Arduino Due: Pin konfiguráció, interfész és alkalmazásai

Az Arduino kártya egy nyílt forráskódú hardver- és szoftverplatform, amely mikrokontrollert és más, a hozzá csatlakozó alkatrészeket támogató áramköri lappal rendelkezik. Ez a tábla egyszerűen programozható egy integrált fejlesztőkörnyezet (IDE) segítségével, amely a kód írására és a táblára való feltöltésére szolgál. Az Arduino egy rugalmas mikrovezérlő kártya, amelyet különféle elektronikai projektek fejlesztésére használnak. Vannak különböző típusú Arduino táblák mint arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, Mega 2560 , Lilypad stb. Tehát ez a cikk az Arduino tábla egyik típusáról ad tájékoztatást Arduino Due – alkalmazásokkal való munka.

Mi az az Arduino Due?

Az Arduino Due az Arduino sorozat legerősebb Arduino fejlesztőkártyája. Ez az Arduino tábla egy kezdő kártya, amely számos funkciót tartalmaz, kiváló feldolgozási sebességgel, így fejlett alkalmazásokban is használható. Ezt a kártyát egy ARM sorozatú vezérlőn fejlesztették ki, míg a többi Arduino kártyát egy ATMEGA sorozatú vezérlőre alapozták.

Az Arduino esedékes kártyája a 32 bites ARM mag mikrokontrolleren alapul. Ez a kártya 54 digitális I/O tűvel kapható, amelyekből 12 érintkező PWM o/ps, 12 analóg bemenet, UART -4, 84 MHz CLK, DAC -2, TWI-2, SPI fejléc, tápegység aljzat, egy JTAG fejléc, egy USB OTG csatlakozás, valamint egy RESET gomb és egy ERASE gomb.

Az Arduino Due kártya egyszerűen csatlakoztatható bármely számítógéphez a mikro-USB a kezdéshez kábellel és tápellátással akkumulátoron vagy AC-DC adapteren keresztül. Ez a tábla jól illeszkedik minden típusú Arduino pajzshoz, amely 3,3 V-on működik.

Műszaki adatok

A Az Arduino Due specifikációi a következőket tartalmazzák.

• A mikrokontroller egy SAM3X8E 32 bites ARM vezérlő.
• Az üzemi feszültség 3,3V.
• A maximális áram minden I/O érintkezőn 3mA és 15mA.
• Az összes I/O érintkezőből felvett maximális áram 130 mA.
• A flash memória 512K bájt.
• 16 Kbyte EEPROM.
• 96 Kbyte belső RAM.
• A belső órajel 12 Mhz.
• A külső órajel 84 MHz.
• Az üzemi hőmérséklet -40ºC és +85ºC között van
• Az ajánlott i/p feszültség 7V és 12V között van.
• A bemeneti feszültség 6 és 20 V között van
• Digitális I/O tűk – 54.
• Analóg i/p érintkezők – 12.
• Analóg o/p tűk – 2.

Arduino Due Pin konfiguráció

Az Arduino Due tűkonfigurációja az alábbiakban látható.

Erő

Az Arduino Due kártya USB-csatlakozón vagy külső tápegységen, például akkumulátoron vagy AC-DC adapteren keresztül működtethető. Így az áramforrás kiválasztása automatikusan történik. Az Arduino Due tápcsatlakozói +3,3V, +5V, Vin és GND.

• A Vin az a bemeneti feszültség érintkezője, amelyen keresztül a feszültséget táplálják.
• Az 5 V-os érintkező egy szabályozott 5 V-ot ad ki az Arduino kártya feszültségszabályozójával.
• A 3,3 V-os feszültség a fedélzeti szabályozón keresztül jön létre. Ez a szabályozó egyszerűen biztosítja a SAM3X mikrokontroller tápellátását.
• A táblán 5 GND tű található.
• Az Arduino due kártyán található IOREF érintkező egyszerűen megadja azt a feszültségreferenciát, amelyen keresztül a mikrokontroller működik. Az IOREF tű feszültsége készen állhat az árnyékolás megfelelő konfigurálásával és a megfelelő áramforrás kiválasztásával, vagy az o/ps feszültségátalakítóinak az 5 V-on (vagy 3,3 V-on) történő működésével.

Kommunikációs interfész

UART: UART egy „univerzális aszinkron vevőadó”. Ezt az interfészt elsősorban a PRO MINI programozására használják.

SPI: SPI egy soros periféria interfész, amely a soros adatok nagyon hatékony továbbítására szolgál a mikrokontrollerek és egy vagy több periféria között. Az Arduino due négy SPI, SCK, SS, MOSI és MISO tűt tartalmaz.

TWI: A TWI egy kétvezetékes interfész, amelyet perifériák csatlakoztatására használnak.

TUD: A CAN egy vezérlőterületi hálózati interfész, amelyet főként a vezérlők közötti kommunikáció biztosítására használnak.

SSC: Az SSC egy szinkron soros kommunikációs interfész, amelyet főleg audio- és telekommunikációs alkalmazásokhoz használnak.

memória

A SAM3X két blokk 256 KB (512 KB) flash memóriával rendelkezik a kód tárolására. A rendszerindító betöltőt gyárilag az Atmeltől előre égetik, és egyszerűen egy dedikált ROM-ban tárolják. Az SRAM 96 KB-val érhető el, két egymás melletti 32 KB és 64 KB-os bankban. Az összes meglévő memória közvetlenül elérhető lapos címzési területként, például RAM, ROM és Flash.

TÖRLÉS gomb

A beépített ERASE gomb a SAM3X Flash memória törlésére szolgál. Így ez megszünteti a jelenleg betöltött adatokat a mikrokontroller egységből. A törléshez tartsa lenyomva az Erase gombot egy ideig, amikor az Arduino kártya árammal működik.

Analóg bemenetek (A0-tól A11-ig):

Az Arduino Due 12 analóg bemenetet tartalmaz, és minden érintkező 12 bit felbontást biztosít. Ezeket az analóg érintkezőket egyszerűen az Arduino kártyához csatlakoztatott analóg érzékelő értékének leolvasására használják. Az alaplap minden analóg tűjét egy beépített ADC-hez kötöttem 12 bites felbontással.

DAC tűk (DAC0 - DAC1):

Ez a két érintkező analóg kimenetet biztosít 12 bites felbontással. Ezt a két érintkezőt főként hangkimenet létrehozására használják az Audio könyvtárral.

AREF

Ezt a tűt egyszerűen csatlakoztatni kell a SAM3X vezérlő analóg referenciaérintkezőjéhez egy ellenálláshídon keresztül. Ennek a tűnek a használatához a BR1 ellenállást le kell forrasztani a nyomtatott áramköri lapról.

VISSZAÁLLÍTÁS

Ez a tű a vezérlő alaphelyzetbe állítására és a program végrehajtásának elölről történő indítására szolgál.

PWM tűk (2-13)

A 2-től 13-ig terjedő PWM érintkezők a digitális tűk készletéből származnak, ahol minden érintkező 8 bites PWM o/p-t ad. A PWM o/p értéke egyszerűen 0 és 5 volt között változik.

JTAG fejléc: Hardverek közös interfésze, amely segít közvetlenül kommunikálni az alaplapunk külső chipjeivel. Erre a célra 4 érintkezőt használnak, amelyek TCK, TD0, TMS és TDI jelzéssel vannak ellátva.

Arduino Due programozás

Általában minden típusú Arduino táblát egyszerűen az IDE Arduino szoftverrel programoznak. Ez a szoftver nagyon egyszerűen megtanulható és használható, különösebb bonyolultság nélkül. Ez a szoftver könnyen elérhető, így közvetlenül letölthetjük a hivatalos webhelyről, és kiválaszthatjuk azt az Arduino táblát, amelyen dolgozni szeretne. Ennek a kártyának nincs szüksége külső íróra, például egy rendszerbetöltőre, hogy a kódot a fedélzetre írja. Az Arduino szoftver tökéletesen működik olyan általános operációs rendszereken keresztül, mint a Windows, MAC vagy Linux .

Az Arduino Due tábla nagyjából minden olyan pajzshoz jól illeszkedik, amelyeket főleg más típusú Arduino táblákhoz terveztek. A legjelentősebb pajzsok a következők; Motorpajzs, Ethernet pajzs és WiFi pajzs.

LM35 hőmérséklet-érzékelő interfész az Arduino Due-val

Az alábbiakban látható az LM35 hőmérséklet-érzékelő, amely az Arduino due-hoz kapcsolódik. Az LM35 hőmérséklet-érzékelő egy precíziós IC, amelynek o/p feszültsége lineárisan arányos a Celsius hőmérséklettel. Így ennek az IC-nek van egy előnye a Kelvin belül kalibrált lineáris hőmérséklet-érzékelőknél, mivel a felhasználónak nem kell nagy stabil feszültséget levonnia az o/p-ből a kényelmes Celsius-skálázás eléréséhez.

Az LM35 érzékelőnek nincs szüksége külső kalibrációra, különben trimmelésre, hogy tipikus pontosságot ±1/4°C szobahőmérsékleten és ±3/4°C pontosságot adjon a teljes +150°C hőmérsékleti tartomány felett.

Az LM35 hőmérséklet-érzékelő három +5 V érintkezőt, GND-t és kimenetet tartalmaz t. Az LM35 érzékelő és az Arduino due board csatlakozásai a következők:

A A hőmérséklet-érzékelő Vcc érintkezője az Arduino kártya 3v3 érintkezőjéhez csatlakozik.
A A hőmérséklet-érzékelő GND érintkezője az Arduino kártya GND érintkezőjéhez csatlakozik.
A a hőmérséklet-érzékelő kimeneti érintkezője az Arduino kártya A0 érintkezőjéhez csatlakozik.

Kód

const int analógIn = A0;
int RawValue= 0;
dupla Feszültség = 0;
dupla tempC = 0;
dupla tempF = 0;

void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop()

{
RawValue = analógRead(analogIn);
Feszültség = (RawValue / 1023,0) * 3300; // 5000, hogy millivotokat kapjunk.
tempC = feszültség * 0,1;
tempF = (tempC * 1,8) + 32; // konvertálni F-re
Serial.print(“Nyers érték = ” ); // előre skálázott értéket mutat
Serial.print(RawValue);
Serial.print(“\t milli volt = “); // mutatja a mért feszültséget
Serial.print(feszültség,0); //
Serial.print(“\t Hőmérséklet C-ben = “);
Serial.print(tempC,1);
Serial.print(“\t Hőmérséklet F-ben = “);
Serial.println(tempF,1);
késleltetés(500);
}

A kimenet megjelenik a soros monitoron. Tehát nyissa meg a soros monitort a kimenetek ellenőrzéséhez, az alábbiak szerint.

Nyers érték = 69 millivolt = 220 Hőmérséklet C-ban = 22,1 Hőmérséklet F-ben = 72,5
Nyers érték = 70 millivolt = 227 Hőmérséklet C-ban = 23,6 Hőmérséklet F-ben = 73,6
Nyers érték = 71 millivolt = 230 Hőmérséklet C-ban = 23,9 Hőmérséklet F-ben = 74,2
Nyers érték = 72 millivolt = 234 Hőmérséklet C-ban = 24,2 Hőmérséklet F-ben = 74,8
Nyers érték = 73 millivolt = 236 Hőmérséklet C-ban = 24,5 Hőmérséklet F-ben = 75,4
Nyers érték = 74 millivolt = 240 Hőmérséklet C-ban = 24,9 Hőmérséklet F-ben = 76,0
Nyers érték = 75 millivolt = 243 Hőmérséklet C-ban = 25,2 Hőmérséklet F-ben = 76,5
Nyers érték = 76 millivolt = 246 Hőmérséklet C-ban = 25,5 Hőmérséklet F-ben = 77,1
Nyers érték = 77 millivolt = 249 Hőmérséklet C-ban = 54,8 Hőmérséklet F-ben = 77,7

Miben különbözik az Arduino Due a többi Arduino táblától?

Az Arduino Due tábla a feszültségszint tekintetében különbözik a többi Arduino táblától. Tehát az Arduino due boardon belüli mikrokontroller egyszerűen 3,3 V-on működik, nem pedig 5 V-on, ami más Arduino kártyákon megszokott. Ha nagyobb feszültséget (>3,3 V) használ az Arduino Due kártya érintkezőihez, a kártya megsérülhet. Az Arduino due boardban használt processzor a leggyorsabb processzor a többi kártyához képest. A memória mérete maximális az Arduino miatti kártyán a többi kártyához képest. Az Arduino esedékes kártyán nincs beépített EEPROM, és ez a drágább kártya. A Due tábla tartalmaz egy nagy sz. tűfejekből több digitális I/O-hoz csatlakozhat, és a tipikus Arduino pajzsokon keresztül pin-kompatibilis is.

Az Arduino Due támogatja a mesterséges intelligenciát és az algoritmusokat. A hasonló számú porttal rendelkező, csak sokkal erősebb Arduino Mega táblához hasonlóan ezt az Arduino due kártyát is használhatjuk olyan projektekben, amelyek mesterséges intelligenciát (AI) hoznak létre mobil robotok számára. Tehát, ha valaki bonyolult algoritmusokat szeretne kezelni, különben reaktívabbá tenni a robotot, akkor az Arduino Due tábla lenne a megfelelő.

Előnyök

A fő Az Arduino Due előnyei a következőket tartalmazzák.

• Ez egy nagyon erős 32 bites, 84 MHz-es processzor.
• Az egyes másodpercekre vonatkozó utasításokon belüli feldolgozási sebesség magas.
• Az Arduinokat elsősorban arra tervezték, hogy elérhetőbbé tegyék a vezérlőt.
• Az Arduino másodpercenként 114 kilociklust tud produkálni.
• A programozási nyelve egyszerű.
• Az ára alacsonyabb a Megához képest.

Hátrányok

A fő Az Arduino hátrányai miatt a következőket tartalmazzák.

• Ezek a táblák kissé terjedelmesek.
• Több helyet foglal el.
• A Due gyengébb a pajzskompatibilitás hiánya miatt.
• Az Arduino megfelelő mérete sok projekthez nem megfelelő.
• Ez az alaplap nem rendelkezik Bluetooth és Wi-Fi képességekkel.

Arduino Due alkalmazások

A fő Arduino kettő használ a következőket tartalmazzák.

• Az Arduino Due-t többnyire Arduino-alapú projektekhez használják.
• Széles körben használják különféle alkalmazásokban, ahol a gyors feldolgozási sebesség a végeredmény.
• Ideális olyan projektekhez, amelyek nagy számítási teljesítményt igényelnek, mint például a drónok, amelyeket távolról irányítanak a repüléshez, és másodpercenként sok szenzoradatot kell feldolgozni.
• Automatizálás az iparban.
• Biztonsági rendszerek.
• Virtuális valóság alapú alkalmazások.
• GSM és Android alapú alkalmazások.
• Beágyazott rendszer.
• Automatizálási rendszer otthoni infravörös használatával.
• Robot kar.
• Vészvilágítás.
• Mobil emelő.
• Otthonautomatizálási rendszer Bluetooth-szal.
• Utcai lámpák automatikus intenzitásszabályozása.
• Akadálykerülő robot.
• Falmászó jármű.
• Számláló rendszer egy parkolóhoz.

Tehát erről szól az egész az Arduino áttekintése Esedékes – működés és alkalmazásai. Ez az Arduino kártya egy 32 bites ARM mag mikrokontrolleren alapul, így alkalmas nagyobb méretű Arduino projektekhez. Ez az Arduino Due mikrokontroller alaplap a Atmel SAM3X8E Cortex M3 CPU . Íme egy kérdés, mi az az Arduino nano?