សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើ Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

មាតិកា លាក់

1 សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើ Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

2 ជាងview

3 សង្ខេប

4 ថាមពល

5 ការបញ្ចូលនិងទិន្នផល

6 ទំនាក់ទំនង

7 ការសរសេរកម្មវិធី

8 កំណត់ឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិ (កម្មវិធី)

9 លក្ខណៈរូបវិទ្យា

10 ការរចនាយោង Arduino UNO

11 ឯកសារយោង

12 ប្រកាសដែលពាក់ព័ន្ធ

សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើ Arduino ATMEGA328 SMD Breadboard

ជាងview

Arduino Uno គឺជាបន្ទះ microcontroller ដែលមានមូលដ្ឋានលើ ATmega328 (datasheet)។ វាមានម្ជុលបញ្ចូល/ទិន្នផលឌីជីថលចំនួន 14 (ក្នុងនោះ 6 អាចត្រូវបានប្រើជាលទ្ធផល PWM) ធាតុបញ្ចូលអាណាឡូកចំនួន 6 ឧបករណ៍បំពងសំឡេងគ្រីស្តាល់ 16 MHz ការភ្ជាប់ USB រន្ធដោតថាមពល បឋមកថា ICSP និងប៊ូតុងកំណត់ឡើងវិញ។ វាមានអ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលត្រូវការដើម្បីគាំទ្រ microcontroller; គ្រាន់តែភ្ជាប់វាទៅកុំព្យូទ័រដោយប្រើខ្សែ USB ឬថាមពលវាជាមួយអាដាប់ទ័រ AC ទៅ DC ឬថ្មដើម្បីចាប់ផ្តើម។ Uno ខុសពីក្តារមុនទាំងអស់ ដែលវាមិនប្រើ FTDI USB-to-serial driver chip។ ផ្ទុយទៅវិញ វាមានមុខងារ Atmega8U2 ដែលត្រូវបានកម្មវិធីជា USB-to-serial converter។ "Uno" មានន័យថាមួយនៅក្នុងភាសាអ៊ីតាលី ហើយត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះដើម្បីសម្គាល់ការចេញផ្សាយនាពេលខាងមុខនៃ Arduino 1.0 ។ Uno និងកំណែ 1.0 នឹងក្លាយជាកំណែយោងរបស់ Arduino ដោយឆ្ពោះទៅមុខ។ Uno គឺជាស៊េរីចុងក្រោយបំផុតនៃបន្ទះ USB Arduino និងគំរូយោងសម្រាប់វេទិកា Arduino ។ សម្រាប់ការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងកំណែមុន សូមមើលលិបិក្រមនៃ Arduino boards ។

សង្ខេប

Microcontroller ATmega328
វ៉ុលប្រតិបត្តិការtagអ៊ី ៤.៥ វី
បញ្ចូលវ៉ុលtage (បានណែនាំ) 7-12V
បញ្ចូលវ៉ុលtage (ដែនកំណត់) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (ក្នុងនោះ 6 ផ្តល់ទិន្នផល PWM)
ម្ជុលបញ្ចូលអាណាឡូក ៦
ចរន្ត DC ក្នុងមួយ I/O Pin 40 mA
ចរន្ត DC សម្រាប់ 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB (ATmega328) ដែល 0.5 KB ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ

SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
ល្បឿននាឡិកា 16 MHz

គ្រោងការណ៍និងការរចនាយោង
ឥន្ទ្រី files: Arduino-uno-reference-design.zip
គ្រោងការណ៍៖ arduino-uno-schematic.pdf

ថាមពល

Arduino Uno អាចប្រើបានតាមរយៈការតភ្ជាប់ USB ឬជាមួយនឹងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលខាងក្រៅ។ ថាមពលនៃប្រភពត្រូវបានជ្រើសរើសដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ថាមពលខាងក្រៅ (មិនមែន USB) អាចមកពីអាដាប់ទ័រ AC ទៅ DC (wall-wart) ឬថ្ម។ អាដាប់ទ័រអាចត្រូវបានភ្ជាប់ដោយដោតឌុយកណ្តាល 2.1 មីលីម៉ែត្រទៅក្នុងរន្ធដោតថាមពលរបស់ក្តារ។ ការនាំមុខពីថ្មអាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងក្បាល Gnd និង Vin pin នៃឧបករណ៍ភ្ជាប់ POWER ។ បន្ទះអាចដំណើរការលើការផ្គត់ផ្គង់ខាងក្រៅពី 6 ទៅ 20 វ៉ុល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយប្រសិនបើការផ្គត់ផ្គង់តិចជាង 7V នោះម្ជុល 5V អាចផ្គត់ផ្គង់តិចជាងប្រាំវ៉ុល ហើយបន្ទះអាចមិនស្ថិតស្ថេរ។ ប្រសិនបើប្រើលើសពី 12V វ៉ុលtage និយតករអាចឡើងកំដៅនិងធ្វើឱ្យខូចបន្ទះ។ ជួរដែលបានណែនាំគឺ 7 ទៅ 12 វ៉ុល។
ម្ជុលថាមពលមានដូចខាងក្រោម៖

វីន វ៉ុលបញ្ចូលtage ទៅកាន់បន្ទះ Arduino នៅពេលដែលវាកំពុងប្រើប្រភពថាមពលខាងក្រៅ (ផ្ទុយទៅនឹង 5 វ៉ុលពីការភ្ជាប់ USB ឬប្រភពថាមពលដែលបានកំណត់ផ្សេងទៀត)។ អ្នកអាចផ្គត់ផ្គង់វ៉ុលtage តាមរយៈម្ជុលនេះ ឬប្រសិនបើផ្គត់ផ្គង់វ៉ុលtage តាមរយៈរន្ធដោតថាមពល ចូលប្រើវាតាមរយៈម្ជុលនេះ។

5V ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលបានគ្រប់គ្រងត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្តល់ថាមពលដល់ microcontroller និងសមាសធាតុផ្សេងទៀតនៅលើក្តារ។ វាអាចមកពី VIN តាមរយៈនិយតករនៅលើយន្តហោះ ឬត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយ USB ឬការផ្គត់ផ្គង់ 5V ដែលគ្រប់គ្រងផ្សេងទៀត។
3V3. ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល 3.3 វ៉ុលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយនិយតករនៅលើយន្តហោះ។ ការអូសទាញបច្ចុប្បន្នអតិបរមាគឺ 50 mA ។

GND ម្ជុលដី។

ការចងចាំ
ATmega328 មាន 32 KB (ជាមួយ 0.5 KB ប្រើសម្រាប់កម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ)។ វាក៏មាន 2 KB នៃ SRAM និង 1 KB នៃ EEPROM (ដែលអាចអាន និងសរសេរជាមួយបណ្ណាល័យ EEPROM)។

ការបញ្ចូលនិងទិន្នផល

រាល់ម្ជុលឌីជីថលទាំង 14 នៅលើ Uno អាចត្រូវបានប្រើជា input ឬ output ដោយប្រើមុខងារ pinMode(), digitalWrite() និង digitalRead() ។ ពួកវាដំណើរការនៅ 5 វ៉ុល។ ម្ជុលនីមួយៗអាចផ្តល់ឬទទួលបានអតិបរមា 40 mA និងមានរេស៊ីស្តង់ទាញខាងក្នុង (ផ្តាច់តាមលំនាំដើម) នៃ 20-50 kOhms ។ លើសពីនេះទៀតម្ជុលខ្លះមាន
មុខងារពិសេស៖

សៀរៀល៖ 0 (RX) និង 1 (TX)។ ប្រើដើម្បីទទួល (RX) និងបញ្ជូន (TX) ទិន្នន័យសៀរៀល TTL ។ ម្ជុលទាំងនេះត្រូវបានភ្ជាប់ទៅម្ជុលដែលត្រូវគ្នានៃបន្ទះឈីប ATmega8U2 USB-to-TTL Serial ។
ការរំខានខាងក្រៅ៖ 2 និង 3. ម្ជុលទាំងនេះអាចត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីបង្កឱ្យមានការរំខាននៅលើតម្លៃទាប គែមកើនឡើង ឬធ្លាក់ចុះ ឬការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃ។ សូមមើលមុខងារ attachInterrupt() សម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិត។

PWM៖ 3, 5, 6, 9, 10, និង 11. ផ្តល់លទ្ធផល PWM 8-bit ជាមួយនឹងមុខងារ analogWrite()។
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) ។ ម្ជុលទាំងនេះគាំទ្រការទំនាក់ទំនង SPI ដោយប្រើបណ្ណាល័យ SPI ។

LED: 13. មាន LED ដែលភ្ជាប់មកជាមួយភ្ជាប់ទៅលេខ pin ឌីជីថល 13. នៅពេលដែល pin មានតម្លៃខ្ពស់ LED នឹងបើក នៅពេលដែល pin ទាប វានឹងរលត់។

Uno មានការបញ្ចូលអាណាឡូកចំនួន 6 ដែលមានស្លាក A0 ដល់ A5 ដែលនីមួយៗផ្តល់នូវគុណភាពបង្ហាញ 10 ប៊ីត (ឧទាហរណ៍ 1024 តម្លៃខុសៗគ្នា) ។ តាមលំនាំដើមពួកគេវាស់ពីដីទៅ 5 វ៉ុល ទោះបីជាវាអាចទៅរួចក្នុងការផ្លាស់ប្តូរចុងខាងលើនៃជួររបស់ពួកគេដោយប្រើម្ជុល AREF និងមុខងារ analogReference() ដែរឬទេ? លើសពីនេះទៀត ម្ជុលមួយចំនួនមានមុខងារពិសេស៖

I2C: 4 (SDA) និង 5 (SCL) ។ គាំទ្រការទំនាក់ទំនង I2C (TWI) ដោយប្រើបណ្ណាល័យ Wire ។ មានម្ជុលពីរបីផ្សេងទៀតនៅលើក្តារ៖
AREF ឯកសារយោង voltage សម្រាប់ការបញ្ចូលអាណាឡូក។ ប្រើជាមួយ analogReference()។

កំណត់ឡើងវិញ។ នាំខ្សែនេះទាបដើម្បីកំណត់ microcontroller ឡើងវិញ។ ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើដើម្បីបន្ថែមប៊ូតុងកំណត់ឡើងវិញទៅខែលដែលរារាំងប៊ូតុងនៅលើក្តារ។
សូមមើលផែនទីរវាង Arduino pins និង ATmega328 ports?

ទំនាក់ទំនង

Arduino UNO មានគ្រឿងបរិក្ខារមួយចំនួនសម្រាប់ទំនាក់ទំនងជាមួយកុំព្យូទ័រ Arduino មួយផ្សេងទៀត ឬ microcontrollers ផ្សេងទៀត។ ATmega328 ផ្តល់ការទំនាក់ទំនងសៀរៀល UART TTL (5V) ដែលមាននៅលើម្ជុលឌីជីថល 0 (RX) និង 1 (TX) ។ ATmega8U2 នៅលើក្រុមប្រឹក្សាភិបាលបញ្ជូនការទំនាក់ទំនងសៀរៀលនេះតាម USB ហើយលេចឡើងជាច្រក com និម្មិតទៅកាន់កម្មវិធីនៅលើកុំព្យូទ័រ។ កម្មវិធីបង្កប់ '8U2 ប្រើកម្មវិធីបញ្ជា USB COM ស្តង់ដារ ហើយមិនត្រូវការកម្មវិធីបញ្ជាខាងក្រៅទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅលើវីនដូ a .inf file គឺតំរូវអោយមាន។ កម្មវិធី Arduino រួមបញ្ចូលម៉ូនីទ័រសៀរៀលដែលអនុញ្ញាតឱ្យទិន្នន័យអត្ថបទសាមញ្ញត្រូវបានផ្ញើទៅនិងពីបន្ទះ Arduino ។ LEDs RX និង TX នៅលើក្តារនឹងបញ្ចេញពន្លឺនៅពេលដែលទិន្នន័យកំពុងត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈបន្ទះឈីប USB-to-serial និងការភ្ជាប់ USB ទៅកុំព្យូទ័រ (ប៉ុន្តែមិនមែនសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងសៀរៀលនៅលើម្ជុល 0 និង 1)។ បណ្ណាល័យ SoftwareSerial អនុញ្ញាតឱ្យទំនាក់ទំនងសៀរៀលនៅលើម្ជុលឌីជីថលណាមួយរបស់ Uno ។ ATmega328 ក៏គាំទ្រការទំនាក់ទំនង I2C (TWI) និង SPI ផងដែរ។ កម្មវិធី Arduino រួមបញ្ចូលបណ្ណាល័យ Wire ដើម្បីសម្រួលដល់ការប្រើប្រាស់រថយន្តក្រុង I2C ។ សូមមើលឯកសារសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិត។ សម្រាប់ការទំនាក់ទំនង SPI សូមប្រើបណ្ណាល័យ SPI ។

ការសរសេរកម្មវិធី

Arduino Uno អាចត្រូវបានសរសេរកម្មវិធីជាមួយកម្មវិធី Arduino (ទាញយក)។ ជ្រើសរើស “Arduino Uno ពី Tools> Board menu (យោងទៅតាម microcontroller នៅលើ board របស់អ្នក)។ សម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិត សូមមើលឯកសារយោង និងការបង្រៀន។ ATmega328 នៅលើ Arduino Uno ត្រូវបានដុតមុនជាមួយនឹងកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបញ្ចូលកូដថ្មីទៅវាដោយមិនចាំបាច់ប្រើអ្នកសរសេរកម្មវិធីផ្នែករឹងខាងក្រៅ។ វាទំនាក់ទំនងដោយប្រើពិធីការ STK500 ដើម (យោង, បឋមកថា C files) អ្នកក៏អាចរំលងកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ និងសរសេរកម្មវិធី microcontroller តាមរយៈបឋមកថា ICSP (In-Circuit Serial Programming) ។ សូមមើលការណែនាំទាំងនេះសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិត។ កូដប្រភពកម្មវិធីបង្កប់ ATmega8U2 មាន។ ATmega8U2 ត្រូវបានផ្ទុកជាមួយ DFU bootloader ដែលអាចដំណើរការបានដោយការភ្ជាប់ solder jumper នៅខាងក្រោយក្តារ (នៅជិតផែនទីនៃប្រទេសអ៊ីតាលី) ហើយបន្ទាប់មកកំណត់ 8U2 ឡើងវិញ។ បន្ទាប់មកអ្នកអាចប្រើកម្មវិធី FLIP របស់ Atmel (Windows) ឬកម្មវិធី DFU (Mac OS X និង Linux) ដើម្បីផ្ទុកកម្មវិធីបង្កប់ថ្មី។ ឬអ្នកអាចប្រើបឋមកថា ISP ជាមួយអ្នកសរសេរកម្មវិធីខាងក្រៅ (សរសេរជាន់លើកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ DFU) ។ សូមមើលការបង្រៀនដែលរួមចំណែកដោយអ្នកប្រើប្រាស់នេះសម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែម។

កំណត់ឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិ (កម្មវិធី)

ជាជាងតម្រូវឱ្យចុចប៊ូតុងកំណត់ឡើងវិញមុនពេលផ្ទុកឡើង Arduino Uno ត្រូវបានរចនាឡើងតាមរបៀបដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាកំណត់ឡើងវិញដោយកម្មវិធីដែលដំណើរការលើកុំព្យូទ័រដែលបានភ្ជាប់។ មួយនៃបន្ទាត់ត្រួតពិនិត្យលំហូរផ្នែករឹង (DTR) នៃ ATmega8U2 ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅបន្ទាត់កំណត់ឡើងវិញនៃ ATmega328 តាមរយៈ capacitor 100 nano farad ។ នៅពេលដែលបន្ទាត់នេះត្រូវបានអះអាង (កាត់បន្ថយ) បន្ទាត់កំណត់ឡើងវិញនឹងធ្លាក់ចុះយូរល្មមដើម្បីកំណត់បន្ទះឈីបឡើងវិញ។ កម្មវិធី Arduino ប្រើសមត្ថភាពនេះដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផ្ទុកឡើងកូដដោយគ្រាន់តែចុចប៊ូតុងផ្ទុកឡើងនៅក្នុងបរិស្ថាន Arduino ។ នេះមានន័យថា កម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធអាចមានរយៈពេលខ្លីជាង ដោយសារតែការថយចុះនៃ DTR អាចត្រូវបានសម្របសម្រួលយ៉ាងល្អជាមួយនឹងការចាប់ផ្តើមនៃការផ្ទុកឡើង។

ការរៀបចំនេះមានផលប៉ះពាល់ផ្សេងទៀត។ នៅពេលដែល Uno ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅកុំព្យូទ័រដែលកំពុងដំណើរការ Mac OS X ឬ Linux វាកំណត់ឡើងវិញរាល់ពេលដែលការតភ្ជាប់ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីកម្មវិធី (តាមរយៈ USB)។ សម្រាប់ពាក់កណ្តាលវិនាទីខាងក្រោម កម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធកំពុងដំណើរការលើ Uno ។ ខណៈពេលដែលវាត្រូវបានកម្មវិធីដើម្បីមិនអើពើទិន្នន័យដែលមានទម្រង់ខុស (ឧទាហរណ៍អ្វីក្រៅពីការបង្ហោះកូដថ្មី) វានឹងស្ទាក់ចាប់ទិន្នន័យពីរបីបៃដំបូងដែលបានផ្ញើទៅក្តារបន្ទាប់ពីការតភ្ជាប់ត្រូវបានបើក។ ប្រសិនបើគំនូរព្រាងដែលកំពុងដំណើរការនៅលើក្តារទទួលបានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធតែមួយដង ឬទិន្នន័យផ្សេងទៀតនៅពេលវាចាប់ផ្តើមដំបូង សូមប្រាកដថាកម្មវិធីដែលវាទាក់ទងរង់ចាំមួយវិនាទីបន្ទាប់ពីការបើកការតភ្ជាប់ និងមុនពេលបញ្ជូនទិន្នន័យនេះ។ Uno មានដានដែលអាចត្រូវបានកាត់ដើម្បីបិទការកំណត់ឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ បន្ទះនៅលើផ្នែកណាមួយនៃដានអាចត្រូវបាន solder ជាមួយគ្នាដើម្បីបើកវាឡើងវិញ។ វាត្រូវបានដាក់ស្លាកថា "RESET-EN" ។ អ្នកក៏អាចបិទការកំណត់ឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយភ្ជាប់រេស៊ីស្តង់ 110-ohm ពី 5V ទៅបន្ទាត់កំណត់ឡើងវិញ។ សូមមើលវេទិកាវេទិកានេះសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិត។

ការការពារចរន្តលើស USB
Arduino Uno មានប៉ូលីហ្វុយហ្ស៊ីបដែលអាចកំណត់ឡើងវិញបាន ដែលការពាររន្ធ USB របស់កុំព្យូទ័រអ្នកពីការខ្លី និងចរន្តលើស។ ទោះបីជាកុំព្យូទ័រភាគច្រើនផ្តល់ការការពារខាងក្នុងផ្ទាល់ខ្លួនក៏ដោយ ហ្វុយហ្ស៊ីបផ្តល់នូវស្រទាប់ការពារបន្ថែម។ ប្រសិនបើថាមពលលើសពី 500 mA ត្រូវបានអនុវត្តទៅច្រក USB នោះ fuse នឹងផ្តាច់ការភ្ជាប់ដោយស្វ័យប្រវត្តិ រហូតដល់រយៈពេលខ្លី ឬលើសទម្ងន់ត្រូវបានដកចេញ។

លក្ខណៈរូបវិទ្យា

ប្រវែង និងទទឹងអតិបរមារបស់ Uno PCB គឺ 2.7 និង 2.1 អ៊ីងរៀងៗខ្លួន ជាមួយនឹងឧបករណ៍ភ្ជាប់ USB និង power jack លាតសន្ធឹងហួសពីទំហំចាស់។ រន្ធវីសចំនួនបួនអនុញ្ញាតឱ្យបន្ទះត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃឬករណី។ ចំណាំថា ចម្ងាយរវាងម្ជុលឌីជីថល 7 និង 8 គឺ 160 mil (0.16″) មិនមែនជាពហុគុណនៃគម្លាត 100 mil នៃម្ជុលផ្សេងទៀតទេ។

ការរចនាយោង Arduino UNO

ការរចនាឯកសារយោងត្រូវបានផ្តល់ជូន "ដូច" និង "ជាមួយនឹងកំហុសទាំងអស់" ។ Arduino បដិសេធការធានាផ្សេងទៀតទាំងអស់ បញ្ជាក់ ឬបង្កប់ន័យ Arduino អាចធ្វើការផ្លាស់ប្តូរទៅលើលក្ខណៈជាក់លាក់ និងការពិពណ៌នាផលិតផលនៅពេលណាមួយដោយមិនមានការជូនដំណឹងជាមុន។ អតិថិជនមិនត្រូវចាត់ទុកផលិតផល រួមទាំង ប៉ុន្តែមិនកំណត់ចំពោះ ការធានាជាក់ស្តែងនៃទំនិញ ឬភាពសមស្របណាមួយសម្រាប់គោលបំណងពិសេស ពឹងផ្អែកលើអវត្តមាន ឬលក្ខណៈនៃលក្ខណៈពិសេស ឬការណែនាំណាមួយដែលត្រូវបានសម្គាល់ថា "បានបម្រុងទុក" ឬ "មិនបានកំណត់" ។ Arduino រក្សាទុកវាសម្រាប់និយមន័យនាពេលអនាគត ហើយនឹងមិនមានការទទួលខុសត្រូវណាមួយសម្រាប់ជម្លោះ ឬភាពមិនត្រូវគ្នាដែលកើតឡើងពីការផ្លាស់ប្តូរនៅពេលអនាគតចំពោះពួកគេ។ ព័ត៌មានអំពីផលិតផលនៅលើ Web គេហទំព័រ ឬសម្ភារៈអាចផ្លាស់ប្តូរដោយគ្មានការជូនដំណឹងជាមុន។ កុំបញ្ចប់ការរចនាជាមួយនឹងព័ត៌មាននេះ។