Характеристики ардуино уно: Arduino Uno: Технические характеристики

Arduino Uno: Технические характеристики

Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

Выполнена на базе процессора ATmega328p с тактовой частотой 16 МГц.

Arduino Uno может питаться как от USB подключения, так и от внешнего источника: батарейки или обычной электрической сети. Источник определяется автоматически.

Порт USB имеет тип B, соответственно нужен кабель с нужным типом (часто такой кабель идёт в комплекте с принтером). Тип устарел, поэтому довольно дешёв для применения на плате.

Платформа может работать при наличии напряжения от 6 до 20 В. Однако при напряжении менее 7 В работа может быть неустойчивой, а напряжение более 12 В может привести к перегреву и повреждению. Поэтому рекомендуемый диапазон: 7−12 В (оптимальный 9). Arduino заберёт необходимые 5 В, а ещё небольшой запас пригодится для других компонентов.

Arduino Uno обладает предохранителем, защищающим USB-порты вашего компьютера от перенапряжения и коротких замыканий. Хотя большинство компьютеров обладают собственными средствами защиты, предохранитель даёт дополнительную уверенность. Он разрывает соединение, если на USB-порт подаётся более 500 мА, и восстанавливает его после нормализации ситуации. Внешний источник питания также должен иметь подобные характеристики в диапазоне от 500мА до 1 А. Обычно надпись на вилке выглядит как: OUTPUT: 9V DC 1000mA, INPUT: 100V-240V 50/60HZ. Обратите внимание на обозначение положительного центра.

Через USB-порт можно подавать питание и загружать прошивки на плату. Если требуется только питание, то используется другой разъём.

Для подключения используется штекер 2,1 мм с положительным центром. В качестве батареи часто используется стандартный элемент типа «Крона». Также есть вилки с подобным штекером.

Электрическая цепь должна быть замкнута, ток течёт от «+» к «-«. В качестве плюса используются пины «3.3V» и «5V».

При подключении должен загореться встроенный светодиод ON (обычно зелёным цветом). Так визуально вы можете увидеть, что плата находится в рабочем состоянии.

Питание

На Arduino доступны следующие контакты для доступа к питанию:

• Vin предоставляет тот же вольтаж, что используется для питания платформы. При подключении через USB будет равен 5 В. Служит для подачи питания на плату, минуя USB или разъём питания. Например, если в вашем проекте используется источник или батарейный отсек и вы не хотите использовать громоздкие адаптеры или USB-разъёмы
• 5V предоставляет 5 В вне зависимости от входного напряжения. На этом напряжении работает процессор. Максимальный допустимый ток, получаемый с этого контакта — 800 мА.
• 3.3V предоставляет 3,3 В. Максимальный допустимый ток, получаемый с этого контакта — 50 мА.
• GND — земля. Используется в качестве «-«

Память

Платформа оснащена 32 кБ flash-памяти, 2 кБ из которых отведено под так называемый bootloader. Он позволяет прошивать Arduino с обычного компьютера через USB. Эта память постоянна и не предназначена для изменения по ходу работы устройства. Её предназначение — хранение программы и сопутствующих статичных ресурсов.

Также имеется 2 кБ SRAM-памяти, которые используются для хранения временных данных вроде переменных программы. По сути, это оперативная память платформы. SRAM-память очищается при обесточивании.

Ещё имеется 1 кБ EEPROM-памяти для долговременного хранения данных. По своему назначению это аналог жёсткого диска для Arduino.

Порты

На платформе расположены 14 контактов (0-13), которые могут быть использованы для цифрового входа и выхода. Какую роль исполняет каждый контакт, зависит от вашей программы. Все они работают с напряжением 5 В, и рассчитаны на ток до 40 мА — этого достаточно для светодиодов, но не совсем для управления электромотором и другим мощным устройством. Никогда не подавайте питание от батареи «Крона» (9В) напрямую на выводы, вы просто спалите плату!

Также каждый контакт имеет встроенный, но отключённый по умолчанию резистор на 20-50 кОм. Некоторые контакты обладают дополнительными ролями:

• Serial: 0-й и 1-й. Используются для приёма и передачи данных по USB. Без необходимости не используйте их для подключения своих датчиков.
• Внешнее прерывание: 2-й и 3-й. Эти контакты могут быть настроены так, что они будут провоцировать вызов заданной функции при изменении входного сигнала.
• PWM: 3-й, 5-й, 6-й, 9-й, 10-й и 11-й. Могут являться выходами с широтно-импульсной модуляцией (pulse-width modulation, ШИМ) с 256 градациями. Помечены значком тильда (~)
• LED: 13-й. К этому контакту подключён встроенный в плату светодиод. Если на контакт выводится 5 В, светодиод зажигается; при нуле — светодиод гаснет.

Аналоговые выводы

Помимо контактов цифрового ввода/вывода на Arduino имеется 6 контактов аналогового вывода A0-A5, каждый из которых предоставляет разрешение в 1024 градации (10 бит) через аналогово-цифровой преобразователь (АПЦ). По умолчанию значение меряется между землёй и 5 В, однако возможно изменить верхнюю границу, подав напряжение требуемой величины на специальный контакт AREF.

Контакты A4 и A5 используются для работы I2C-шины.

Предназначен для чтения данных с аналоговых датчиков. При нехватке цифровых выходов можно использовать аналоговые в качестве цифровых.

По умолчанию все порты работают на вход. С помощью метода pinMode() можно установить режим на выход.

ICSP

Также имеются два блока портов ICSP (In Circuit Serial Programming), которые используются для обновления прошивок или переустановки загрузчика. Для опытных разработчиков.

Reset

Кроме этого на плате имеется входной контакт Reset (пример). Его установка в логический ноль приводит к сбросу процессора. А также есть отдельная кнопка Reset. Кнопка используется, если вы хотите заново перезапустить прошивку, не загружая её с компьютера. Также кнопку Reset можно использовать для проверки загрузчика — подключите плату и нажмите кнопку. В течение короткого времени трижды должен поморгать светодиод.

Взаимодействие

Arduino Uno обладает несколькими способами общения с другими Arduino, микроконтроллерами и обычными компьютерами. Платформа позволяет установить последовательное (Serial UART TTL) соединение через контакты 0 (RX) и 1 (TX). Установленный на платформе чип ATmega16U2 транслирует это соединение через USB: на компьютере становится доступен виртуальный COM-порт. Программная часть Arduino включает утилиту, которая позволяет обмениваться текстовыми сообщениями по этому каналу.

Встроенные в плату светодиоды от выходов RX и TX светятся, когда идёт передача данных между чипом ATmega162U и USB компьютера.

Отдельная библиотека позволяет организовать последовательное соединение с использованием любых других контактов, не ограничиваясь штатными 0-м и 1-м.

С помощью отдельных плат расширения становится возможной организация других способов взаимодействия, таких как ethernet-сеть, радиоканал, Wi-Fi.

Сразу после включения платы Arduino запускается загрузчик, который работает в течение нескольких секунд. Если за это время загрузчик получит команду от IDE по последовательному интерфейсу UART, то он загрузит скетч в свободную область памяти микроконтроллера. Если команды нет, то запускается последняя программа, которая находится в памяти платы.

Загрузчики занимают много места, что мешает написать более сложную программу из-за нехватки памяти. При наличии загрузчика выполнение вашей программы всегда будет задерживаться на несколько секунд при начальной загрузке.

Наличие программатора позволит избежать подобных проблем. Также можно использовать другую плату Arduino, запрограммированную как программатор. В этом случаем можно удалить загрузчик из своего контроллера и программировать с помощью внешнего программатора.

Габариты

Размер платы составляет 6,9 × 5,3 см. Гнёзда для внешнего питания и USB выступают на пару миллиметров за обозначенные границы. Расстояние между контактами составляет 0,1″ (2,54 мм), но в случае 7-го и 8-го контакта — расстояние: 0,16″.

На плате предусмотрены места для крепления на шурупы или винты.

Ревизии

Платы иногда меняются. Если сравнить современную плату с самыми первыми, то можно заметить небольшие изменения. Менялись микроконтроллеры и другие детали. Кроме того, китайцы и другие производители могут вносить собственные изменения. Например, на одной китайской плате я обнаружил в левом верхнем углу новые выводы SDA и SCL, которых не было на оригинальной плате, купленной несколько лет назад.

Реклама

сравнение плат – обзор 2022 года от Суперайс

---

В 2003 году был создан первый прототип устройства. Он лишь отдаленно напоминал современные платы микроконтроллеров. Устройство было названо в честь короля Ардуина, итальянским конструктором Массимо Банци. Развиваясь и совершенствуясь, «Arduino» быстро стало брендом аппаратно-программных средств, с помощью которых можно автоматизировать несложные системы.

В основе аппаратной платформы «Ардуино» лежит программируемый контроллер ввода и вывода. Его достоинством является – универсальность, модульность и не высокая цена. Выражаясь другими словами, «Arduino» — это миникомпьютер, который можно запрограммировать для выполнения определенных действий.

Материал обновлён 07.11.2022
Время чтения: 16 минут

В этой статье рассмотрим:

• Общие сведения
  • Микроконтроллер
  • «Принцип бутерброда»
  • Интерфейсы передачи данных
  • Преимущества платформы
• Сравнение различных плат
  • Arduino UNO vs Mega
  • Arduino Due
  • Arduino Nano vs Pro mini
  • Leonardo
  • Arduino-совместимые платы
  • Специализированные Arduino-платы
  • Микроконтроллеры ESP
• Порядок работы с платой Arduino. Первые шаги
  • Подключение
  • Программирование
  • Документация
• Заключение: какую плату Arduino выбрать
• Сравнение плат Arduino в таблице

Сравниваем контроллеры на базе Ардуино, подключаем и программируем

Arduino открывает широкие возможности по автоматизации различных устройств и процессов, также он идеален для всех тех, кто увлечен робототехникой и электроникой.

При этом пользователю не обязательно быть программистом и обладать специальными знаниями, достаточно иметь желание и творческую идею. С помощью этой аппаратной платформы можно автоматизировать как элементарные процессы, так и создать сложные системы управления.

Микроконтроллер Arduino UNO.

Общие сведения

Микроконтроллер

В основе любой платы лежит микроконтроллер (МК). Он содержит в себе процессор, оперативную (ОЗУ) и энергонезависимую памяти (ПЗУ), а также снабжен модулями, осуществляющими обмен аналоговыми и цифровыми сигналами. Такие характеристики позволяют создавать компактные одноплатные устройства — микрокомпьютеры. Наличие множества контактов ввода/вывода позволяет легко подключать к плате самые разные устройства и механизмы: сенсоры, датчики, моторы и модули управления и обмена данными.

Arduino Nano, распиновка.

Большинство моделей конструируется на базе чипов ATmega. В первую очередь это связано с их невысокой ценой и невысокой производительностью, но достаточной для большинства проектов.

Наибольшее распространение получили микроконтроллеры: ATMEGA328P, ATMEGA168P и ATMEGA2560.

Микроконтроллеры компании ATMEL (ATMEGA168P-AU, ATMEGA328P-PU и ATMEGA2560-16AU).

Однако если требуется обработки большого массива данных или работа с графической информацией, в этом случае требуется большая производительность. Для таких проектов требуются платы с процессорами семейства Cortex-3М (AT91SAM3X8EA) или микроконтроллеры серии ESP.

«Принцип бутерброда»

Для подключения внешних устройств используются штыревые разъемы. При этом все платы, одного модельного ряда, имеют стандартную последовательность расположения контактов, это позволяет создавать универсальные модули для упрощения сборки проектов. Фактически модули насаживаются друг на друга как в бутерброде. Такое свойство (модульность) является одним из основных преимуществ.

Шилд расширения для подключения TFT экрана.

Интерфейсы передачи данных

Для обмена данными с периферией или другими платами используются такие протоколы как: UART, IIC (I2C) и SPI.

UART (Univsersal Asynchronos Reciever-Transmitter) – универсальный асинхронный протокол передачи данных. Для его отведено два контакта (обычно 0 и 1) маркируемых RX и TX, а также GND (земля). Протокол позволяет передавать данные со скоростями до 115200 бод, однако чаще используется стандартная скорость в 9600 бод. У плат Mega и Due присутствует три дополнительных аппаратных UART. Они располагаются на выводах с 14 по 19.

I2C (Inter-Integrated Circuit) – межсхемная шина последовательной передачи данных. В протоколе задействовано два контакта SDA (Serial Data) и SCL (Serial Clock). В платах УНО под шину выделены контакты A4 и A5, а также пара контактов у USB разъема. У MEGA и DUE, под IIC, выделены контакты 20 (SDA) и 21 (SCL). Протокол поддерживает передачу данных со скоростью до 100 кГц, а также параллельное подключение до 127 устройств.

SPI (Serial Peripheral Interface) – последовательный интерфейс присоединения периферийных устройств. Это четырёхпроводной протокол передачи данных. В нем задействованы контакты MISO (Master In Slave Out), MOSI (Master Out Slave In), SCK (Serial Clock) и SS (Slave Select). При чем так как SPI не поддерживает адресацию, то подключить можно только одно устройство. Однако есть решения для аппаратной поддержки протокола и увеличения числа подключенных устройств. На SPI выделены контакты 10, 11, 12 и 13, на ArduinoMEGA и ArduinoDUE – с 50 по 53. Также контакты дублируются отдельной 6-пиновой колодкой разъема ICSP

Распиновка платы Arduino UNO.Распиновка платы Arduino MEGA.

USB (Universal Serial Bus) – универсальная последовательная шина подключения периферийных устройств. Обмен данными через USB используется во многих устройствах и Ардуино-платы не являются исключением. Через порт USB передается питание для самой платы, а также данные для ее прошивки. За работу протокола USB отвечает: в оригинальных платах – микроконтроллер ATmega16U2, а в неоригинальных – контроллеры серии Ch440.

Arduino-контроллеры могут иметь как классические USB Type-B разъем, так и другие его модификации: Mini, Micro и даже Type-C.

Ардуино Нано с разъемом MiniUSB (слева), а также Ардуино УНО с разъемом USB type-B (справа).

Преимущества платформы

Ардуино-совместимые микрокомпьютеры обладают следующими преимуществами:

• невысокая цена;
• возможность самостоятельной сборки;
• универсальность и модульность;
• доступность для непрофессионального пользователя;
• большое количество информации в сети: обучающие ролики, обзоры, пошаговые инструкции;
• множество сообществ, где можно получить ответы на интересующие вопросы;
• наличие дополнительного оснащения (периферии): кнопки, датчики, индикаторы и дисплеи, а также другие устройства и аксессуары, обеспечивающие взаимодействие контроллера с окружающим миром;
• простой процесс разработки системы и ее отладки;
• множество универсальных стартовых наборов и роботизированных конструкторов.

Сравнение

Модельный ряд контроллеров очень разнообразен, но все же из их множества можно выделить пять классических: DUO, Mega, UNO, Nano, Micro, а также ряд специализированных. Давайте взглянем на их различия. А в качестве «эталона» будем отталкиваться от характеристик Ардуино УНО приведенных в таблице ниже.

МК	Тактовая частота	Flash-память	ОЗУ	ПЗУ	Рабочее напряжение	Цифровые выходы	Выходы с ШИМ	Аналог. выходы	Размер
ATmega328P	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	14	6	6	69х54 мм

Arduino UNO R3 (ATMEGA16U2 + MEGA328P) имеет 14 цифровых входов/выходов, 6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ, а также есть 6 аналоговых выходов.

В данной плате применяется чип Atmega16U2, который позволяет превратить плату в любое USB-устройство: от мышки до внешнего диска.

Питание подается по USB или от внешнего источника питания, в качестве которого может использоваться аккумуляторная батарея или сетевой АС/DC-адаптер. Рекомендуется источник питания с напряжением в диапазоне 7-12 В. Объем флеш-памяти составляет 32 КБ.

Контроллер может быть присоединен к компьютеру, другой плате или к другому микроконтроллеру. Для этого он оснащен всем необходимым.

Обратите внимание, что запрещается превышать допустимые величины силы тока! Для одного любого вывода ток не должен быть более 40 мА. Ток для одной группы выводов не может быть более 100 мА. Ток для всего микроконтроллера не должен превышать 200 мА.

Arduino UNO или Mega

Если в классической УНО задействован микроконтроллер ATmega328P, то в Меге его старший брат – ATmega2560. МК отличается увеличенной памятью: флэш-память – 256 КБ, ОЗУ – 8 КБ, ПЗУ – 4 КБ, а также существенно большим числом входов/выходов: 54 цифровых (из них 15 с ШИМ (широтно-импульсная модуляция)), а также 16 аналоговых. За счет большего числа контактов плата на 50% длиннее (102 х 54 мм).

Сравнение моделей UNO и Mega.

Микроконтроллер включает в себя загрузчик, который облегчает установку новых программ без использования дополнительных программаторов. Работа с платой начинается с ее подключения к компьютеру посредством USB-кабеля, а, нажав на кнопку перезагрузки, вы сможете перезагрузить систему в случае непредвиденного сбоя.

Arduino Due

Due – это ТОП версия среди всей линейки классических плат. В этой модели используется микропроцессор SAM3X на основе ARM ядра Cortex-M3. Он имеет рабочую частоту в 84 МГц, флеш-память на 512 КБ и ОЗУ на 96 КБ. Плата имеет аналогичный Mega-версии размер и столько же цифровых пинов, 12 из которых могут использоваться как выходы с ШИМ. Аналоговых контактов – 12 шт.

Отличительной характеристикой DUE является ее питание. Оно составляет всего 3,3 В, что требует особого внимания при подборе периферийных устройств. Размеры Due аналогичны УНО.

Плата Ардуино Due.

Arduino Nano vs Pro mini

Нано и Про Мини – две компактные версии для разработки миниатюрных устройств. Их размеры и вес позволяют создавать компактные и автономные DIY устройства.

Ардуино Нано имеет размер 18 х 43 мм и аналогичные UNO характеристики по числу входов/выходов, а также объему памяти. Также существует версия Nano на базе ATMega168P. Она имеет аналогичные ATMega328P характеристики, но урезанную в 2 раза память. За счет меньшего объема памяти, платы на основе ATMega168 дешевле примерно на 30%.

На плате расположен стабилизатор 5 В и загрузчик, позволяющий платформе перепрошивать саму себя. Можно не использовать загрузчик, а запрограммировать микроконтроллер через ICSP-выводы. Кнопкой RESET производится перезагрузка в случае непредвиденного сбоя. Плата подключается к компьютеру через miniUSB-кабель.

Arduino Pro Mini имеет еще более компактные размеры – 18 х 33 мм. Чтобы достичь этого, пришлось отказаться от контроллера шины USB. Поэтому для загрузки кода программы в Про Мини требуется внешний UART-контроллер (программатор). Pro mini питается через кабель FTDI или от источников питания через имеющиеся выходы (Vcc/RAW).

Платы микроконтроллеров: Nano (слева) и Pro Mini (справа).

Leonardo

Leonardo внешне выглядит как классическая UNO. Но так ли это на самом деле? Чем отличается классическая Arduino UNO от Arduino Leonardo? Давайте разбираться в этом.

Во-первых, типом используемого микроконтроллера. На Леонардо установлен ATMEGA32U4. Его отличительной особенностью является наличие встроенного USB контроллера.

Во-вторых, у платы 20 цифровых входов / выходов, что на 6 больше, чем у классической УНО, а также на четыре больше аналоговых (12 входов / выходов).

В-третьих, полностью переработана схематика платы. Это связано и с меньшими размерами основного МК и с отказом от внешнего UART-контроллера.

В-четвертых, заменен USB вход с типа-А на более популярный MicroUSB.

В-пятых, Leonardo длиннее на 5 мм.

При всем при этом, расположение контактов аналогично, что позволяет использовать на Леонардо любые шилды, совместимые с Уно.

Программируемый контроллер Leonardo R3.

Arduino-совместимые контроллеры

Аналоги Ардуино получили широкое распространение по всему миру. Их не стоит бояться или специально игнорировать. Основной причиной популярности таких устройств является цена. Она минимум в пять раз ниже чем у оригинального устройства. Причинами этого является:

• оптимизация электрической схемы;
• дешевое производство;
• низкая стоимость комплектующих;
• массовое поточное производство.

Arduino-совместимая XTWduino UNO R3 (слева) и оригинальная Arduino (справа).

Часто не специалисту сложно различить оригинальную модель и аналог. Это и не удивительно – китайское производство находится на очень высоком уровне. Поэтому вы не столкнетесь с проблемами подключения, программирования или эксплуатации устройства. Даже расположение и последовательность пинов не отличается. Это позволяет, при необходимости, легко заменить оригинальную плату производителя на аналог и обратно.

Аналоги DUE и MEGA: платы DDcduino DUE 2012 R3 (слева), а также DDcduino MEGA2560 R3 (справа).Аналоги Pro mini и Nano: платы DDcduino Pro mini (слева) и DDcduino Nano V3.0 (справа).Платы LY-F2 (слева) и ZYduino UNO R3 (справа).

Специализированные модели

Для управления роботизированными устройствами необходимы специальные модули-драйверы. Однако они существенно увеличивают габариты и перекрывают доступ к другим разъемам. Поэтому были разработаны специализированные контроллеры с выходами для подключения шаговых двигателей, например, серия UNO PRO. Старшая модель этой серии также оснащена встроенным Bluetooth модулем для дистанционного управления.

Специализированные контроллеры UNO PRO 2M (слева) и UNO PRO 4M (справа).

Микроконтроллеры ESP

Микрокомпьютеры на базе ESP – следующий уровень проектирования устройств. Плата-контроллер строится на базе процессоров ESP8266 с частотой 80 МГц или ESP32 имеющей рабочие частоты от 80 до 240 МГц. Микрочипы ESP имеют встроенный модуль Bluetooth, увеличенную флеш-память, а также другой дополнительный функционал.

Программирование их может осуществляться аналогично Arduino-платам, через специализированную IDE. При этом, ряд моделей имеют типоразмер и распиновку, схожую с устройствами, построенными на базе чипов ATmega.

Платы-контроллеры на базе: ESP D1 UNO R3 (слева) и D1 R32 (справа).

Порядок работы и первые шаги

Подключение Arduino

Управление и обмен данными с Ардуино осуществляется через последовательный (serial) порт, он же – разъем USB. Контроллер подключается к компьютеру с помощью обычного USB-кабеля. При этом на нем загораются светодиодные индикаторы, свидетельствующие о подаче питания и начальном обмене данных.

Подключенный Ардуино-контроллер с «горящими» светодиодами.

Windows может сразу не обнаружить ваше устройство. В этом случае следует предварительно установить драйверы. Они могут идти в комплекте к плате (на компакт-диске) или же можно скачать их по первой попавшейся ссылке из поисковика. Также драйвер установится в процессе инсталляции среды программирования.

Программирование

Для программирования Ардуино-совместимого контроллера необходима интегрированная среда разработки (IDE – Integrated Development Environment). Чаще всего используется ArduinoIDE. Данная среда поддерживает множество как оригинальных, так и неоригинальных плат, является бесплатной, а также непрерывно совершенствуется разработчиками. Помимо ArduinoIDE, есть и другое программное обеспечение (ПО), например, Scratch, Snap4Arduino, XOD, Ardublock, mBlock, а также другие.

Окно интегрированной среды разработки ArduinoIDE.

На данный момент актуальная версия среды ArduinoIDE – 2.0.0. Перед скачиванием можно выбрать операционную среду (Windows, Linux или macOS), а также ее разрядность. После того как файл будет скачен, запустите его и следуйте рекомендациям установщика.

Чтобы начать работать с платой «Arduino», при первом запуске программы, необходимо выбрать модель программируемого контролера, с которым будет производиться работа, например, «Arduino UNO». После этого можно начать написание проекта.

ArduinoIDE. Выбор модели платы.

Среда программирования уже имеет базу типовых программ (скетчей) с подробным описанием работы. Для этого можно воспользоваться вкладкой «Примеры» и выбрать подходящий скетч. После выбора, то откроется программный код, который в случае необходимости можно проверить на ошибки, отредактировать или дополнить.

ArduinoIDE. Выбор скетча из базы примеров.

После проверки и компиляции программный код загружается на контроллер, на котором загораются светодиодные индикаторы, свидетельствующие об исправной работе платы.

Документация

Если нужно найти техническую документацию на программируемый контроллер, то это можно сделать на официальном сайте компании https://www.arduino.cc/. Для этого достаточно зайти во вкладку «Product» и выбрать нужную модель контроллера. На сайте документация представлена в полном объеме, включая электрические схемы, что позволяет разобраться, в функционировании контроллера, а также назначении тех или иных контактов.

Примеры решений и техническую помощь нужно искать на специализированных форумах. Найти их несложно через любую поисковую систему.

Какая Arduino лучше?

Можно точно сказать, что для начинающих конструкторов лучшим решением всегда будет плата Arduino UNO. Несмотря на то, что она считается одной из самых бюджетных, ее функционал достаточен для реализации большинства проектов. UNO входит во многие наборы конструкторов, позволяющих легко приступить к изучению принципов электроники и основ робототехники. УНО абсолютно стандартная, а также одна из самых популярных плат, можно сказать, что она является «лицом» компании «Arduino».

Контроллер на ATMega328P Ардуино УНО.

Выбирая модель, прежде всего, следует обратить внимание на технические характеристики, а именно:

• на базе какого микроконтроллера создана плата. От этого будет зависеть скорость ее работы и производительность;
• номиналы входного и выходного напряжения платы влияют на возможность присоединения модулей;
• количество и вид входов/выходов на прямую влияет на количество присоединяемых устройств;
• объем флеш-памяти важен при написании больших программ и обработке массива данных;
• размер платы актуален при конструировании миниатюрных проектов.

Таблица сравнения плат Ардуино

Для большего удобства выбора мы свели основные характеристики контроллеров, предлагаемых нашей компанией, в единую таблицу. Надеемся, она поможет вам с выбором необходимого устройства.

Наименование	Микроконтроллер	Рабочая частота	Флэш память	Объём ОЗУ	Объём ПЗУ	U раб	U пит	Цифровые входы/выходы
DDcduino DUE 2012 R3	AT91SAM3X8EA	84 МГц	512 КБ	96 КБ	-	3,3 В	7-12 В	54
DDcduino MEGA2560 R3	ATMEGA2560-16AU	16 МГц	256 КБ	8 КБ	4 КБ	5 В	6-20 В	54
UNO PRO M4	ATMEGA328P	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	3,3/5 В	3-12 В	14
LY-F2	ATmega328	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	7-9 В	14
UNO PRO 2M	ATMEGA328P	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	3,3/5 В	3-12 В	14
DDcduino Nano V3. 0	ATMEGA328P-AU	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	7-12 В	14
UNO R3	ATmega328	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	7-12 В	14
Leonardo R3	ATMEGA32U4	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	7-12 В	20
Arduino Nano V3. 0	ATMEGA328P-AU	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	7-12 В	14
XTWduino UNO R3	ATmega328	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	5-9 В	14
DDcduino Pro mini	ATmega328P	16 МГц	16 КБ	1 КБ	0,5 КБ	5 В	5-12 В	14
Pro mini	ATMEGA168P	16 МГц	16 КБ	1 КБ	0,5 КБ	5 В	5-12 В	14
Nano V3. 0	ATMEGA168P	16 МГц	16 КБ	1 КБ	0,5 КБ	5 В	5-12 В	14
ZYduino UNO R3	ATmega328	16 МГц	32 КБ	2 КБ	1 КБ	5 В	7-9 В	14

УНО R3 | Документация Arduino

Arduino UNO — плата микроконтроллера на базе ATmega328P . Он имеет 14 цифровых входных/выходных контактов (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, керамический резонатор 16 МГц, соединение USB, 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. Вы можете возиться со своим UNO, не слишком беспокоясь о том, что сделаете что-то не так, в худшем случае вы можете заменить чип за несколько долларов и начать все сначала.

Сменный чип

ATmega328P легко заменяется, так как он не припаян к плате.

EEPROM

ATmega328P также имеет 1 КБ EEPROM, память, которая не стирается при выключении питания.

Документация

Разъем для подключения батареи

Плата Arduino UNO имеет штекерный разъем, который прекрасно работает со стандартной батареей 9 В.

Здесь вы найдете технические характеристики Arduino UNO R3.

Name	Arduino UNO R3
SKU	A000066
ATmega328P
USB-B
Built-in LED Pin	13
Digital I/ O Пыночки	14
Аналоговые входные контакты	6
PWM. 0027	Да,
SPI	Да
ВИТАЖ И/О ВИТА. mA
Power Supply Connector	Barrel Plug
Main Processor	ATmega328P 16 MHz
USB-Serial Processor	ATmega16U2 16 MHz
ATmega328P	2KB SRAM, 32KB FLASH, 1KB EEPROM
Weight	25 g
Width	53.4 mm
Length	68.6 mm

Software & Cloud

Следующие программные инструменты позволяют программировать доску как в режиме онлайн, так и в автономном режиме.

Arduino IDEArduino CLIWeb Editor

Оборудование

Перечисленное ниже оборудование совместимо с данным продуктом.

экраны

4 экрана реле

Motor Shield Rev3

Ethernet Shield Rev2

9 Axis Motion Shield

Первые шаги

Краткое руководство

Все, что вам нужно знать, чтобы начать работу с новой платой Arduino.

Предлагаемые библиотеки

Wire

Эта библиотека позволяет вам взаимодействовать с устройствами I2C/TWI.

SPI

Библиотека SPI позволяет вам взаимодействовать с устройствами SPI, используя Arduino в качестве контроллера.

Сервопривод

Библиотека Servo позволяет плате Arduino управлять серводвигателями RC (для хобби).

Основы Arduino

Встроенные примеры

Встроенные примеры — это скетчи, включенные в среду разработки Arduino IDE и демонстрирующие все основные команды Arduino.

Узнайте

Откройте для себя интересные статьи, принципы и методы, связанные с экосистемой Arduino. Справочник по языку

Язык программирования Arduino

можно разделить на три основные части: функции, значения (переменные и константы) и структура.

Аналоговый вход

Используйте потенциометр для управления миганием светодиода.

Аналоговый

Вход

Светодиод

LDR

Потенциометр

Аналоговый считываемый серийный номер

Считайте потенциометр, распечатайте его состояние в последовательном мониторе Arduino.

Основы

Аналоговый

Вход

Потенциометр

Включение и выключение светодиода каждую секунду.

Основы

Светодиод

Выход

Цифровое чтение серийного номера

Чтение переключателя, вывод состояния в последовательный монитор Arduino.

Основы

Ввод

Кнопочный

Цифровой

Анатомия платы Arduino UNO

Обзор классической платы Arduino UNO.

Основы

UNO

Обзор компонентов Arduino UNO

Углубленный взгляд на классическую плату Arduino UNO.

Обзор

UNO

Управление выходом ШИМ с помощью потенциометра через MATLAB®

Узнайте, как уменьшить яркость светодиода, подключенного к UNO R3, с помощью MATLAB®.

MATLAB

Interactive Viewer

Взаимодействие со схемами, печатной платой и 3D-моделью продукта.

Схема контактов

Схема, показывающая функции и расположение контактов на изделии.

Загрузки

Техническое описание

Полная распиновка

Схемы

CAD-файлы

Обзор компонентов Arduino UNO | Документация по Ардуино

Подробный обзор классической платы Arduino UNO.

АВТОР: Arduino

ПОСЛЕДНЯЯ РЕДАКЦИЯ:

09.03.2023, 09:51

Глядя на плату сверху вниз, это схема того, что вы увидите (части платы, с которыми вы можете взаимодействовать с в ходе обычного использования выделены):

Ардуино УНО.

Начиная по часовой стрелке от центра вверху:

• Контакт аналогового опорного сигнала (оранжевый)
• Земля цифрового сигнала (светло-зеленый)
• Цифровые контакты 2–13 (зеленые)
• Цифровые контакты 0–1/Последовательный вход/выход — TX/RX (темно-зеленые) — эти контакты нельзя использовать для цифрового ввода/вывода (цифровое чтение и цифровая запись), если вы также используя последовательную связь (например, Serial.begin).
• Кнопка сброса — S1 (темно-синяя)
• Встроенный последовательный программатор (сине-зеленый)
• Аналоговые входы, контакты 0–5 (голубой)
• Контакты питания и заземления (питание: оранжевый, заземление: светло-оранжевый)
• Вход внешнего источника питания (9–12 В постоянного тока) — X1 (розовый)
• Переключает внешнее питание и питание USB (поместите перемычку на два контакта, ближайших к нужному источнику питания) — SV1 (фиолетовый)
• USB (используется для загрузки скетчей на плату и для последовательной связи между платой и компьютером; может использоваться для питание платы) (желтый)

Микроконтроллеры

ATmega328P (используется на последних платах)

• Контакты цифрового ввода/вывода: 14 (из которых 6 обеспечивают выход ШИМ)
• Контакты аналогового ввода: 6 (DIP) или 8 (СМД)
• DC Current per I/O Pin: 40 mA
• Flash Memory: 32 KB
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB

ATmega168 (used on most Arduino Diecimila and early Duemilanove)

• Digital Контакты ввода/вывода: 14 (из которых 6 обеспечивают выход ШИМ)
• Контакты аналогового ввода: 6 (DIP) или 8 (SMD)
• Ток постоянного тока на контакт ввода/вывода: 40 мА
• Флэш-память 16 КБ:
• SRAM: 1 КБ
• EEPROM: 512 байт

ATmega8 (используется на некоторых старых платах)

• Контакты цифрового ввода/вывода: 14 (из них 3 обеспечивают выход ШИМ)
• Контакты аналогового ввода: 6
• Ток постоянного тока на контакт ввода/вывода: 40 мА
• Флэш-память: 8 КБ
• SRAM: 1 КБ
• EEPROM: 512 байт

Цифровые контакты

В дополнение к конкретным функциям, перечисленным ниже, цифровые контакты на плате Arduino могут использоваться для ввода и вывода общего назначения через режим pinMode( ), digitalRead() и digitalWrite(). Каждый вывод имеет внутренний подтягивающий резистор, который можно включать и выключать с помощью функции digitalWrite() (со значением HIGH или LOW соответственно), когда вывод сконфигурирован как вход. Максимальный ток на вывод составляет 40 мА.

• Серийный номер: 0 (RX) и 1 (TX). Используется для приема (RX) и передачи (TX) последовательных данных TTL. На плате Arduino Diecimila эти контакты подключены к соответствующим контактам последовательного чипа FTDI USB-to-TTL. На Arduino BT они подключены к соответствующим контактам модуля Bluetooth® WT11. На Arduino Mini и LilyPad Arduino они предназначены для использования с внешним последовательным модулем TTL (например, с адаптером Mini-USB).
• Внешние прерывания: 2 и 3. Эти контакты можно настроить для запуска прерывания по низкому значению, переднему или заднему фронту или изменению значения. Подробности смотрите в описании функции attachInterrupt().
• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Обеспечьте 8-битный вывод ШИМ с помощью функции AnalogWrite(). На платах с ATmega8 выход ШИМ доступен только на контактах 9, 10 и 11.
• Сброс BT: 7. (только для Arduino BT) Подключен к линии сброса модуля Bluetooth®.
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Эти контакты поддерживают связь SPI, которая, хотя и обеспечивается базовым оборудованием, в настоящее время не включена в язык Arduino.
• Светодиод: 13. На Diecimila и LilyPad есть встроенный светодиод, подключенный к цифровому контакту 13. Когда контакт имеет ВЫСОКОЕ значение, светодиод горит, когда контакт НИЗКИЙ, он выключен.

Аналоговые контакты

В дополнение к конкретным функциям, перечисленным ниже, аналоговые входные контакты поддерживают 10-разрядное аналого-цифровое преобразование (АЦП) с использованием функции AnalogRead(). Большинство аналоговых входов также можно использовать как цифровые контакты: аналоговый вход 0 — как цифровой контакт 14, аналоговый вход 5 — как цифровой контакт 19. Аналоговые входы 6 и 7 (присутствующие на Mini и BT) не могут использоваться как цифровые контакты.

• I2C: 4 (SDA) и 5 ​​(SCL). Поддержка связи I2C (TWI) с использованием библиотеки Wire (документация на веб-сайте Wiring).

Контакты питания

• VIN (иногда обозначается как «9V»). Входное напряжение платы Arduino 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. Обратите внимание, что разные платы принимают разные диапазоны входного напряжения, см. документацию к вашей плате. Также обратите внимание, что LilyPad не имеет контакта VIN и принимает только регулируемый вход.
• 5В. Регулируемый источник питания, используемый для питания микроконтроллера и других компонентов на плате. Это может происходить либо от VIN через встроенный регулятор, либо от USB или другого регулируемого источника питания 5 В.
• 3V3. (Только для Diecimila) Питание 3,3 В, генерируемое встроенной микросхемой FTDI.