поддержка этих интерфейсов позволяет подключать к Arduino Uno R3 широкий спектр готовых модулей и компонентов. Это значительно расширяет возможности платы и упрощает разработку сложных проектов.

Для работы с интерфейсами в Arduino IDE доступны специальные библиотеки, которые предоставляют удобные функции для обмена данными.

Расширение возможностей с помощью шилдов

Шилды (shields) — это дополнительные платы расширения, которые устанавливаются поверх Arduino Uno R3. Какие преимущества они дают?

Добавление новой функциональности (Wi-Fi, Ethernet, GSM и т.д.)
Упрощение подключения периферийных устройств
Возможность быстрого прототипирования

Существует множество готовых шилдов для различных задач — от простых прототипных плат до сложных модулей беспроводной связи. Это позволяет быстро расширять возможности базовой платы Arduino Uno R3 под конкретный проект.

При выборе шилда важно убедиться в его совместимости с Arduino Uno R3, так как существуют шилды и для других моделей Arduino.

Примеры проектов на базе Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 позволяет реализовать множество интересных проектов. Какие типовые задачи можно решить с помощью этой платы?

Управление светодиодами и создание световых эффектов
Измерение различных параметров окружающей среды (температура, влажность, освещенность)
Управление моторами и сервоприводами
Создание простых игровых устройств
Системы домашней автоматизации

Для начинающих отлично подойдут проекты по управлению светодиодами или считыванию данных с простых датчиков. Более опытные разработчики могут создавать сложные системы с использованием различных интерфейсов и шилдов.

Важно помнить, что возможности Arduino Uno R3 ограничены ее аппаратными характеристиками. Для более требовательных проектов может потребоваться переход на более мощные платформы.

Плата Arduino Uno R3 Atmega328

Статус замовлення Замовити дзвінок Написати листа Повернути товар Знижки Статті

Особистий кабінет

1828

Опис

Uno Ch440G / ATmega328P — сумісна з Arduino Uno плата, побудована на мікроконтролері ATmega328P (SMD-варіант) і USB-UART интерфейсном чипі Ch440G. Плата дає повний функціонал оригінальної плати Arduino Uno. Є більш бюджетної, але такий же стабільної, і використовує оригінальний чіпи ATmega328P (32К флеш-пам’ять, 16 МГц тактова частота).

Плата використовує завантажувач optiboot, і чіп Ch440G як перетворювач UART-USB, що означає, що плата в основномработает як чіп FTDI. Чіп Ch440G є бюджетним рішенням. При частоті роботи в 12Mhz, дає стабільнийрезультат обміну даними (для вірної установки драйверів на комп’ютер дотримуйтесь інструкцій).

Uno Ch440G / ATmega328P — підключається до комп’ютера по microUSB кабелю (використовується для практіческівсех Android, телефонів). Харчування подається через USB або через роз’єм живлення XH (в комплект входить кабель підключення до роз’єму XH). Регуляторнапряженія, може впоратися з вхідним напругою, від 6V до 12V постійного струму. Вихідна сила струму для 5V -порядка 800mA, для 3.3V — близько 350mA (звертаємо увагу, що чим вище вхідна напруга тим нижче ісходящаясіла струму). Це забезпечить надійним харчуванням більшість ваших початкових проектів.

Технічні характеристики

Мікроконтролер — ATmega328, SMD виконання

USB-UART інтерфейс — Ch440G

Вхідна напруга 6-12V

Micro USB — роз’єм підключення

XH — роз’єм живлення

14 цифрових входів / виходів (6 виходів ШІМ)

6 аналогові входи

32k флеш-пам’ять

16 МГц тактова частота

EEPROM: 1 Кб

Постійний струм для кожного піна мікроконтролера: 40мА

* в комлект не входить кабель USB 2.0 AM — BM

Додатково

Країна реєстрації бренду	Китай
Країна-виробник товару	Китай
Матеріал корпусу	Пластик + метал
Сумісність	Windows
Тип	Аксесуари для Роботів

Коментарі

⁰

Ще не було коментарів.

Для покупки реєстрація не обов`язкова! Якщо хочете зробити замовлення, — просто добавте потрібні вам товари в корзину, вкажіть свої дані та натисніть кнопку «Оформити замовлення». Ми зв`яжемось з вами в найближчий час.

Оплата

— переказ на карту-ключ рахунку ПБ

— онлайн без комісії картою будь-якого банку (LiqPay)

— безготівковий переказ без ПДВ для юридичних осіб

— готівкою чи картою при доставці (тільки Новою Поштою при замовленні від 100 грн)

— готівкою або через термінал в нас в магазині

Знайшли дешевше? Напишіть нам про це в чат, — кнопка в лівому нижньому куті екрану. В повідомленні вкажіть лінк на активну сторінку такого ж товару в українському інтернет-магазині і ми переглянемо ціну.

Доставка

— Нова Пошта

— Укрпошта (тільки при передоплаті)

— самовивіз (можете також викликати кур.єра Глово по Івано-Франківську)

Відправлення товару відбувається кожного робочого дня. В більшості випадків, ваше замовлення виїде в день заявки/оплати або на другий день. Замовлення самовивозом можна забрати в нашому магазині, після заявки зателефонуємо вам і скажемо, коли посилка з замовленням буде готова до видачі.

Гарантія та повернення

— повернення на протязі 14 днів, якщо товар не підійшов

— гарантія від 6 місяців на товари власного виготовлення

Как и планировалось, уделим дополнительное внимание отдельным экземплярам среди плат Arduino, которые бесспорно являются лидерами среди остальных своих собратьев. Конечно же, номер один в этом списке — хорошо всем известная плата Arduino Uno R3, к подробнейшему обзору и разбору которой и переходим…

На данный момент (да и уже на протяжении многих лет) активной является версия 3 данной платы — Arduino Uno R3, которая имеет следующий вид:
Именно эта модель и версия совместима с большинством других плат и модулей (шилдов, shield), так что сосредоточим внимание преимущественно на ней. Прежде чем перейти к распиновке, а также схемам, пройдемся по основным узлам и характеристикам. И начнем, как водится, с питания платы, для подачи которого доступны сразу несколько вариантов:
USB-подключение через соответствующий разъем, он на плате один.
Внешний источник напряжения, либо блок питания с напряжением от 6 до 20 В. При этом данный диапазон считается предельным, для стабильной и бесперебойной работы же рекомендуется использовать источник с напряжением от 7 до 12 В. Этот источник может быть подключен как через разъем платы, так и напрямую к выводам VIN и GND. Диапазон напряжений в обоих случаях одинаковый.

Uno считается оптимальной платой для ознакомления и старта работы с платформой, чем отчасти и обусловлена ее популярность и распространенность 👍 А из популярности уже следует большое количество готовых примеров и скетчей, что также повышает популярность платы. Замкнутый круг, в хорошем смысле данного сочетания )
Плата оснащена 14-ю цифровыми портами ввода-вывода, из которых 6 могут быть использованы для генерации ШИМ-сигналов (PWM). Кроме того, имеются 6 аналоговых входов для обработки, соответственно, аналоговых сигналов. Все это в деталях увидим чуть ниже при рассмотрении схемы, а также распиновки.
Из интерфейсов для связи с внешними устройствами в наличии — UART, SPI и I2C (TWI) — комплект во многих случаях более чем достаточный. Для базовой диагностики можно использовать установленный на плате светодиод, который подключен к цифровому порту под номером 13 (D13). При высоком уровне сигнала (5В) светодиод загорается, при низком (0В) гаснет.
Подключение Arduino Uno к ПК для прошивки производится максимально просто — все через тот же USB-разъем. На плате сигналы с USB попадают на дополнительный микроконтроллер ATmega16U2, с которого уже ретранслируются на основной контроллер платы по UART’у. Так вот плавно вышли на тему микроконтроллера, являющегося сердцем Uno R3, в его роли выступает ATmega328P (ссылка на даташит тут). По дефолту работает на частоте 16 МГц, но присутствует возможность разогнать до 20. Для обеспечения стабильного тактирования на плате также установлен внешний кварцевый резонатор на 16 МГц. Собственно, давайте как раз и перейдем к наглядному рассмотрению основных узлов платы.
Основные элементы.
В общем-то, здесь можно увидеть многое из упомянутого нами ранее, давайте не менее наглядно рассмотрим и распиновку.
Распиновка Arduino Uno R3.
Синим помечены названия выводов непосредственно микроконтроллера, зеленым — нумерация выводов платы, фиолетовым — порты с поддержкой функции генерации ШИМ (PWM), желтым — дополнительные функции, которые могут использоваться для тех или иных портов.
Также помечены четыре светодиода, установленные на плате:
пользовательский светодиод, он подключен к выходу D13
светодиод, который сигнализирует о передаче данных по UART (TX), он управляется с дополнительного контроллера ATmega16U2
аналогичный диод, только соответствует он приему по UART (RX)
и, наконец, светодиод, который загорается всегда при успешной подаче питания на плату
Итого у нас в распоряжении:
цифровые порты ввода-вывода: D0 — D19
аналоговые входы (АЦП): A0 — A5
порты с поддержкой генерации ШИМ: D3, D5, D6, D9, D10, D11
I2C (TWI): D18, D19
SPI: D10, D11, D12, D13
UART: D0, D1
Принципиальная схема Arduino Uno R3.
И завершим подробным списком характеристик платы.
Характеристики.
Параметр Значение
Рекомендуемое напряжение питания (VIN) 7 — 12 В
Предельное напряжение питания (VIN) 6 — 20 В
Максимальное напряжение с USB 5.5 В
Микроконтроллер ATmega328P
Тактовая частота 16 МГц
Flash-память 32 КБ
Оперативная память (RAM) 2 КБ
EEPROM-память 1 КБ
Логические уровни напряжения 5 В
Максимальный ток потребления ATmega328P 410 мА
Максимальный ток потребления ATmega16U2 261 мА
Максимальный ток порта ввода-вывода 20 мА
Максимальный ток вывода +3. 3V 50 мА
8-bit Timer/Counter 2
16-bit Timer/Counter 1
Watchdog timer 1
I2C 1
SPI 1
UART 1
Порты ввода-вывода 20
Порты с поддержкой ШИМ 6
Порты с поддержкой АЦП 6
Разрядность АЦП 10 бит
Предельно допустимая температура -40°C — +85°C
Габариты 70 * 53 мм
На этом заканчиваем обзор одной из популярнейших плат: охватили общие свойства и характеристики, принципиальную схему и распиновку Arduino Uno R3, в общем все то, что необходимо знать и иметь в виду при практическом использовании платы для разработки своих устройств. Так что до встречи в новых статьях, подписывайтесь на обновления, вступайте в наше сообщество, всех благодарю за внимание и прочтение 🤝
Различные части платы Arduino Uno
В этом разделе мы рассмотрим различные аппаратные компоненты платы Arduino. Arduinos имеют большинство общих компонентов.
Питание
Каждой плате Arduino нужен способ подключения к источнику питания. Arduino UNO можно запитать тремя способами:
Barrel Jack – разъем Barrel или DC Power Jack можно использовать для питания платы Arduino. Бочковой домкрат обычно подключается к настенному адаптеру. Рекомендуемое напряжение для большинства моделей Arduino составляет от 6 до 12 вольт.
Контакт VIN — этот контакт используется для питания платы Arduino Uno от внешнего источника питания. Напряжение должно быть в пределах указанного выше диапазона.
Кабель USB – при подключении к компьютеру обеспечивает 5 вольт при 500 мА.
Примечание: НЕ используйте источник питания с напряжением выше 12 В, так как вы перегрузите (и тем самым разрушите) ваш Arduino. Рекомендуемое напряжение для большинства моделей Arduino составляет от 6 до 12 вольт.
Выводы
Выводы на вашем Arduino — это места, где вы соединяете провода для создания схемы (вероятно, в сочетании с макетной платой и каким-то проводом). Arduino имеет несколько различных типов контактов, каждый из которых помечен на плате и используется для различных функций:
Земля или GND: Эти контакты используются для заземления цепей.
Примечание: Контакты GND используются для замыкания электрической цепи и обеспечения общего логического опорного уровня во всей цепи. Всегда следите за тем, чтобы все GND (Arduino, периферийные устройства и компоненты) были соединены друг с другом и имели общую землю.
5 В: Этот контакт обеспечивает напряжение 5 В для цепей.
Аналоговые контакты: Эти контакты предназначены для считывания аналогового значения напряжения с датчиков и преобразования их в цифровое значение, которое можно считать. В Arduino Uno есть 6 аналоговых контактов, помеченных A0-A5.
Цифровые контакты: Эти контакты предназначены как для цифрового входа (чтение состояния переключателя), так и для цифрового выхода (управление светодиодом). В Arduino Uno есть 14 цифровых контактов (0-13).
Предупреждение: Важно отметить, что каждый контакт может обеспечивать/отводить до 40 мА макс. Но рекомендуемый ток составляет 20 мА, а абсолютный максимальный ток, подаваемый (или потребляемый) со всех контактов вместе, составляет 200 мА.
Контакты ШИМ: Возможно, вы заметили тильду (~) рядом с некоторыми цифровыми контактами (3, 5, 6, 9, 10 и 11 на UNO). Эти контакты действуют как обычные цифровые контакты, но их также можно использовать для так называемой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Они используются в качестве аналогового выхода (например, включение и выключение светодиода).
RX — TX : это контакты последовательной связи, используемые для связи с другими платами Arduino, а также с компьютерами.
Кнопка сброса
Эта кнопка используется для перезапуска кода, загруженного в Arduino.
Светодиодный индикатор питания
Этот светодиод должен загораться всякий раз, когда вы подключаете Arduino к источнику питания. Если этот индикатор не загорается, есть большая вероятность, что что-то не так.
Светодиоды RX – TX
Эти светодиоды дадут нам приятную визуальную индикацию, когда Arduino получает или передает данные по контактам RX TX.
Светодиод на контакте 13
Arduino Uno имеет встроенный светодиод, подключенный к цифровому контакту 13. Всякий раз, когда на контакте ВЫСОКИЙ уровень, светодиод загорается, а когда он НИЗКИЙ, светодиод гаснет.
Заключение
Вы должны запомнить эти термины. Мы используем их много раз в следующих уроках.
Arduino Uno R3 — Watterott electronic
Arduino Uno R3 — это плата микроконтроллера на основе ATmega328. Он имеет 14 цифровых входных/выходных контактов (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц, USB-соединение, разъем питания, разъем ICSP и кнопку сброса. Он 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.
Плата Uno отличается от всех предыдущих плат тем, что в ней не используется микросхема драйвера FTDI USB-to-serial. Вместо этого он оснащен Atmega16U2 (Atmega8U2 до версии R2), запрограммированным как преобразователь USB-последовательный порт.
Ревизия 2 платы Uno имеет резистор, соединяющий линию HWB 8U2 с землей, что упрощает переход в режим DFU. Плата
Revision 3 имеет следующие новые функции:
1. 0 распиновка: добавлены контакты SDA и SCL, расположенные рядом с контактом AREF, и два других новых контакта, расположенные рядом с контактом RESET, IOREF, которые позволяют экранам адаптироваться. на напряжение, подаваемое с платы. В будущем шилды будут совместимы как с платой, использующей AVR, работающую от 5 В, так и с платой Arduino Due, работающей от 3,3 В. Второй — неподключенный контакт, зарезервированный для будущих целей.
Более сильная цепь СБРОСА.
Atmega 16U2 заменяет 8U2.
«Uno» в переводе с итальянского означает «единица» и назван в честь предстоящего выпуска Arduino 1.0. Uno и версия 1.0 будут эталонными версиями Arduino в будущем. Uno является последней в серии плат USB Arduino и эталонной моделью для платформы Arduino; для сравнения с предыдущими версиями см. указатель плат Arduino.
Сводка
Микроконтроллер ATmega328
Рабочее напряжение 5В
Входное напряжение (рекомендуется) 7-12 В
Контакты цифрового ввода/вывода 14 (из них 6 обеспечивают выход ШИМ)
Аналоговые входные контакты 6
Ток постоянного тока на контакт ввода/вывода 20 мА
Флэш-память 32 КБ, из которых 0,5 КБ используются загрузчиком
ОЗУ 2 КБ
ЭСППЗУ 1 КБ
Тактовая частота 16 МГц

Программирование
Arduino Uno можно запрограммировать с помощью программного обеспечения Arduino (скачать). Выберите «Arduino Uno» в меню «Инструменты » > «Плата » (в соответствии с микроконтроллером на вашей плате). Для получения подробной информации см. справочник и учебные пособия.
ATmega328 на Arduino Uno поставляется с предварительно записанным код к нему без использования внешнего аппаратного программатора.Он обменивается данными, используя оригинальный протокол STK500 (ссылка, заголовочные файлы C).
Вы также можете обойти загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через заголовок ICSP (In-Circuit Serial Programming); подробности см. в этих инструкциях.
Доступен исходный код прошивки ATmega16U2 (или 8U2 на платах rev1 и rev2) . В ATmega16U2/8U2 загружен загрузчик DFU, который можно активировать:
На платах Rev1: подсоедините перемычку на задней стороне платы (рядом с картой Италии) и затем сбросьте 8U2.
На платах версии 2 или более поздних: имеется резистор, который замыкает линию HWB 8U2/16U2 на землю, что упрощает переход в режим DFU.