Arduino Due: Pin konfiguracija, sučelje i njegove primjene

Arduino ploča je hardverska i softverska platforma otvorenog koda koja je dizajnirana s pločom koja uključuje mikrokontroler i druga sučelja koja podržavaju različite komponente koje se na nju povezuju. Ova se ploča može jednostavno programirati uz pomoć integriranog razvojnog okruženja (IDE) koje se koristi za pisanje i učitavanje koda na ploču. Arduino je fleksibilna mikrokontrolerska ploča koja se koristi za razvoj različitih elektroničkih projekata. Postoje različite vrste Arduino ploča Kao arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, Mega 2560 , Lilypad, itd. Ovaj članak pruža informacije o jednoj od vrsta Arduino ploča Arduino Due – rad s aplikacijama.

Što je Arduino Due?

Arduino Due je najmoćnija Arduino razvojna ploča u Arduino seriji. Ova Arduino ploča je ploča za početnike koja uključuje mnoge značajke s izvrsnom brzinom obrade, pa se koristi u naprednim aplikacijama. Ova ploča razvijena je na kontroleru serije ARM, dok su ostale Arduino ploče razvijene na temelju kontrolera serije ATMEGA.

Arduino ploča se temelji na 32-bitnom mikrokontroleru ARM jezgre. Ova ploča je dostupna s 54 digitalna I/O pina gdje se 12 pinova koristi kao PWM o/ps, 12-analognih ulaza, UART -4, 84 MHz CLK, DAC -2, TWI-2, SPI zaglavlje, napajanje utičnica, JTAG zaglavlje, USB OTG veza i gumb RESET & gumb za brisanje.

Ploča Arduino Due može se jednostavno spojiti na bilo koje računalo putem a mikro-USB kabel i napajanje preko baterije ili AC-to-DC adaptera za početak. Ova ploča je dobro prilagođena svim vrstama Arduino štitova koji rade na 3,3 V.

Tehnički podaci

The specifikacije Arduino Due uključuju sljedeće.

• Mikrokontroler je SAM3X8E 32-bitni ARM kontroler.
• Radni napon je 3,3V.
• Maksimalna struja kroz svaki I/O pin je 3mA i 15mA.
• Maksimalna struja izvučena iz svih I/O pinova je 130 mA.
• Flash memorija ima 512K bajtova.
• EEPROM od 16 Kbajta.
• 96 Kbajta internog RAM-a.
• Unutarnja frekvencija sata je 12 Mhz.
• Vanjska taktna frekvencija je 84 Mhz.
• Raspon radnih temperatura od -40ºC do +85ºC
• Preporučeni i/p napon kreće se od 7V do 12V.
• Ulazni napon kreće se od 6 do 20V
• Digitalni I/O pinovi – 54.
• Analogni i/p pinovi – 12.
• Analogni o/p pinovi – 2.

Arduino Due Pin Configuration

Konfiguracija pinova Arduino Due prikazana je u nastavku.

Vlast

Ploča Arduino Due može se napajati putem USB konektora ili vanjskog napajanja poput baterije ili AC-to-DC adaptera. Dakle, izvor napajanja se bira automatski. Pinovi za napajanje Arduino Due su +3.3V, +5V, Vin & GND.

• Vin je pin ulaznog napona gdje se napon dovodi kroz ovaj pin.
• 5V pin daje reguliranih 5V pomoću regulatora napona na Arduino ploči.
• Napon napajanja od 3,3 V generira se preko ugrađenog regulatora. Ovaj regulator jednostavno osigurava napajanje SAM3X mikrokontrolera.
• Na ploči je dostupno 5 GND pinova.
• IOREF pin na Arduino due ploči jednostavno daje referentni napon preko kojeg radi mikrokontroler. Napon IOREF pina može biti spreman pravilnim konfiguriranjem štita i odabirom prikladnog izvora napajanja ili dopuštanjem pretvarača napona na o/ps za funkcioniranje kroz 5V (ili) 3,3V.

Komunikacijsko sučelje

UART: UART je 'Univerzalni asinkroni prijamni odašiljač'. Ovo se sučelje uglavnom koristi za programiranje PRO MINI.

SPI: SPI je serijsko periferno sučelje koje se koristi za vrlo učinkovit prijenos serijskih podataka između mikrokontrolera i jednog ili više perifernih uređaja. Arduino uključuje četiri SPI pina SCK, SS, MOSI i MISO.

TWI: TWI je dvožično sučelje koje se koristi za povezivanje perifernih uređaja.

LIMENKA: CAN je mrežno sučelje kontrolera koje se uglavnom koristi za pružanje komunikacije između kontrolera.

SSC: SSC je sinkrono serijsko komunikacijsko sučelje koje se uglavnom koristi za audio i telekomunikacijske aplikacije.

Memorija

SAM3X ima dva bloka od 256 KB (512 KB) flash memorije za pohranu koda. Boot loader je unaprijed snimljen iz Atmela u tvornici i jednostavno se pohranjuje u namjenski ROM. SRAM je dostupan s 96 KB u dvije uzastopne banke od 32 KB i 64 KB. Svoj postojećoj memoriji može se izravno pristupiti kao ravnom adresnom prostoru kao što su RAM, ROM i Flash.

Gumb BRISANJE

Ugrađeni gumb ERASE koristi se za brisanje SAM3X Flash memorije. Dakle, ovo će eliminirati trenutno učitane podatke iz jedinice mikrokontrolera. Za brisanje pritisnite i držite tipku za brisanje neko vrijeme kada je Arduino ploča napajana.

Analogni ulazi (A0 do A11):

Arduino Due uključuje 12 analognih ulaza i svaki pin pruža 12 bita rezolucije. Ovi analogni pinovi se jednostavno koriste za očitavanje vrijednosti analognog senzora koji je spojen na Arduino ploču. Svaki analogni pin na ploči sam spojio na ugrađeni ADC s 12-bitnom rezolucijom.

DAC pinovi (DAC0 do DAC1):

Ova dva pina daju analogni izlaz s 12-bitnom rezolucijom. Ove dvije igle uglavnom se koriste za stvaranje audio izlaza s audio knjižnicom.

AREF

Ovaj pin je jednostavno spojen na analogni referentni pin SAM3X kontrolera kroz most otpornika. Da biste iskoristili ovaj pin, otpornik BR1 treba odvojiti od lemljenja s tiskane ploče.

RESETIRANJE

Ovaj pin se koristi za resetiranje kontrolera i pokretanje programa iz početka.

PWM pinovi (2 do 13)

PWM pinovi od 2 do 13 su iz skupa digitalnih pinova gdje svaki pin daje 8-bitni PWM o/p. PWM o/p vrijednost jednostavno varira od 0 do 5 volti.

JTAG zaglavlje: Zajedničko sučelje hardvera koje nam pomaže da izravno komuniciramo s vanjskim čipovima naše ploče. U tu svrhu koriste se 4 pina označena kao TCK, TD0, TMS i TDI.

Arduino Due Programiranje

Općenito, sve vrste Arduino ploča jednostavno se programiraju pomoću IDE Arduino softvera. Ovaj softver je vrlo jednostavan za naučiti i koristiti bez puno složenosti. Ovaj softver je lako dostupan pa ga možemo izravno preuzeti sa službene stranice i odabrati Arduino ploču na kojoj želite raditi. Ova ploča ne treba vanjski snimač kao bootloader za snimanje koda na ploči. Softver Arduino savršeno radi kroz uobičajene operativne sustave kao što su Windows, MAC ili Linux .

Arduino Due ploča dobro se slaže s otprilike svim štitovima koji su uglavnom dizajnirani za druge vrste Arduino ploča. Najznačajniji štitovi su; Motorni štit, Ethernet štit i WiFi štit.

LM35 temperaturni senzor sučelja s Arduino Due

LM35 senzor temperature koji je povezan s Arduinom prikazan je u nastavku. Senzor temperature LM35 je precizni IC, čiji je o/p napon linearno proporcionalan temperaturi Celzija. Stoga ovaj IC ima prednost u odnosu na linearne temperaturne senzore kalibrirane unutar Kelvina jer korisniku nije potrebno oduzimati veliki stabilni napon od njegovog o/p da bi se dobilo prikladno skaliranje u Celzijusovim stupnjeva.

Senzor LM35 ne treba nikakvu vanjsku kalibraciju inače podrezivanje kako bi dao tipične točnosti od ±1/4°C na sobnoj temperaturi i ±3/4°C iznad kompletnog temperaturnog raspona od +150°C.

Senzor temperature LM35 uključuje tri pina +5V, GND i izlaz t. Veze LM35 senzora na Arduino ploču slijede kako slijedi;

The Vcc pin senzora temperature spojen je na 3v3 pin Arduino ploče.
The GND kontakt senzora temperature spojen je na GND pin Arduino ploče.
The izlazni pin senzora temperature spojen je na A0 pin Arduino ploče.

Kodirati

const int analogIn = A0;
int RawValue= 0;
dvostruki napon = 0;
dvostruka tempC = 0;
dvostruka tempF = 0;

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

{
RawValue = analogRead(analogIn);
Napon = (RawValue / 1023,0) * 3300; // 5000 za dobivanje milivota.
tempC = napon * 0,1;
tempF = (tempC * 1,8) + 32; // pretvoriti u F
Serial.print(“Raw Value = ”); // prikazuje unaprijed skaliranu vrijednost
Serial.print(RawValue);
Serial.print(“\t milli volts = “); // prikazuje izmjereni napon
Serial.print(Voltage,0); //
Serial.print(“\t Temperatura u C = “);
Serial.print(tempC,1);
Serial.print(“\t Temperatura u F = “);
Serial.println(tempF,1);
kašnjenje (500);
}

Izlaz će biti prikazan na serijskom monitoru. Dakle, otvorite serijski monitor da provjerite izlaze kao što je sljedeće.

Neobrađena vrijednost = 69 milivolti = 220 Temperatura u C = 22,1 Temperatura u F = 72,5
Neobrađena vrijednost = 70 milivolti = 227 Temperatura u C = 23,6 Temperatura u F = 73,6
Neobrađena vrijednost = 71 milivolt = 230 Temperatura u C = 23,9 Temperatura u F = 74,2
Neobrađena vrijednost = 72 milivolta = 234 Temperatura u C = 24,2 Temperatura u F = 74,8
Neobrađena vrijednost = 73 milivolta = 236 Temperatura u C = 24,5 Temperatura u F = 75,4
Neobrađena vrijednost = 74 milivolta = 240 Temperatura u C = 24,9 Temperatura u F = 76,0
Neobrađena vrijednost = 75 milivolti = 243 Temperatura u C = 25,2 Temperatura u F = 76,5
Neobrađena vrijednost = 76 milivolti = 246 Temperatura u C = 25,5 Temperatura u F = 77,1
Neobrađena vrijednost = 77 milivolti = 249 Temperatura u C = 54,8 Temperatura u F = 77,7

Kako se Arduino Due razlikuje od ostalih Arduino ploča?

Arduino Due ploča razlikuje se od drugih vrsta Arduino ploča u smislu razine napona. Dakle, mikrokontroler unutar Arduino ploče jednostavno radi na 3,3 V umjesto na 5 V što je uobičajeno u drugim Arduino pločama. Ako koristite viši napon (>3,3 V) za pinove Arduino Due ploče, tada se ploča može oštetiti. Procesor koji se koristi u Arduino ploči je najbrži procesor u usporedbi s drugim pločama. Veličina memorije je najveća u Arduino ploči u usporedbi s drugim pločama. Arduino ploča nema ugrađeni EEPROM i skuplja je ploča. Due ploča uključuje veliku br. pin zaglavlja za spajanje na nekoliko digitalnih I/O i također je kompatibilan s pinovima kroz tipične Arduino štitove.

Arduino Due podržava umjetnu inteligenciju i algoritme. Poput Arduino Mega ploče, koja posjeduje sličan broj portova, samo mnogo snažnije, možemo koristiti ovu Arduino dužnu ploču u projektima za stvaranje umjetne inteligencije (AI) za mobilne robote. Dakle, ako netko želi rukovati složenim algoritmima, inače učiniti robota reaktivnijim, onda bi Arduino Due ploča bila prava.

Prednosti

Glavni prednosti Arduino Due uključuju sljedeće.

• To je vrlo snažan 32-bitni procesor od 84 MHz.
• Brzina obrade unutar instrukcija za svaku sekundu je visoka.
• Arduino je uglavnom dizajniran da učini kontroler pristupačnijim.
• Arduino može proizvesti 114 kilociklusa svake sekunde.
• Njegov programski jezik je jednostavan.
• Cijena mu je manja u usporedbi s Megom.

Nedostaci

Glavni nedostaci Arduina zbog uključuju sljedeće.

• Ove ploče su malo glomazne.
• Pokriva više prostora.
• Due je inferioran zbog nedostatka kompatibilnosti sa štitom.
• Veličina Arduina nije prikladna za mnoge projekte.
• Ovoj ploči nedostaju Bluetooth i Wi-Fi mogućnosti.

Arduino Due aplikacije

Glavni Arduino dva koristi uključuju sljedeće.

• Arduino Due uglavnom se koristi za projekte temeljene na Arduinu.
• Naširoko se koristi u raznim aplikacijama gdje je krajnji rezultat brza obrada.
• Idealan je za projekte koji zahtijevaju visoku računalnu snagu poput bespilotnih letjelica kojima se daljinski upravlja da bi letjele i zahtijevaju obradu puno senzorskih podataka svake sekunde.
• Automatizacija u industriji.
• Sigurnosni sustavi.
• Aplikacije temeljene na virtualnoj stvarnosti.
• GSM i Android aplikacije.
• Ugrađeni sustav.
• Sustav automatizacije za dom pomoću IC-a.
• Robotska ruka.
• Rasvjeta u nuždi.
• Mobilni dizalica.
• Sustav kućne automatizacije s Bluetoothom.
• Automatska kontrola intenziteta ulične rasvjete.
• Robot za izbjegavanje prepreka.
• Vozilo za penjanje po zidu.
• Sustav brojača za parkiralište.

Dakle, ovo je sve o tome pregled Arduina Due – rad i njegove primjene. Ova Arduino ploča temelji se na 32-bitnom mikrokontroleru ARM jezgre, tako da je prikladna za veće Arduino projekte. Ova mikrokontrolerska ploča Arduino Due temelji se na Atmel SAM3X8E Cortex M3 CPU . Evo pitanja za vas, što je Arduino nano?