Arduino-levy on avoimen lähdekoodin laitteisto- ja ohjelmistoalusta, joka on suunniteltu piirilevyllä, joka sisältää mikro-ohjaimen ja muita liitäntöjä, jotka tukevat siihen liittyviä eri komponentteja. Tämä kortti voidaan ohjelmoida yksinkertaisesti IDE:n (Integrated Development Environment) avulla, jota käytetään koodin kirjoittamiseen ja lataamiseen levylle. Arduino on joustava mikro-ohjainkortti, jota käytetään erilaisten elektroniikkaprojektien kehittämiseen. Niitä on erilaisia Arduino-levytyyppejä Kuten arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, Mega 2560 , Lilypad jne. Joten tämä artikkeli tarjoaa tietoa yhdestä Arduino-levytyypistä, nimittäin Arduino Due – sovellusten parissa työskenteleminen.
Mikä on Arduino Due?
Arduino Due on Arduino-sarjan tehokkain Arduino-kehityslevy. Tämä Arduino-levy on aloittelijalevy, joka sisältää monia ominaisuuksia erinomaisella käsittelynopeudella, joten sitä käytetään edistyneissä sovelluksissa. Tämä kortti kehitettiin ARM-sarjan ohjaimelle, kun taas muut Arduino-kortit kehitettiin ATMEGA-sarjan ohjaimen perusteella.
Arduinon kortti perustuu 32-bittiseen ARM-ydinmikro-ohjaimeen. Tämä kortti on saatavana 54 digitaalisella I/O-nastalla, joista 12 nastaa käytetään PWM o/ps:nä, 12 analogiatuloa, UARTs -4, 84 MHz CLK, DAC -2, TWI-2, SPI-otsikko, virtalähde liitin, JTAG-otsikko, USB OTG -liitäntä ja RESET-painike & can ERASE -painike.
Arduino Due -levy voidaan yksinkertaisesti liittää mihin tahansa tietokoneeseen a mikro-USB kaapeli ja virta akun tai AC-DC-sovittimen kautta aloittaaksesi. Tämä levy sopii hyvin kaikentyyppisten Arduino-suojaimien kanssa, jotka toimivat 3,3 V jännitteellä.
Tekniset tiedot
The Arduino Duen tekniset tiedot Sisällytä seuraavat.
- Mikro-ohjain on SAM3X8E 32-bittinen ARM-ohjain.
- Käyttöjännite on 3,3 V.
- Maksimivirta jokaisessa I/O-nastassa on 3mA ja 15mA.
- Suurin kaikista I/O-nastoista otettu virta on 130 mA.
- Flash-muisti on 512 kt.
- 16 kt EEPROM.
- 96 kilotavua sisäistä RAM-muistia.
- Sisäinen kellotaajuus on 12 MHz.
- Ulkoinen kellotaajuus on 84 MHz.
- Käyttölämpötila vaihtelee -40ºC - +85ºC
- Suositeltu i/p-jännite vaihtelee 7V - 12V.
- Tulojännite vaihtelee välillä 6 - 20 V
- Digitaaliset I/O-nastat – 54.
- Analogiset i/p-nastat – 12.
- Analogiset o/p-nastat – 2.
Arduino Due Pin -kokoonpano
Arduino Duen pin-kokoonpano on esitetty alla.
Tehoa
Arduino Due -korttia voidaan käyttää USB-liittimen tai ulkoisen virtalähteen, kuten akun tai AC-DC-sovittimen, kautta. Virtalähde valitaan siis automaattisesti. Arduino Duen virtanastat ovat +3.3V, +5V, Vin & GND.
- Vin on tulojännitteen nasta, johon jännite syötetään tämän nastan kautta.
- 5 V nasta tuottaa säädetyn 5 V:n Arduino-levyn jännitesäätimen avulla.
- 3,3 V:n jännite tuotetaan sisäisen säätimen kautta. Tämä säädin tarjoaa yksinkertaisesti virtalähteen SAM3X-mikro-ohjaimelle.
- Levyllä on 5 GND-nastaa.
- Arduino due -levyn IOREF-nasta tarjoaa yksinkertaisesti jännitteen, jonka kautta mikro-ohjain toimii. IOREF-nastan jännite voidaan valmistaa määrittämällä suoja oikein ja valitsemalla sopiva virtalähde tai sallimalla o/ps:n jännitteenmuuntimet toimia 5V (tai) 3.3V kautta.
Viestintäliittymä
UART: UART on 'yleinen asynkroninen vastaanotinlähetin'. Tätä käyttöliittymää käytetään pääasiassa PRO MINI -ohjelmointiin.
SPI: SPI on Serial Peripheral Interface, jota käytetään sarjatietojen siirtämiseen mikro-ohjainten ja yhden tai useamman oheislaitteen välillä erittäin tehokkaasti. Arduino due sisältää neljä SPI-nastaa SCK, SS, MOSI ja MISO.
TWI: TWI on kaksijohtiminen liitäntä, jota käytetään oheislaitteiden liittämiseen.
VOI: CAN on ohjainalueverkkoliitäntä, jota käytetään pääasiassa ohjainten välisen viestinnän tarjoamiseen.
SSC: SSC on synkroninen sarjaliikenneliitäntä, jota käytetään pääasiassa ääni- ja televiestintäsovelluksiin.
Muisti
SAM3X:ssä on kaksi 256 kilotavua (512 kilotavua) flash-muistia koodin tallentamista varten. Käynnistyslatain on valmiiksi poltettu Atmelista tehtaalla ja se on yksinkertaisesti tallennettu erilliseen ROM-muistiin. SRAM on saatavana 96 kilotavulla kahdessa vierekkäisessä 32 kilotavussa ja 64 kilotavussa. Kaikkea olemassa olevaa muistia voidaan käyttää suoraan tasaisena osoitetilana, kuten RAM, ROM ja Flash.
ERASE-painike
Laitteessa olevaa ERASE-painiketta käytetään SAM3X Flash -muistin tyhjentämiseen. Joten tämä poistaa tällä hetkellä ladatut tiedot mikro-ohjainyksiköstä. Pyyhkimistä varten pidä Erase-painiketta painettuna jonkin aikaa, kun Arduino-levy on sähkökäyttöinen.
Analogiset tulot (A0 - A11):
Arduino Due sisältää 12 analogista tuloa ja jokainen nasta tarjoaa 12 bittiä resoluutiota. Näitä analogisia nastoja käytetään yksinkertaisesti Arduino-korttiin kytketyn analogisen anturin arvon lukemiseen. Jokaisen levyn analogisen nastan liitin sisäänrakennettuun ADC:hen 12-bittisellä resoluutiolla.
DAC-nastat (DAC0 - DAC1):
Nämä kaksi nastaa tarjoavat analogisen lähdön 12-bittisellä resoluutiolla. Näitä kahta nastaa käytetään pääasiassa äänilähdön luomiseen äänikirjaston kanssa.
AREF
Tämä nasta on yksinkertaisesti kytketty SAM3X-ohjaimen analogiseen referenssinastaan läpi vastussillan. Tämän nastan käyttämiseksi BR1-vastus tulee irrottaa painetusta piirilevystä.
RESET
Tätä nastaa käytetään nollaamaan ohjain ja käynnistämään ohjelman suorittaminen alusta.
PWM-nastat (2-13)
PWM-nastat 2-13 ovat digitaalisten nastojen sarjasta, jossa jokainen nasta antaa 8-bittisen PWM o/p:n. PWM o/p -arvo vaihtelee yksinkertaisesti välillä 0 - 5 volttia.
JTAG-otsikko: Yhteinen laitteistorajapinta, joka auttaa meitä kommunikoimaan suoraan korttimme ulkoisten sirujen kanssa. Tähän tarkoitukseen käytetään 4 nastaa, jotka on merkitty TCK, TD0, TMS ja TDI.
Arduino Due -ohjelmointi
Yleensä kaikki Arduino-levyt ohjelmoidaan IDE Arduino -ohjelmistolla. Tämä ohjelmisto on erittäin helppo oppia ja käyttää ilman paljon monimutkaisuutta. Tämä ohjelmisto on helposti saatavilla, joten voimme ladata sen suoraan viralliselta sivustolta ja valita Arduino-levyn, jota haluat työstää. Tämä kortti ei tarvitse ulkoista poltinta, kuten käynnistyslatainta, polttaakseen koodin aluksella. Arduino-ohjelmisto toimii täydellisesti yleisissä käyttöjärjestelmissä, kuten Windows, MAC tai Linux .
Arduino Due -levy sopii hyvin yhteen suunnilleen kaikkien kilpien kanssa, jotka on suunniteltu pääasiassa muille Arduino-levyille. Merkittävimmät suojat ovat; Moottorin suojus, Ethernet-suoja ja WiFi-suoja.
LM35-lämpötila-anturin liitäntä Arduino Duen kanssa
Alla näkyy LM35-lämpötila-anturin liitäntä Arduino Duun kanssa. LM35-lämpötila-anturi on tarkkuus-IC, jonka o/p-jännite on lineaarisesti verrannollinen Celsius-lämpötilaan. Siten tällä IC:llä on etua verrattuna lineaarisiin lämpötila-antureihin, jotka on kalibroitu Kelvinin sisällä, koska käyttäjän ei tarvitse vähentää suurta vakaata jännitettä sen o/p:stä saadakseen kätevän celsiusasteikon.
LM35-anturi ei tarvitse ulkoista kalibrointia, muuten trimmausta, jotta saadaan tyypillinen tarkkuus ±1/4°C huoneenlämmössä ja ±3/4°C koko +150°C lämpötila-alueen yläpuolella.
LM35 lämpötila-anturi sisältää kolme nastaa +5V, GND ja lähtö t. LM35-anturin kytkennät Arduino-levyyn ovat seuraavat:
The Lämpötila-anturin Vcc-nasta on kytketty Arduino-levyn 3v3-pintaan.
The Lämpötila-anturin GND-nasta on kytketty Arduino-levyn GND-nastan.
The lämpötila-anturin lähtönasta on kytketty Arduino-levyn A0-nastaan.
Koodi
const int analogIn = A0;
int RawValue= 0;
kaksinkertainen jännite = 0;
kaksinkertainen lämpötila C = 0;
kaksinkertainen tempF = 0;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
RawValue = analogiRead(analogIn);
Jännite = (RawValue / 1023,0) * 3300; // 5000 saadaksesi millivoteja.
tempC = jännite * 0,1;
tempF = (tempC*1,8) + 32; // muuntaa F:ksi
Serial.print('Raakaarvo = ' ); // näyttää esiskaalatun arvon
Serial.print(RawValue);
Serial.print('\t millivolttia = '); // näyttää mitatun jännitteen
Serial.print(Voltage,0); //
Serial.print('\t Lämpötila C = ');
Serial.print(tempC,1);
Serial.print('\t Lämpötila F = ');
Serial.println(tempF,1);
viive (500);
}
Lähtö näkyy sarjanäytössä. Joten avaa sarjamonitori tarkistaaksesi lähdöt seuraavasti.
Raaka arvo = 69 millivolttia = 220 Lämpötila C = 22,1 Lämpötila F = 72,5
Raaka arvo = 70 millivolttia = 227 Lämpötila C = 23,6 Lämpötila F = 73,6
Raaka arvo = 71 millivolttia = 230 lämpötila C = 23,9 lämpötila F = 74,2
Raaka arvo = 72 millivolttia = 234 Lämpötila C = 24,2 Lämpötila F = 74,8
Raaka arvo = 73 millivolttia = 236 lämpötila C = 24,5 lämpötila F = 75,4
Raaka arvo = 74 millivolttia = 240 lämpötila C = 24,9 lämpötila F = 76,0
Raaka arvo = 75 millivolttia = 243 Lämpötila C = 25,2 Lämpötila F = 76,5
Raaka arvo = 76 millivolttia = 246 lämpötila C = 25,5 lämpötila F = 77,1
Raaka arvo = 77 millivolttia = 249 lämpötila C = 54,8 lämpötila F = 77,7
Kuinka Arduino Due eroaa muista Arduino-levyistä?
Arduino Due -levy on erilainen verrattuna muuntyyppisiin Arduino-levyihin jännitetason suhteen. Joten Arduino due boardin mikro-ohjain toimii yksinkertaisesti 3,3 V:lla eikä 5 V:lla, mikä on yleistä muissa Arduino-levyissä. Jos käytät suurempaa jännitettä (>3,3 V) Arduino Due -levyn nastoihin, kortti voi vaurioitua. Arduino due boardissa käytetty prosessori on nopein prosessori muihin korteihin verrattuna. Muistin koko on suurin Arduino due -kortilla verrattuna muihin levyihin. Arduino Due -levyssä ei ole sisäistä EEPROM-levyä ja se on kalliimpi kortti. Due-taulu sisältää suuren no. pin-otsikoiden liittämiseksi useisiin digitaalisiin I/O-liittimiin ja on myös nasta-yhteensopiva tyypillisten Arduino-suojaimien kautta.
Arduino Due tukee tekoälyä ja algoritmeja. Kuten Arduino Mega -levyllä, jolla on samanlainen määrä portteja, vain paljon tehokkaampi, voimme käyttää tätä Arduino due -korttia projekteissa, joissa luodaan tekoälyä mobiiliroboteille. Joten jos haluaa käsitellä monimutkaisia algoritmeja, muuten tehdä robotista reaktiivisempi, Arduino Due -levy olisi oikea.
Edut
Pää Arduino Duen edut Sisällytä seuraavat.
- Se on erittäin tehokas 32-bittinen, 84 MHz:n prosessori.
- Käsittelynopeus ohjeissa joka sekuntia kohden on korkea.
- Arduinot on pääasiassa suunniteltu tekemään ohjaimesta helpommin saavutettavissa.
- Arduino due voi tuottaa 114 kilosykliä sekunnissa.
- Sen ohjelmointikieli on yksinkertainen.
- Sen hinta on halvempi verrattuna Megaan.
Haitat
Pää Arduinon haitoista johtuvat Sisällytä seuraavat.
- Nämä levyt ovat hieman isoja.
- Se kattaa enemmän tilaa.
- Due on huonompi, koska suojuksen yhteensopivuus puuttuu.
- Arduino-koko ei ole kätevä monille projekteille.
- Tältä levyltä puuttuu Bluetooth- ja Wi-Fi-ominaisuudet.
Arduino Due -sovellukset
Pää Arduino kaksi käyttää Sisällytä seuraavat.
- Arduino Duea käytetään enimmäkseen Arduino-pohjaisissa projekteissa.
- Sitä käytetään laajalti erilaisissa sovelluksissa, joissa nopea käsittelynopeus on lopputulos.
- Se on ihanteellinen projekteihin, jotka vaativat suurta laskentatehoa, kuten droonit, joita ohjataan etäohjauksella lentämään ja jotka vaativat paljon anturidataa joka sekunti.
- Automaatio teollisuudessa.
- Turvajärjestelmät.
- Virtuaalitodellisuuteen perustuvat sovellukset.
- GSM- ja Android-pohjaiset sovellukset.
- Upotettu järjestelmä.
- Kodin automaatiojärjestelmä infrapunalla.
- Robottivarsi.
- Hätä valaistus.
- Liikkuva nostin.
- Kotiautomaatiojärjestelmä Bluetoothilla.
- Katuvalojen automaattinen voimakkuuden säätö.
- Esteitä välttävä robotti.
- Seinäkiipeilyyn tarkoitettu ajoneuvo.
- Laskurijärjestelmä parkkipaikalle.
Tästä siis kaikesta on kyse yleiskatsaus Arduinoon Due – työ ja sen sovellukset. Tämä Arduino-levy perustuu 32-bittiseen ARM-ydinmikro-ohjaimeen, joten se sopii laajempiin Arduino-projekteihin. Tämä Arduino Due -mikrokontrollerikortti perustuu Atmel SAM3X8E Cortex M3 -suoritin . Tässä on kysymys sinulle, mikä on Arduino nano?
