Форма входа

Поиск



Счетчик посетителей

Рейтинг@Mail.ru

Разработано jtemplate модули Joomla

Модуль Arduino Decimila

Самый последний вариант модуля Ардуино. Подключается к компьютеру через USB порт. Имеет самый полный набор функций и возможностей.

Модуль Arduino Declamila

Arduino Diecimila представляет собой микроконтроллерное устройство на основе микросхемы ATmega168. Модуль имеет 14 контактов цифрового ввода/вывода (шесть из которых может быть использована для вывода сигналов ШИМ, а другие шесть как аналоговые входы АЦП). Модуль так же содержит: кварцевый резонатор на 16 МГц, разъем USB, разъем питания типа миниджек, коннектор для подключения ICSP и кнопку сброса. Купленный в готовом виде модуль содержит все необходимое для разработки микроконтроллерных устройств.  Нужно просто подсоединить модуль к компьютеру при помощи стандартного USB кабеля или запитать его от внешнего источника питания или батареи. 

Diecimila по итальянски означает 10000. Данный модуль был назван этим именем для того, что бы подчеркнуть тот факт, что уже 10000 модулей Ардуино было выпущено к моменту ывыхода этой версии. Arduino Diecimila является самой последней версией из всех модулей с USB интерфейсом.

Схема и конструкция

Проект, выполненный в системе разводки печатных плат EAGLE (схема, плата) - ZIP-архив

Схема в формате PDF

Примечание: На приведенных выше схемах нужно сделать следующие изменения: резистор R2 не устанавливать. Резистор R3 заменить конденсатором 100 нанофарад. 

Параметры модуля

Тип микроконтроллера   ATmega168
Рабочее напряжение микроконтроллера   +5В
Входное напряжение на разъеме питания   7-12В 
Предельные значения напряжения питания   6-20В
Число цифровых входов/выходов   14 (из них 6 могут быть выходами ШИМ)
Аналоговых входов   6
Напряжение нагрузки по каждому из выходов   40 мА
Объем памяти программ (Flash)   16 Кб
SRAM (оперативная память)   1 Кб
EEPROM   512 байт
Тактовая частота   16 МГц

 

Память

Микроконтроллер ATmega168 имеет 16 кб программной памяти (из которых 2 кб используются для хранения загрузчика). Кроме того, микросхема имеет  1 кб озу (SRAM), 512 байт долговременной памяти данных (EEPROM).

Программное обеспечение

Для работы с модулем используется специальная программа (скачать вариант для Windows). При покупке модуля в готовом виде вы получаете плату с микроконтроллером, в программную память которого записана специальная программа - загрузчик. Загрузчик записан в специальную область программной памяти - область загрузчика. Для того, что бы вы случайно не стерли загрузчик на заводе прошит специальный бит защиты, запрещающий запись в область загрузчика. Внимание! При подключении микроконтроллера к любому внешнему программатору и подаче команды "Стирание кристала" загрузчик будет уничтожен! В процессе работы модуля программа загрузчик производит обмен информацией с управляющей программой запущенной на компьютере, что позволяет загружать в микроконтроллер, записыват в его программную память и выполнять разработанные вами программы. Программа загрузчик при обмене данных с компьютером использует стандартный протокол отладочного модуля STK500, что позволяет использовать для програмирования не только стандартный пакет программ Ардуино но так же рекомендованную производителем микросхем AVR программную среду AVR Studio.

Вы можете так же использовать для программирования микроконтроллера ATmega168 любой программатор, использующий для прогроаммирования стандартный канал ICSP (In-Circuit Serial Programming, то есть внутримикросхемное последовательное программирование).  Для этого модуль имеет специальный коннектор.

Автоматический (Программный) сброс

Кроме обычного аппаратного сброса модуль Ардуино имеет возможность производить программный сброс, выполняемый по команде от компьютера. Для этого, один из сигналов (DTR) поступающих с соответствующего выхода микросхемы USB адаптера FT232RL подключен к входу сброса микроконтроллера через конденсатор 0,1 мкф. В тот момент, когда уровень сигнал на этой линии меняется с высокого на низкий, на входе сброса микроконтроллера появляется короткий отрицательный импульс, длительности которого достаточно для его сброса. Версия 009 программного обеспечения использует это свойство для автоматического сброса микроконтроллера перед тем, как начать процесс загрузки программы из компьютера в модуль. Это позволяет начать процесс загрузки нажанием всего одной кнопки "Отправить" в окне управляющей программы. Это позволяет уменьшить время исполнения команды "Выгрузить" и ускорить весь процесс разработки программ.

Ввод и вывод данных

Кадый из 14 выводов модуля можно использовать как вход или как выход данных. Эти выводы работают с сигналами уровнем 0...5В. Каждый из выводов расчитан на входной (или выходной) ток до 20 мА и имеет внутренний программно отключаемый резистор нагрузки сопротивлением 20-50 кОм, который по умолчанию отключен. Выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11 могут работать в режиме выходов сигналов ШИМ. Если вы хотите подключить внешние устройства к выводам 1 или 2, то вы должны помнить, что эти выводы совмещены с цепями работающими в режиме обмена по USB каналу. Поэтому в момент записи программы и при других операциях обмена данными с компьютером внешние цепи нужно будет отключать. 

Модуль так же имеет 6 аналоговых входов (АЦП), каждый из которых обеспечивает 10 разрядное аналого-цифровое преобразрование (т.е. различает 1024 значений уровня сигнала). По умолчанию входы настроены на диапазон входного напряжения от 0 до 5В. Но вы можете снижать верхнюю границу этого диапазона при использовании внешнего источника опорного напряжения и соответствующим образом составленной программы. 

Каналы связи

Модуль Arduino Diecimila имеет целый ряд возможностей для обмена информацией с компьютером, другими модулями Arduino и длюбыми микроконтроллерными устройствами.  Входящий в модуль микроконтроллер ATmega168 имеет встроенный последовательный интерфейс UART работающий с сигналами TTL уровней (0...+5В), сигналы которого выведены на контакты 1 (RxD) и 2 (TxD) модуля. Кроме того, модуль имеет в своем составемикросхему  USB конвертора FT232RL фирмы FTDI, который обеспечивает работу через создаваемый автоматически виртуальный COM порт при подключении модуля к компьютеру. Управляющая программа для компьютера, служащая средой разработки приложений для модулей Ардуино имеет простые средства позволяющие получать простые текстовые данные, полылаемые из модуля на компьютер через тот же COM порт, через который происходит управление и программирование модуля.

Входящая в комплект программного обеспечения библиотека прикладных функций имеет в своем составе несколько функций, позволяющих организовать последовательный канал связи на любом цифровом выходе модуля. 

Микроконтроллер ATmega168 так же поддерживает I2C (TWI) шину и шину SPI. Библиотека Ардуино содержит функцию для работы с I2C. Для работы с SPI необходимо разрабатывать программу самостоятельно. Для этого можно обратиться к фирменной документации на микроконтроллер.

Питание

Питание модуля Arduino Diecimila можно осуществлять как от канала USB, так и от внешнего источника питания. Выбор одного из этих способов производится при помощи специальной перемычки PWR_SEL на плате модуля. Если вы хотите питать модуль от USB, установите перемычку на пару котактов, расположенных ближе к USB разъему, для того, что бы переключить модуль на внешнее питание, перемычка устанавливается на те контакты, котрые расположены ближе к разъему питания. 

Внешнее питание может осуществляться либо от небольшого сетевого блока питания (например блока в сетевой вилке), либо от батареи. На центральный контакт разъема питания подается плюс, а на общий провод минус. Провода от акумулятора можно подключить к контактам GND и VIN разъема питания. Помните, чем меньше напряжение питания, тем меньше потребление энергии.

Внешнее напряжение питания может быть 6 до 20 В. Однако, при входных напряжениях менее 7В напряжение на микроконтроллере может упасть нихе 5В что приведет к нестабильной работе модуля. При напряжениях более 12В встроенный стабилизатор напряжения может перегреваться, что приведет к снижению надежности. При перегреве он даже может выдти из строя. Рекомендуемый диапазон напряжения питания 7...12 В.

Защита от перегрузок канала USB

Модуль Arduino Diecimila имеет комплексную щащиту которая предохраняет USB порт вашего компьютера от коротких замыканий и перегрузок по току. Хотя большинство компьютеров имеет свою собственную защиту, дополнительная защита повышает надежность работы. Если ток по любой из цепей канала USB превысит 500 мA, то устройство защиты разрывает цепь и удерживает ее в состоянии разрыва до теж пор, пока не исчезнет причина перегрузки.

Габаритные размеры

Размеры самой платы составляют 2,7 X 2,1 дюйма (69 X 53 мм). Разъем USB и разъем питания выступают за эти размеры. Плата имеет два крепежных отверстия, при помощи которых вы можете закрепить модуль в любом необходимом месте. Обратите внимание, что расстояние между контактами 7 и 8 составляет 160 мм. Тогда как растояние между всеми остальными выводами составляет 100 мм.

 

Игра