Arduino Due: Pin конфигурация, интерфейс и неговите приложения

Платката Arduino е хардуерна и софтуерна платформа с отворен код, която е проектирана с платка, включваща микроконтролер и други интерфейси, поддържащи различни компоненти, свързани с нея. Тази платка може просто да бъде програмирана с помощта на интегрирана среда за разработка (IDE), която се използва за писане и качване на кода на платката. Arduino е гъвкава микроконтролерна платка, използвана за разработване на различни електронни проекти. Има различни видове дъски Arduino като arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, Мега 2560 , Lilypad и т.н. Тази статия предоставя информация за един от видовете платки Arduino, а именно Arduino Due – работа с приложения.

Какво се дължи на Arduino?

Arduino Due е най-мощната платка за разработка на Arduino в серията Arduino. Тази платка Arduino е платка за начинаещи, включваща много функции с отлична скорост на обработка, така че се използва в приложения за напреднали. Тази платка е разработена на контролер от серия ARM, докато други платки Arduino са разработени на базата на контролер от серия ATMEGA.

Платката на Arduino е базирана на 32-битов микроконтролер с ARM ядро. Тази платка се предлага с 54 цифрови входно/изходни пина, където 12 пина се използват като PWM o/ps, 12 аналогови входа, UART -4, 84 MHz CLK, DAC -2, TWI-2, SPI хедър, захранващ жак, JTAG хедър, USB OTG връзка и бутон RESET и бутон за ИЗТРИВАНЕ.

Платката Arduino Due може просто да бъде свързана към всеки компютър чрез a микро-USB кабел и захранване чрез батерия или AC-към-DC адаптер, за да започнете. Тази платка е подходяща за всички видове екрани Arduino, които работят на 3.3V.

Спецификации

The спецификации на Arduino Due включват следното.

• Микроконтролерът е SAM3X8E 32-битов ARM контролер.
• Работното напрежение е 3.3V.
• Максималният ток през всеки I/O щифт е 3mA и 15mA.
• Максималният ток, изтеглен от всички I/O пинове, е 130mA.
• Флаш паметта е 512K байта.
• 16 Kbyte EEPROM.
• 96Kbytes вътрешна RAM.
• Вътрешната тактова честота е 12 Mhz.
• Външната тактова честота е 84 Mhz.
• Работната температура варира от -40ºC до +85ºC
• Препоръчителното i/p напрежение варира от 7V до 12V.
• Входното напрежение варира от 6 до 20V
• Цифрови I/O пинове – 54.
• Аналогови i/p изводи – 12 бр.
• Аналогови o/p изводи – 2.

Arduino Due Pin Configuration

Конфигурацията на щифта на Arduino Due е показана по-долу.

Мощност

Платката Arduino Due може да се захранва чрез USB конектор или външно захранване като батерия или AC към DC адаптер. Така източникът на захранване се избира автоматично. Захранващите изводи на Arduino Due са +3.3V, +5V, Vin & GND.

• Vin е щифтът за входно напрежение, където напрежението се подава през този щифт.
• 5V щифт извежда регулирани 5V с помощта на регулатора на напрежението на платката Arduino.
• Захранването с напрежение 3,3 V се генерира чрез бордовия регулатор. Този регулатор просто осигурява захранването на микроконтролера SAM3X.
• На платката има 5 GND пина.
• Пинът IOREF на дъската на Arduino просто осигурява референтното напрежение, чрез което работи микроконтролерът. Напрежението на щифта IOREF може да бъде готово чрез правилно конфигуриране на щита и избор на подходящ източник на захранване или позволяване на преобразуватели на напрежение на o/ps за функциониране през 5V (или) 3.3V.

Комуникационен интерфейс

UART: UART е „Универсален асинхронен приемник-предавател“. Този интерфейс се използва главно за програмиране на PRO MINI.

SPI: SPI е сериен периферен интерфейс, който се използва за много ефективно предаване на серийни данни между микроконтролерите и едно или повече периферни устройства. Arduino включва четири SPI пина SCK, SS, MOSI и MISO.

TWI: TWI е двупроводен интерфейс, използван за свързване на периферни устройства.

МОГА: CAN е мрежов интерфейс на контролера, използван главно за осигуряване на комуникация между контролери.

SSC: SSC е синхронен сериен комуникационен интерфейс, използван главно за аудио и телекомуникационни приложения.

памет

SAM3X има два блока от 256 KB (512 KB) флаш памет за съхраняване на кода. Зареждащото устройство е предварително записано от Atmel във фабриката и просто се съхранява в специален ROM. SRAM се предлага с 96 KB в две съседни банки от 32 KB и 64 KB. Цялата съществуваща памет може да бъде директно достъпна като плоско адресно пространство като RAM, ROM и Flash.

Бутон ИЗТРИВАНЕ

Вграденият бутон ERASE се използва за изтриване на флаш паметта SAM3X. Така че това ще елиминира текущо заредените данни от микроконтролера. За изтриване, натиснете и задръжте бутона Изтриване за известно време, когато платката Arduino е захранвана.

Аналогови входове (A0 до A11):

Arduino Due включва 12 аналогови входа и всеки щифт осигурява 12 бита резолюция. Тези аналогови щифтове се използват просто за четене на стойността на аналоговия сензор, който е свързан към платката Arduino. Всеки аналогов щифт на платката свързах към вграден ADC с 12-битова резолюция.

DAC щифтове (DAC0 до DAC1):

Тези два щифта осигуряват аналогов изход с 12-битова резолюция. Тези два щифта се използват главно за създаване на аудио изход с аудио библиотеката.

AREF

Този щифт е просто свързан към аналоговия референтен щифт на контролера SAM3X през резисторен мост. За да използвате този щифт, резисторът BR1 трябва да бъде разпоен от печатната платка.

НУЛИРАНЕ

Този щифт се използва за нулиране на контролера и стартиране на изпълнението на програмата отначало.

ШИМ пинове (2 до 13)

ШИМ щифтовете от 2 до 13 са от комплекта цифрови щифтове, където всеки щифт дава 8-битова ШИМ o/p. Стойността на PWM o/p просто варира от 0 до 5 волта.

JTAG заглавка: Общ интерфейс на хардуера, който ни помага да комуникираме директно с външни чипове на нашата платка. За тази цел се използват 4 пина, обозначени като TCK, TD0, TMS и TDI.

Arduino Due Програмиране

Като цяло, всички видове платки Arduino просто се програмират с IDE Arduino софтуер. Този софтуер е много лесен за научаване и използване без много сложност. Този софтуер е лесно достъпен, така че можем директно да го изтеглим от официалния сайт и да изберем платката Arduino, върху която желаете да работите. Тази платка не се нуждае от външно записващо устройство като буутлоудър, за да запише кода на борда. Софтуерът Arduino работи идеално чрез общи операционни системи като Windows, MAC или Linux .

Платката Arduino Due е добре съчетана с почти всички екрани, които са предназначени главно за други видове платки Arduino. Най-значимите щитове са; Моторен щит, Ethernet щит и WiFi щит.

LM35 Температурен сензор Взаимодействие с Arduino Due

Температурният сензор LM35, свързан с Arduino, е показан по-долу. Температурният сензор LM35 е прецизна интегрална схема, чието o/p напрежение е пропорционално линейно на температурата по Целзий. По този начин тази интегрална схема има предимство пред линейните температурни сензори, калибрирани в рамките на Келвин, тъй като потребителят не е необходимо да приспада голямо стабилно напрежение от нейния o/p, за да получи удобно мащабиране по Целзий.

Сензорът LM35 не се нуждае от никакво външно калибриране в противен случай от подстригване, за да даде типична точност от ±1/4°C при стайна температура и ±3/4°C над пълен температурен диапазон от +150°C.

Температурният сензор LM35 включва три щифта +5V, GND и изход T. Връзките на сензора LM35 към дъската на Arduino следват както следва;

The Vcc щифт на температурния датчик е свързан към щифта 3v3 на платката Arduino.
The GND щифт на температурния датчик е свързан към щифта GND на платката Arduino.
The изходен щифт на температурния датчик е свързан към щифта A0 на платката Arduino.

Код

const int analogIn = A0;
int RawValue= 0;
двойно напрежение = 0;
двойна температура C = 0;
двойна температура F = 0;

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

{
RawValue = analogRead(analogIn);
Напрежение = (RawValue / 1023.0) * 3300; // 5000 за получаване на миливоти.
tempC = напрежение * 0,1;
tempF = (tempC * 1,8) + 32; // преобразуване във F
Serial.print(“Необработена стойност = ”); // показва предварително мащабирана стойност
Serial.print(RawValue);
Serial.print(“\t миливолта = “); // показва измереното напрежение
Serial.print(Напрежение,0); //
Serial.print(“\t Температура в C = “);
Serial.print(tempC,1);
Serial.print(“\t Температура във F = “);
Serial.println(tempF,1);
забавяне (500);
}

Резултатът ще се покаже на серийния монитор. Така че отворете серийния монитор, за да проверите изходите като следното.

Необработена стойност = 69 миливолта = 220 Температура в C = 22,1 Температура във F = 72,5
Необработена стойност = 70 миливолта = 227 Температура в C = 23,6 Температура във F = 73,6
Сурова стойност = 71 миливолта = 230 Температура в C = 23,9 Температура във F = 74,2
Необработена стойност = 72 миливолта = 234 Температура във C = 24,2 Температура във F = 74,8
Необработена стойност = 73 миливолта = 236 Температура в C = 24,5 Температура във F = 75,4
Необработена стойност = 74 миливолта = 240 Температура в C = 24,9 Температура във F = 76,0
Сурова стойност = 75 миливолта = 243 Температура в C = 25,2 Температура във F = 76,5
Необработена стойност = 76 миливолта = 246 Температура в C = 25,5 Температура във F = 77,1
Необработена стойност = 77 миливолта = 249 Температура в C = 54,8 Температура във F = 77,7

Как Arduino Due е различен от останалите дъски на Arduino?

Платката Arduino Due е различна в сравнение с други типове платки Arduino по отношение на нивото на напрежение. Така че микроконтролерът в платката на Arduino просто работи на 3,3 V, а не на 5 V, което е често срещано в други платки на Arduino. Ако използвате по-високо напрежение (>3,3 V) за щифтовете на платката Arduino Due, тогава платката може да се повреди. Процесорът, който се използва в платката Arduino, е най-бързият процесор в сравнение с други платки. Размерът на паметта е максимален в дъската на Arduino в сравнение с други платки. Платката Arduino няма вградена EEPROM и е по-скъпата платка. Дъската Due включва голямо не. на щифтове за свързване към няколко цифрови I/O и също така е съвместим с щифтове чрез типични щитове на Arduino.

Arduino Due поддържа изкуствен интелект и алгоритми. Подобно на платката Arduino Mega, притежаваща подобен брой портове, само много по-мощни, можем да използваме тази дължима платка на Arduino в проекти за създаване на изкуствен интелект (AI) за мобилни роботи. Така че, ако някой иска да работи със сложни алгоритми, в противен случай да направи робот по-реактивен, тогава платката Arduino Due би била правилната.

Предимства

Основното предимства на Arduino Due включват следното.

• Това е много мощен 32-битов, 84MHz процесор.
• Скоростта на обработка в рамките на инструкции за всяка секунда е висока.
• Arduinos са предназначени главно да направят контролера по-достъпен.
• Arduino може да произвежда 114 килоцикъла всяка секунда.
• Програмният му език е прост.
• Цената му е по-ниска в сравнение с Мега.

Недостатъци

Основното недостатъците на Arduino поради включват следното.

• Тези дъски са малко обемисти.
• Покрива повече пространство.
• Due е по-нисък поради липсата на съвместимост с щита.
• Дължимият размер на Arduino не е удобен за много проекти.
• Тази платка няма възможности за Bluetooth и Wi-Fi.

Приложения Arduino Due

Основното Ардуино две използва включват следното.

• Arduino Due се използва най-вече за проекти, базирани на Arduino.
• Той се използва широко в различни приложения, където бързата скорост на обработка е крайният резултат.
• Той е идеален за проекти, които се нуждаят от висока изчислителна мощност като дронове, които се управляват дистанционно, за да летят и изискват обработка на много сензорни данни всяка секунда.
• Автоматизация в индустриите.
• Системи за сигурност.
• Приложения, базирани на виртуална реалност.
• Приложения, базирани на GSM и Android.
• Вградена система.
• Система за автоматизация на дома чрез IR.
• Роботизирана ръка.
• Аварийно осветление.
• Мобилен повдигач.
• Система за домашна автоматизация с Bluetooth.
• Автоматичен контрол на интензитета на уличното осветление.
• Робот за избягване на препятствия.
• Превозно средство за катерене по стена.
• Среща система за паркинг.

И така, това е всичко преглед на Arduino Due – работи и приложенията му. Тази платка Arduino е базирана на 32-битов микроконтролер с ARM ядро, така че е подходяща за по-мащабни проекти на Arduino. Тази микроконтролерна платка Arduino Due е базирана на Процесор Atmel SAM3X8E Cortex M3 . Ето един въпрос към вас, какво е Arduino nano?