Приборы на ардуино. Проекты на Arduino Zero: создание устройств для медицины и здравоохранения — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие медицинские устройства можно создать на основе Arduino Zero. Как использовать возможности этой платы для разработки проектов в сфере здравоохранения. На какие особенности Arduino Zero стоит обратить внимание при создании медицинских приборов.

Содержание

Особенности Arduino Zero для медицинских проектов

Arduino Zero обладает рядом характеристик, делающих эту плату привлекательной для разработки медицинских устройств:

32-битный процессор ARM Cortex-M0+ с тактовой частотой 48 МГц обеспечивает высокую производительность для обработки медицинских данных
256 КБ флеш-памяти и 32 КБ ОЗУ позволяют реализовать сложные алгоритмы анализа
6 аналоговых входов с разрешением 12 бит подходят для подключения различных медицинских датчиков
Встроенный ЦАП для формирования аналоговых сигналов
Низкое энергопотребление для создания портативных устройств
Возможность отладки через встроенный отладчик Atmel

Эти особенности делают Arduino Zero хорошим выбором для прототипирования и создания недорогих медицинских приборов.

Проекты измерения физиологических показателей

На базе Arduino Zero можно реализовать различные устройства для измерения физиологических параметров человека:

Измеритель пульса и оксиметр

Для измерения частоты сердечных сокращений и уровня кислорода в крови можно использовать оптический датчик MAX30100. Высокая производительность Arduino Zero позволяет в реальном времени анализировать сигнал с датчика и вычислять ЧСС и SpO2.

Электрокардиограф

12-битные АЦП Arduino Zero дают возможность оцифровывать сигнал ЭКГ с достаточным разрешением. Можно реализовать одно- или многоканальный ЭКГ с выводом на дисплей и передачей данных на компьютер для дальнейшего анализа.

Измеритель артериального давления

Подключив датчик давления и управляя компрессором через Arduino Zero, можно создать автоматический тонометр. Процессор платы способен в реальном времени анализировать осцилляции давления для определения систолического и диастолического давления.

Системы мониторинга состояния пациентов

Arduino Zero может выступать центральным элементом систем удаленного мониторинга пациентов:

Сбор данных с различных медицинских датчиков
Первичная обработка и анализ показателей
Передача данных через Wi-Fi или GSM модуль
Генерация тревожных сообщений при отклонении параметров
Управление дозаторами лекарств

Компактные размеры платы позволяют создавать носимые устройства для непрерывного мониторинга состояния пациентов.

Медицинские анализаторы на Arduino Zero

Высокая производительность Arduino Zero дает возможность реализовать на ее основе различные портативные медицинские анализаторы:

Анализатор крови

Подключив оптический датчик и систему микрофлюидики, можно создать портативный анализатор состава крови. Arduino Zero способна управлять движением жидкости, считывать данные с оптического сенсора и проводить необходимые вычисления.

Анализатор мочи

На основе колориметрического метода можно реализовать автоматический анализатор параметров мочи. Arduino Zero управляет светодиодами, считывает данные с фотодиодов и вычисляет концентрации различных веществ.

Газоанализатор выдыхаемого воздуха

Используя электрохимические датчики газов, можно создать анализатор состава выдыхаемого воздуха для диагностики заболеваний. Arduino Zero обеспечивает считывание данных с датчиков и их обработку.

Системы автоматизации медицинского оборудования

Arduino Zero может применяться для автоматизации различного медицинского оборудования:

Управление инфузионными насосами и дозаторами лекарств

Автоматизация лабораторных анализаторов
Контроль работы аппаратов ИВЛ
Управление медицинскими роботами-манипуляторами
Автоматизация диагностического оборудования

Возможности платы позволяют реализовать сложные алгоритмы управления с обратной связью.

Реабилитационные устройства на Arduino Zero

Arduino Zero может использоваться для создания устройств реабилитации пациентов:

Тренажеры для разработки суставов

Плата может управлять электроприводами, контролировать усилие и углы поворота, обеспечивая заданные режимы тренировки суставов.

Системы биологической обратной связи

Arduino Zero способна в реальном времени обрабатывать сигналы ЭМГ, ЭЭГ и других датчиков для организации тренировок с биологической обратной связью.

Когнитивные тренажеры

Высокая производительность позволяет реализовать интерактивные когнитивные тесты и упражнения для реабилитации пациентов с нарушениями мозговой деятельности.

Особенности разработки медицинских устройств на Arduino Zero

При создании медицинских приборов на основе Arduino Zero следует учитывать ряд важных моментов:

Необходимость гальванической развязки при подключении к пациенту
Использование медицинских источников питания
Применение защитных корпусов с необходимой степенью пыле- и влагозащиты
Разработка программного обеспечения с учетом требований к медицинским изделиям
Необходимость сертификации готовых устройств

Соблюдение этих требований позволит создать безопасные и надежные медицинские приборы на базе Arduino Zero.

Перспективы применения Arduino Zero в медицине

Arduino Zero открывает широкие возможности для разработки доступных медицинских устройств. Ключевые перспективные направления:

Создание носимых систем мониторинга здоровья
Разработка портативных диагностических приборов
Автоматизация лабораторного оборудования
Реализация систем телемедицины

Создание бюджетных аналогов дорогостоящего медоборудования

Применение Arduino Zero позволяет существенно снизить стоимость разработки и производства медицинских устройств, делая их более доступными.

10 интересных проектов, которые можно сделать на Arduino

Если у вас есть тяга к технологиям (или ребёнок с такой тягой), рассмотрите Arduino. Эта штука озадачит вас и ребёнка на много часов, а на выходе получатся удивительные проекты.

Что за Arduino

Arduino — это программируемый микроконтроллер. То есть это плата, на которую можно записать вашу программу, и эта плата сможет управлять другими штуками: например, зажечь лампочку, издать звук, включить электроприбор, измерить температуру, отправить СМС.

На самом базовом уровне Arduino просто отправляет и считывает электрические импульсы. Например, можно подключить к нему термометр, и Arduino сможет считать температуру в комнате. А потом, в зависимости от программы, отправить сигнал на устройство, которое включит вентилятор.

Или можно подключить к Arduino датчик углекислого газа. Arduino можно научить считывать показания датчика каждые пять минут и, когда уровень углекислого газа превышает норму, запищать, замигать лампочкой или с помощью серии моторчиков открыть окно.

Как программируют Arduino

К Arduino есть много плат расширения и датчиков. Сферы применения платы почти безграничны: автоматизация, системы безопасности, умный дом, музыка, робототехника и многое другое. Вот что можно делать на этой умной итальянской плате и на её российских и зарубежных клонах.

1. Робот-бармен с Bluetooth-управлением

Сложность: 4/5.

Время: 5/5.

Незаменимое устройство для любой вечеринки: работает от восьми батареек, готовит много коктейлей и управляется без проводов. В основе механического бармена — плата Arduino, приводы для позиционирования шейкера и подачи напитков, датчики положений.

Главная сложность при изготовлении — инженерная. Нужно точно прикрутить все детали и соединить их между собой, чтобы ёмкость оказывалась точно под нужными бутылками.

Подробности: usamodelkina.ru.

2. Светящийся куб на 512 светодиодов

Сложность: 3/5.

Время: 3/5.

Красивая штука, которая может светиться в такт музыке как трёхмерный эквалайзер и показывать 3D-анимацию. А ещё это может работать как необычный ночник.

Для сборки понадобится деревянное шасси с отверстиями, чтобы каждый ярус был таким же по размеру и форме, что и остальные. Число светодиодов в каждой грани выбрано не случайно: 8 ламп = 8-битная логика, самая простая в программировании и управлении через контроллер.

Подробности: instructables.com.

3. Взломщик кодовых замков

Сложность: 5/5.

Время: 4/5.

Этот проект разработал хакер Сэми Камкар, и мы приводим его только в демонстрационных целях. Для взлома, кроме платы Arduino, автор взял серво- и шаговый двигатели для перебора комбинаций и соединил всё на самодельном шасси из алюминия. В основе алгоритма — простой перебор всех комбинаций, но робот это делает быстрее человека.

Подробности: YouTube.

4. Nod Bang — киваем головой и делаем бит

Сложность: 2/5.

Время: 3/5.

Идея в том, чтобы не просто кивать в такт музыке, а кивками самому генерировать звук. Эндрю Ли сделал специальное устройство, которое следит за положением головы и в момент наклона воспроизводит нужный звук.

В наушники он встроил акселерометр, кнопки отвечают за выбор звука, а Arduino — за воспроизведение звука на компьютере через MIDI-интерфейс. Чтобы всё выглядело эффектнее, у кнопок есть подсветка, и они тоже делают бит.

Подробности: YouTube.

5. Поющее растение

Сложность: 2/5.

Время: 2/5.

По сути это терменвокс, который сделали в виде растения. Все остальные принципы работы остались теми же: звук возникает при движении рук, и разные движения генерируют разную мелодию.

Плата регистрирует изменение амплитуды сигнала, для чего автор использует самодельный сенсорный детектор для анализа прикосновений к цветку. Кроме этого понадобилась плата расширения Gameduino и сам цветок.

Подробности: Vimeo.

6. Замок, который открывается на секретный стук

Сложность: 3/5.

Время: 2/5.

Интересная вещь для тех, кто хочет поиграть в шпионов или пускать в комнату только своих друзей. Замок распознаёт стук по двери и сравнивает его с базовым звучанием, которое установил владелец. Если совпадает — приводы отодвигают замок и дверь открывается, если нет — ничего не происходит, можно постучать заново.

Чтобы установить новый стук на открытие, нужно зажать кнопку на ручке и постучать по двери новым способом. Пьезосенсор распознаёт вибрации и записывает их в память платы.

Подробности: grathio.com.

7. Горшок для цветов с автополивом

Сложность: 4/5.

Время: 3/5.

Полезный горшок для тех, кто забывает полить цветы перед отъездом или просто не знает, как часто надо их поливать. Вся электроника, насосы и ёмкость для воды находятся внутри горшка. Для каждого растения можно запрограммировать свой режим полива в каждом горшке.

Основные характеристики чудо-горшка:

встроенный резервуар для воды;
датчик контроля уровня влажности почвы;
насос для подачи воды;
датчик уровня воды в резервуаре;

светодиод, информирующий о недостатке воды в резервуаре.

Подробности: usamodelkina.ru.

8. Драм-машина

Сложность: 1/5.

Время: 2/5.

Простая драм-машина на Arduino. Проект интересен тем, что это не обычный перебор записанных семплов, а настоящая генерация звука с помощью встроенного железа. Ещё здесь есть анализатор спектра звука: через видеовыход можно посмотреть на диаграммы и частотные характеристики.

Математическая основа этого устройства — разложение в ряд Фурье, которое решается подключением стандартной библиотеки.

Подробности: YouTube.

9. Шагающий робот

Сложность: 2/5.

Время: 1/5.

Простой в изготовлении четырёхногий робот, который шагает и самостоятельно преодолевает препятствия в сантиметр высотой.

Чтобы его сделать, вам понадобятся сервомоторы для ног, немного проволоки и любой пластик, из которого делается шасси. Для питания — аккумулятор любой модели, который крепится на спине робота.

Подробности: xakep.ru.

10. Робот-пылесос

Сложность: 4/5.

Время: 5/5.

Дмитрий Иванов из Сочи собрал настоящий робот-пылесос, который делает всё то же самое, что и промышленные устройства, только с возможностью тонкой настройки под себя и свою квартиру.

Основные детали — плата Arduino, 6 инфракрасных датчиков, турбина с двигателем и щётками и аккумулятор. Ещё у робота есть датчики столкновения, которые помогают объезжать препятствия, и контроллер аккумулятора, который следит за уровнем батарей и предупреждает о том, что пылесос надо зарядить.

Подробности: habr.com.

Проекты медицинской направленности

Главная→Метки медицина 1 2 >>

На данной странице представлены проекты, которые можно применить в медицине — измерение температуры тела, пульса, напоминание приема лекарств и т. п.

Опубликовано 17.09.2022 автором admin-new17 сентября, 2022

Многие болезни сердца можно диагностировать по звукам, которое издает сердце в процессе своей работы. Так называемое прослушивание сердца (Heart auscultation) играет важную роль в диагностике сердечной деятельности. Обычно оно выполняется с помощью стетоскопа, инструмента для прослушивания тонов сердца и дыхательных … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: arduino, arduino uno, Bluetooth, HC-05, медицина, операционный усилитель, сердечный ритм | Добавить комментарий

Опубликовано 13.02.2022 автором admin-new13 февраля, 2022

Пульсоксиметр – это медицинский прибор, который позволяет не инвазивно и безболезненно измерять уровень сатурации кислорода в крови, то есть степень ее насыщенности кислородом. Во время текущей пандемии коронавируса Covid-19 спрос на пульсоксиметры резко возрос во всем мире. На нашем сайте … Читать далее →

Рубрика: Проекты на ESP32 | Метки: ESP32, MQTT, коронавирус, медицина | Добавить комментарий

Опубликовано 11.07.2021 автором admin-new11 июля, 2021

В связи с эпидемией коронавируса, начавшейся в прошлом году, во всем мире резко возрос спрос на бесконтактные термометры, позволяющие практически мгновенно измерять температуру человека, не вступая с ним в непосредственный контакт. Сейчас на рынке доступно достаточно много моделей бесконтактных термометров, … Читать далее →

Рубрика: Проекты на Raspberry Pi | Метки: MLX90614, Raspberry Pi, датчик температуры, камера, коронавирус, медицина, термометр | Добавить комментарий

Опубликовано 28.03.2021 автором admin-new23 марта, 2023

В связи с текущей пандемией коронавируса Covid-19 резко возрос спрос на такие электронные устройства как бесконтактные термометры и пульсоксиметры (Pulse-Oximeters). В настоящее время существует достаточно много различающихся по принципу действия пульсоксиметров и на нашем сайте мы уже рассматривали измеритель пульса … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: arduino, arduino nano, OLED дисплей, SSD1306, коронавирус, медицина | Комментарии (2)

Опубликовано 18.02.2021 автором admin-new24 мая, 2021

Текущая пандемия коронавируса внесла существенные коррективы в жизнь людей по всему миру. Одним из значительных изменений, которые постигли человечество в этом плане, является необходимость в измерении температуры на входе во многие здания, чтобы таким образом уменьшить вероятность проникновения в здание … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: Android, arduino, arduino nano, MLX90615, TCRT5000, датчик температуры, инфракрасный датчик, коронавирус, медицина, сотовый телефон, термометр | Добавить комментарий

Опубликовано 17.

02.2021 автором admin-new24 мая, 2021

Измерение температуры человеческого тела играет важную роль в медицине для диагностирования состояния человека. В электронике существует множество датчиков для измерения температуры, но точность многих из них не подходит для использования в медицинских целях. В свою очередь, датчик температуры MAX30205 специально … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: 74HC595, arduino, arduino nano, датчик температуры, медицина, регистр сдвига, семисегментный дисплей, термометр | Комментарии (4)

Опубликовано 03.01.2021 автором admin-new3 февраля, 2021

Во время отладки электронных схем иногда возникает необходимость проверки температуры ряда компонентов в схеме. Обычные медицинские термометры здесь не подойдут – здесь нужен бесконтактный инфракрасный термометр. В данной статье мы рассмотрим создание подобного бесконтактного инфракрасного термометра на основе платы Arduino … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: arduino, arduino pro mini, MLX90614, OLED дисплей, SSD1306, датчик температуры, лазерный диод, медицина, термометр | Добавить комментарий

Опубликовано 23. 10.2020 автором admin-new11 августа, 2021

В процессе лечения больных часто возникает необходимость приема определенных лекарств или выполнения ряда медицинских процедур по расписанию. При этом больные или медицинский персонал не всегда имеют возможность выполнять (вспоминать) это строгое расписание. Чтобы помочь им в этом мы в данной … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: arduino, arduino uno, DS3231, ЖК дисплей, медицина, система реального времени | Добавить комментарий

Опубликовано 04.10.2020 автором admin-new1 февраля, 2022

Мониторинг состояния здоровья людей является одной из важнейших задач в современном мире. В связи с этим в последние годы стремительно развиваются технологии удаленного мониторинга здоровья людей и технологии интернета вещей (IoT – Internet of things) в настоящее время делают буквально … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: arduino, arduino uno, ESP8266, IFTTT, LM35, ThingSpeak, WiFi модуль, датчик температуры, интернет вещей, медицина, сердечный ритм | Комментарии (2)

Опубликовано 31. 03.2020 автором admin-new11 августа, 2021

В данной статье мы рассмотрим устройство для мониторинга сердечного ритма (пульса) на основе платы Arduino через сеть интернет, которое будет измерять пульс с помощью датчика импульсов и показывать измеренное значение пульса в BPM (Beats Per Minute – число ударов сердца … Читать далее →

Рубрика: Схемы на Arduino | Метки: arduino, arduino uno, ESP8266, ThingSpeak, WiFi модуль, интернет вещей, медицина, сердечный ритм | 1 комментарий

Arduino Zero — Интернет-магазин Arduino

Код: ABX00003 / Штрих-код: 7630049200586

47,40 $

| /

Arduino Zero — это простое и мощное 32-битное расширение платформы, созданной UNO. Эта плата призвана предоставить платформу для инновационных проектов в области интеллектуальных устройств IoT, носимых технологий, высокотехнологичной автоматизации, безумной робототехники и многого другого.

##цена##

Расширьте свои возможности, добавьте в корзину: 0,00 долл. США

Обзор

Zero — это простое и мощное 32-битное расширение платформы, созданной UNO. Плата Zero расширяет семейство, обеспечивая повышенную производительность, предоставляя различные возможности для проектов для устройств, и выступает в качестве отличного учебного пособия для изучения разработки 32-разрядных приложений. Приложения Zero варьируются от интеллектуальных устройств IoT, носимых устройств, высокотехнологичной автоматизации до сумасшедшей робототехники. Плата оснащена микроконтроллером Atmel SAMD21 с 32-разрядной архитектурой. Ядро ARM® Cortex® M0+. Одной из наиболее важных функций является встроенный отладчик Atmel (EDBG), который предоставляет полный интерфейс отладки без необходимости в дополнительном оборудовании, что значительно упрощает отладку программного обеспечения. EDBG также поддерживает виртуальный COM-порт, который можно использовать для программирования устройств и загрузчиков.

Внимание! В отличие от большинства плат Arduino, Zero работает при напряжении 3,3 В. Максимальное напряжение, которое могут выдержать контакты ввода/вывода, составляет 3,3 В. Подача напряжения выше 3,3 В на любой контакт ввода-вывода может повредить плату.

Плата содержит все необходимое для поддержки микроконтроллера; просто подключите его к компьютеру с помощью кабеля micro-USB или включите адаптер переменного тока в постоянный или аккумулятор, чтобы начать. Zero совместим со всеми шилдами, которые работают на 3,3 В и совместимы с распиновкой Arduino 1.0.

Информацию о гарантии на плату можно найти здесь.

Примечание

Платы Arduino на базе микроконтроллеров AVR сбрасывают и перезапускают выполнение скетча каждый раз, когда открывается Serial Monitor программного обеспечения Arduino (IDE). Этот же механизм используется для загрузки скетчей на эти доски. Эта плата отличается: когда Zero подключен через порт программирования и вы открываете Serial Monitor, плата не перезагружается автоматически, а загруженный скетч продолжает работать. Для перезапуска скетча нужно нажать кнопку сброса на самой плате.

Начало работы

В разделе «Начало работы» вы можете найти всю информацию, необходимую для настройки платы, использования программного обеспечения Arduino (IDE) и начала работы с программированием и электроникой. Чтобы поддерживать загрузчик вашего Zero в актуальном состоянии, процедура обновления объясняет, что вы должны делать каждый раз, когда выходит новый выпуск плат Arduino SAMD.

Нужна помощь?

О программном обеспечении на форуме Arduino
О проектах на форуме Arduino
На самом продукте через нашу службу поддержки клиентов

Технические характеристики

Микроконтроллер	ATSAMD21G18, 32-разрядная версия ARM® Cortex® M0+
Рабочее напряжение	3,3 В
Контакты цифрового ввода/вывода	20
Контакты ШИМ	3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13
УАПП	2 (собственный и программный)
Аналоговые входные контакты	6 12-разрядных каналов АЦП
Аналоговые выходные контакты	1, 10-битный ЦАП
Внешние прерывания	Все контакты, кроме контакта 4
Ток постоянного тока на контакт ввода/вывода	7 мА
Флэш-память	256 КБ
ОЗУ	32 КБ
ЭСППЗУ	Нет. См. документацию
LED_ВСТРОЕННЫЙ	13
Тактовая частота	48 МГц
Длина	68 мм
Ширина	53 мм
Вес	12 гр.

Соответствие

Для этой платы предоставлены следующие декларации соответствия:

Для получения дополнительной информации о наших сертификатах посетите страницу docs.arduino.cc/certifications

Документация

OSH: Схемы

Zero — это оборудование с открытым исходным кодом! Вы можете создать свою собственную плату, используя следующие файлы:

ФАЙЛЫ EAGLE В .ZIP СХЕМЫ В .PDF

Схема выводов

Загрузите полную схему выводов в формате PDF здесь.

Interactive Board Viewer

Преимущества ядра ARM

Zero имеет 32-разрядное ядро ARM, которое может превзойти типичные 8-разрядные платы микроконтроллеров. Наиболее существенные отличия:

32-разрядное ядро, позволяющее выполнять операции с данными размером 4 байта за один такт ЦП. (Дополнительную информацию см. на странице типа int)
Тактовая частота процессора 48 МГц
12-канальный контроллер прямого доступа к памяти, который освобождает ЦП от выполнения задач, интенсивно использующих память
32-битный счетчик реального времени (RTC) с функцией часов/календаря
32-битный генератор CRC
Двухканальный интерфейс Inter IC Sound (I2S)
Периферийный сенсорный контроллер (PTC)

Для получения дополнительной информации о микроконтроллере SAM-D21 см. техническое описание.

Встроенный отладчик Atmel

Встроенный отладчик Atmel (EDBG) реализует интерфейс SWD для программирования встроенного SAMD21, а также подключается к одному аппаратному последовательному порту микроконтроллера. Это означает, что класс Serial отвечает на программный порт платы. Zero был разработан в сотрудничестве с ATMEL, и встроенный EDBG можно использовать через ATMEL Studio, чтобы получить полный доступ к памяти микроконтроллера для помощи в отладке вашего кода.

Мощность

Arduino Zero может питаться через разъем USB или от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.

Внешнее (не USB) питание может поступать либо от адаптера переменного тока в постоянный (например, от настенной розетки), либо от батареи, и может быть подключено с помощью штекера 2,1 мм с центральным положительным контактом, подключенного к разъему питания на плате. или непосредственно к контактам GND и VIN разъема POWER.

Плата может работать от внешнего источника питания от 6 до 20 вольт. Рекомендуемый диапазон от 7 до 12 вольт.

Контакты питания следующие:

VIN. Входное напряжение платы при использовании внешнего источника питания (в отличие от 5 вольт от USB-соединения или другого регулируемого источника питания). Вы можете подавать напряжение через этот контакт или, если подаете напряжение через разъем питания, получить к нему доступ через этот контакт.
5В. Этот контакт выводит регулируемое напряжение 5 В от регулятора на плате. Плата может питаться от разъема питания постоянного тока (7–12 В), разъема USB (5 В) или контакта VIN платы (7–12 В). Подача напряжения через контакты 5 В или 3,3 В обходит регулятор и может повредить вашу плату, если она недостаточно отрегулирована. Мы не советуем.
3,3 В. Питание 3,3 В, генерируемое бортовым регулятором. Максимальный потребляемый ток составляет 800 мА. Этот регулятор также обеспечивает питание микроконтроллера SAMD21.
Земля. Заземляющие штифты.
ИОРЕФ. Этот контакт на плате обеспечивает опорное напряжение, с которым работает микроконтроллер. Правильно сконфигурированный экран может считывать напряжение на выводе IOREF и выбирать соответствующий источник питания или включать преобразователи напряжения на выходах для работы с 5 В или 3,3 В.

Память

SAMD21 имеет флэш-память объемом 256 КБ. Он также имеет 32 КБ SRAM и до 16 КБ EEPROM путем эмуляции.

Ввод и вывод

Каждый из 20 контактов ввода/вывода общего назначения на Zero можно использовать для цифрового ввода или вывода с помощью функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead(). Выводы, которые можно использовать для вывода ШИМ: 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 с помощью функции AnalogWrite(). Все контакты работают на 3,3 вольта. Каждый вывод может подавать или потреблять максимум 7 мА и имеет внутренний подтягивающий резистор (по умолчанию отключен) на 20-50 кОм.

Кроме того, некоторые контакты имеют специальные функции.

Серийный номер: 0 (RX) и 1 (TX). Используется для приема (RX) и передачи (TX) последовательных данных TTL. Эти контакты подключены к классу Serial1. Вместо этого родной USB-порт отвечает классу SerialUSB
Внешние прерывания: доступны для всех контактов, кроме контакта 4.
ЦАП: A0. Обеспечить 10-битное выходное напряжение с помощью функции AnalogWrite().
ШИМ: 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Обеспечьте 8-битный вывод ШИМ с помощью функции AnalogWrite().
SPI: СС, MOSI, MISO, SCK. Расположенные в заголовке ICSP поддерживают только связь SPI с использованием библиотеки SPI.
: 13. Имеется встроенный светодиод, управляемый цифровым выводом 13. Когда на выводе ВЫСОКОЕ значение, светодиод горит, когда на выводе НИЗКИЙ, он выключен.
Аналоговые входы. Шесть из 20 контактов ввода/вывода общего назначения на Zero обеспечивают аналоговый ввод. Они помечены от A0 до A5, и каждый из них обеспечивает разрешение до 12 бит (т. е. 4096 различных значений). По умолчанию они измеряют от земли до 3,3 вольта, хотя можно изменить верхнюю границу их диапазона с помощью вывода AREF и функции AnalogReference().
TWI: вывод SDA и вывод SCL. Поддержка связи TWI с помощью библиотеки Wire

На плате есть еще пара контактов:

AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с AnalogReference().
Сброс. Установите на этой линии НИЗКИЙ уровень, чтобы перезагрузить микроконтроллер. Обычно используется для добавления кнопки сброса к экранам, которые блокируют кнопку на плате.

Программирование

Загрузка скетчей в SAMD21 отличается от микроконтроллеров AVR, используемых в других платах Arduino и Genuino.

Для программирования платы можно использовать любой USB-порт, хотя использование порта для программирования рекомендуется из-за способа обработки стирания чипа:

Порт для программирования: чтобы использовать этот порт, выберите «Arduino/Genuino Zero ( Порт программирования)» в качестве вашей платы в Arduino IDE. Подключите порт программирования Zero (ближайший к разъему питания постоянного тока) к компьютеру. Порт программирования использует EDBG в качестве чипа USB-to-SWD.
Собственный порт: чтобы использовать этот порт, выберите «Arduino/Genuino Zero (собственный USB-порт)» в качестве платы в Arduino IDE. Собственный порт USB подключен непосредственно к SAMD21. Подключите собственный USB-порт Zero (ближайший к кнопке сброса) к компьютеру.

В отличие от других плат Arduino и Genuino, которые используют avrdude для загрузки, Zero полагается на bossac, а порт программирования использует openOCD.

Разъем JTAG для отладки через SWD

Другой внешний отладчик можно использовать с помощью встроенного разъема JTAG.

Разъем ICSP, используемый для связи SPI

Вот подробная информация о расположении контактов SPI в разъеме ICSP:

EEPROM

Часть флэш-памяти может использоваться в качестве энергонезависимого хранилища с некоторыми ограничениями, срок службы типичной флэш-памяти составляет около 25 000 циклов записи, и в отличие от EEPROM, ее необходимо стирать страницами перед записью. Флэш-память стирается при загрузке нового скетча.

Последовательные порты

Последовательный порт — это аппаратный последовательный порт, внутренне подключенный к микросхеме EDBG и соответствующий виртуальному последовательному порту на вашем компьютере при подключении Arduino Zero через разъем USB для программирования;
SerialUSB — это виртуальный последовательный порт USB, который соответствует виртуальному последовательному порту на вашем компьютере, когда вы подключаете Arduino Zero через собственный USB-разъем.
Serial1 — это аппаратный последовательный порт, подключенный к контактам 0 и 1, который можно использовать для подключения к внешним последовательным устройствам.

Запись загрузчика

Используя нулевой порт программирования, можно записать загрузчик, используемый родным портом USB. Чтобы записать загрузчик, выполните следующую процедуру:

выберите Инструменты->Программист->Atmel EDBG
выберите Инструменты->Плата->Arduino/Genuino Zero (Порт для программирования)
выберите Инструменты->Записать загрузчик

Защита USB от перегрузок по току

Zero оснащен многоразовым предохранителем, который защищает USB-порты вашего компьютера от короткого замыкания и перегрузки по току. Хотя большинство компьютеров обеспечивают собственную внутреннюю защиту, предохранитель обеспечивает дополнительный уровень защиты. Если на USB-порт подается более 500 мА, предохранитель автоматически разорвет соединение до тех пор, пока короткое замыкание или перегрузка не будут устранены.

Физические характеристики

Максимальная длина и ширина Zero PCB составляют 2,7 и 2,1 дюйма соответственно, при этом разъемы USB и разъем питания выходят за пределы прежнего размера. Три отверстия для винтов позволяют прикрепить плату к поверхности или корпусу. Обратите внимание, что расстояние между цифровыми контактами 7 и 8 составляет 160 мил (0,16 дюйма), что даже не кратно 100 мил расстояния между другими контактами. Zero спроектирован так, чтобы быть совместимым с большинством экранов, разработанных для Uno, Diecimila или Duemilanove. Цифровые контакты с 0 по 13 (и соседние контакты AREF и GND), аналоговые входы с 0 по 5, разъем питания и разъем «ICSP» (SPI) находятся в одинаковых местах. Далее расположен основной UART (последовательный порт). на тех же контактах (0 и 1).

Узнать больше

ARDUINO DOCS Для получения полной технической документации, руководств и многого другого посетите Arduino Docs

Получите вдохновение

##заголовок## ##субтитры##

##текст##