Arduino uno r3 pinout

Arduino Uno: распиновка, схема подключения и программирование

Arduino Uno — флагманская платформа для разработки на языке программирования С++.

Uno выполнена на микроконтроллере ATmega328P с тактовой частотой 16 МГц. На плате предусмотрены 20 портов входа-выхода для подключения внешних устройств, например плат расширения или датчиков.

Видеообзор

Подключение и настройка

Шаг 1

Подключите плату к компьютеру по USB. Для коммуникации используйте кабель USB (A — B).

Шаг 2

Установите и настройте интегрированную среду разработки Arduino IDE.

Что-то пошло не так?

Пример работы

В качестве примера повторим первый эксперимент «Маячок» из набора Матрёшка. На плате уже есть встроенный пользовательский светодиод L , подключенный к 13 пину микроконтроллера.

После загрузки программы встроенный светодиод L начнёт мигать раз в секунду.

Это значит, всё получилось, и можно смело переходить к другим экспериментам на Ардуино.

Элементы платы

Микроконтроллер ATmega328P

Сердцем платформы Arduino Uno является 8-битный микроконтроллер фирмы Microchip — ATmega328P на архитектуре AVR с тактовой частотой 16 МГц. Контроллер обладает тремя видами памяти:

Микроконтроллер ATmega16U2

Микроконтроллер ATmega328P не содержит USB интерфейса, поэтому для прошивки и коммуникации с ПК на плате присутствует дополнительный микроконтроллер ATmega16U2 с прошивкой USB-UART преобразователя. При подключении к ПК Arduino Uno определяется как виртуальный COM-порт.

Микроконтроллер ATmega328P общается с ПК через сопроцессор ATmega16U2 по интерфейсу UART используя сигналы RX и TX , которые параллельно выведены на контакты 0 и 1 платы Uno. Во время прошивки и отладки программы, не используйте эти пины в своём проекте.

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
ON Индикатор питания платформы.
L Пользовательский светодиод на 13 пине микроконтроллера. Используйте определение LED_BUILTIN для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается.
RX и TX Мигают при прошивке и обмене данными между Uno и компьютером. А также при использовании пинов 0 и 1 .

Порт USB Type-B

Разъём USB Type-B предназначен для прошивки и питания платформы Arduino. Для подключения к ПК понадобится кабель USB (A — B).

Разъём питания DC

Коннектор DC Barrel Jack для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 7 до 12 вольт.

Понижающий регулятор 5V

Понижающий линейный преобразователь NCP1117ST50T3G обеспечивает питание микроконтроллера и другой логики платы при подключении питания через разъём питания DC или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 7 до 12 вольт. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 1 А.

Понижающий регулятор 3V3

Понижающий линейный преобразователь LP2985-33DBVR обеспечивает напряжение на пине 3V3 . Регулятор принимает входное напряжение от линии 5 вольт и выдаёт напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА.

Кнопка сброса

Кнопка предназначена для ручного сброса прошивки — аналог кнопки RESET обычного компьютера.

ICSP-разъём ATmega328P

ICSP-разъём выполняет две полезные функции:

ICSP-разъём ATmega16U2

ICSP-разъём предназначен для программирования микроконтроллера ATmega16U2. А подробности распиновки читайте в соответствующем разделе.

Источник

Плата Arduino Uno R3

Arduino Uno — плата на базе микроконтроллера ATmega328P с частотой 16 МГц. На плате есть все необходимое для удобной и быстрой работы с контроллером. Подробнее о микроконтроллере, плате и работе с ней расскажу далее в этой статье.

Arduino Uno — это базовая и самая популярная версия платы микроконтроллеров. С ней очень удобно работать благодаря тому, что пины распаяны однорядными коннекторами типа «мама». Обычно эту плату используют для прототипирования проектов, а собирают готовое устройство на базе более мелких плат ардуино, таких как Arduino Nano. Это легко сделать так как прошивки совместимы и в большинстве случаев номера пинов не отличаются. Для Arduino Uno существует множество плат расширения (шилдов), таких как Ethernet shield, motor shield, servo shield и другие.

Эта ардуинка бывает в двух разных вариантах: DIP и SMD. Отличаются они тем, что сам микроконтроллер может быть DIP исполнения (прямоугольный и ножками) и вставлен в колодку, или просто распаян на плате если это SMD версия (квадратный). Отличий в производительности, назначении пинов или их количестве в этих версиях нет.

На плате Arduino Uno R3 установлены: контроллер ATmega328P с тактовой частотой 16 МГц, порт USB, разъем питания, кварцевый резонатор, стабилизаторы напряжения на 5 вольт и на 3.3 вольта, светодиоды и кнопка перезагрузки.

Распиновка (pinout) Arduino Uno R3

3

5

6

9

10

11

Обозначение на плате Обозначение в прошивке Возможности пина
RX ◀ 0 0 Цифровой ввод/вывод, Serial RX
TX ▶ 1 1 Цифровой ввод/вывод, Serial TX
2 2 Цифровой ввод/вывод
3 Цифровой ввод/вывод, ШИМ
4 4 Цифровой ввод/вывод
5 Цифровой ввод/вывод, ШИМ
6 Цифровой ввод/вывод, ШИМ
7 7 Цифровой ввод/вывод
8 8 Цифровой ввод/вывод
9 Цифровой ввод/вывод, ШИМ
10 Цифровой ввод/вывод, ШИМ, SPI SS
11 Цифровой ввод/вывод, ШИМ, SPI MOSI
12 12 Цифровой ввод/вывод, SPI MISO
13 13 Цифровой ввод/вывод, SPI SCK
GND Земля или V-
AREF Пин опорного напряжения
SDA A4 или 18 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП, I2C SDA
SCL A5 или 19 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП, I2C SCL
Зарезервированный пин
5V 5 В или V+
RES Пин перезагрузки
3.3V 3.3 В
5V 5 В или V+
GND Земля или V-
GND Земля или V-
VIN Пин питания соединен с + разъема питания
A0 A0 или 14 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП
A1 A1 или 15 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП
A2 A2 или 16 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП
A3 A3 или 17 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП
A4 A4 или 18 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП, I2C SDA
A5 A5 или 19 Аналоговый пин с 8-ми битным АЦП, I2C SCL

Распиновка Arduino Uno R3 с описанием пинов

Характеристики ардуино уно

  • Микроконтроллер: ATmega328P
  • Диапазон допустимого напряжения питания: 5-20 В
  • Рекомендуемое напряжение питания: 7-12 В
  • Количество цифровых вводов/выводов: 14
  • ШИМ: 6 цифровых пинов могут быть использованы как выводы ШИМ
  • Количество аналоговых выводов: 6
  • Максимальная сила тока: 40 mAh с одного вывода и 500 mAh со всех выводов.
  • Flash память: 32 кб
  • SRAM: 2 кб
  • EEPROM: 1 кб
  • Тактовая частота: 16 МГц

Подключение Arduino Uno к питанию

Эту плату можно питать четырьмя способами:

  1. Через порт USB. Можно питать ардуино от компьютера, powerbank, смартфона (если он поддерживает режим OTG) или от адаптера, вставленного в розетку.
  2. Через пин +5V. Этот пин является не только выводом, но и вводом. Будьте внимательны! На этот пин нужно подавать ровно 5 вольт. В противном случае можно спалить сам микроконтроллер.
  3. Через штекер питания, расположенный на плате. Можно использовать, батарейки, аккумуляторы и разнообразные блоки питания. Этот штекер подключен к пину VIN. О напряжении и мерах предосторожности написано в следующем пункте.
  4. Через пин VIN. Ток от этого пина проходит через встроенный стабилизатор напряжения. По заявлениям производителя можно подавать от 5 до 20 вольт. Но это не совсем так. Так как стабилизатор имеет не 100% КПД, то при подаче 5 вольт на пин VIN напряжения может не хватить на питание микроконтроллера, да и на цифровых пинах будет не 5 вольт, а меньше. Также не стоит работать на максимальном напряжении. При 20 вольтах на пине VIN будет сильно греться стабилизатор напряжения, вплоть до выхода из строя. Поэтому рекомендуется использовать напряжение от 7 до 12 вольт.

Как уже было написано выше, плата имеет 14 цифровых пинов. На плате они помечены с ведущей буквой «D» (digital или цифровой). Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 5 В. Каждый из них имеет подтягивающий резистор и поданное на один из этих пинов напряжения ниже 5 вольт все равно будет считаться как 5 вольт (логическая единица).

Аналоговые пины на плате помечены ведущей «A». Эти пины являются входами и не имеют подтягивающих резисторов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции analogRead(). Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.

Работа с arduino uno в windows 10

Данная плата имеет разъем USB type B для подключения к компьютеру. Обратите внимание, что платы от китайских производителей имеют микросхему CH340 для связи по usb. По умолчанию Windows 10 может не иметь подходящего драйвера, так что вам придется скачать и установить его самостоятельно. Описание драйвера и ссылки на скачивание вы найдете в статье «драйвер CH340».

Для дальнейшей работы с Arduino uno в Windows 10 вам понадобится программа Arduino IDE. Эта программа поможет вам писать скетчи (прошивки), исправлять ошибки и прошивать вашу плату. Вы можете использовать и другое ПО, если в нем есть поддержка работы с синтаксисом ардуино и COM портами. Я подробно рассказал как скачать, установить и пользоваться Arduino IDE, так что у вас не должно возникнуть проблем с этим.

Физические характеристики

Arduino Uno имеет следующие размеры: длина 69 мм и ширина 53 мм. Однако разъем питания и разъем USB немного выпирают за пределы печатной платы. Arduino Uno весит около 25 грамм. Плата имеет 4 отверстия для возможности ее закрепления на поверхности. Расстояние между выводами равняется 2,5 мм, кроме выводов 7 и 8. Между ними 4 мм.

Источник

Overview of the Arduino UNO Components

LAST REVISION: 10/05/2022, 01:00 PM

Looking at the board from the top down, this is an outline of what you will see (parts of the board you might interact with in the course of normal use are highlighted):

The Arduino UNO.

Starting clockwise from the top center:

  • Analog Reference pin (orange)
  • Digital Ground (light green)
  • Digital Pins 2-13 (green)
  • Digital Pins 0-1/Serial In/Out — TX/RX (dark green) — These pins cannot be used for digital i/o (digitalRead and digitalWrite) if you are also using serial communication (e.g. Serial.begin).
  • Reset Button — S1 (dark blue)
  • In-circuit Serial Programmer (blue-green)
  • Analog In Pins 0-5 (light blue)
  • Power and Ground Pins (power: orange, grounds: light orange)
  • External Power Supply In (9-12VDC) — X1 (pink)
  • Toggles External Power and USB Power (place jumper on two pins closest to desired supply) — SV1 (purple)
  • USB (used for uploading sketches to the board and for serial communication between the board and the computer; can be used to power the board) (yellow)

Microcontrollers

ATmega328P (used on most recent boards)

  • Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output)
  • Analog Input Pins: 6 (DIP) or 8 (SMD)
  • DC Current per I/O Pin: 40 mA
  • Flash Memory: 32 KB
  • SRAM: 2 KB
  • EEPROM: 1 KB

ATmega168 (used on most Arduino Diecimila and early Duemilanove)

  • Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output)
  • Analog Input Pins: 6 (DIP) or 8 (SMD)
  • DC Current per I/O Pin: 40 mA
  • Flash Memory 16 KB:
  • SRAM: 1 KB
  • EEPROM: 512 bytes

ATmega8 (used on some older board)

  • Digital I/O Pins: 14 (of which 3 provide PWM output)
  • Analog Input Pins: 6
  • DC Current per I/O Pin: 40 mA
  • Flash Memory: 8 KB
  • SRAM: 1 KB
  • EEPROM: 512 bytes

Digital Pins

In addition to the specific functions listed below, the digital pins on an Arduino board can be used for general purpose input and output via the pinMode(), digitalRead(), and digitalWrite() commands. Each pin has an internal pull-up resistor which can be turned on and off using digitalWrite() (w/ a value of HIGH or LOW, respectively) when the pin is configured as an input. The maximum current per pin is 40 mA.

  • Serial: 0 (RX) and 1 (TX). Used to receive (RX) and transmit (TX) TTL serial data. On the Arduino Diecimila, these pins are connected to the corresponding pins of the FTDI USB-to-TTL Serial chip. On the Arduino BT, they are connected to the corresponding pins of the WT11 BluetoothВ® module. On the Arduino Mini and LilyPad Arduino, they are intended for use with an external TTL serial module (e.g. the Mini-USB Adapter).
  • External Interrupts: 2 and 3. These pins can be configured to trigger an interrupt on a low value, a rising or falling edge, or a change in value. See the attachInterrupt() function for details.
  • PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Provide 8-bit PWM output with the analogWrite() function. On boards with an ATmega8, PWM output is available only on pins 9, 10, and 11.
  • BT Reset: 7. (Arduino BT-only) Connected to the reset line of the BluetoothВ® module.
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). These pins support SPI communication, which, although provided by the underlying hardware, is not currently included in the Arduino language.
  • LED: 13. On the Diecimila and LilyPad, there is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH value, the LED is on, when the pin is LOW, it’s off.

Analog Pins

In addition to the specific functions listed below, the analog input pins support 10-bit analog-to-digital conversion (ADC) using the analogRead() function. Most of the analog inputs can also be used as digital pins: analog input 0 as digital pin 14 through analog input 5 as digital pin 19. Analog inputs 6 and 7 (present on the Mini and BT) cannot be used as digital pins.

  • I2C: 4 (SDA) and 5 (SCL). Support I2C (TWI) communication using the Wire library (documentation on the Wiring website).

Источник

Adblock
detector