Arduino Uno

Отладочная плата Arduino Uno построена на микроконтроллере Atmega328P. Она имеет 14 цифровых входных/выходных выводов (6 из которых могут использоваться в качестве ШИМ выходов), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор 16 МГц, подключение USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку перезагрузки. Она содержит всё необходимое для работы с микроконтроллером; для того, чтобы начать работу с ней, просто подключите ее к компьютеру с помощью USB кабеля или подайте питание от блока питания AC/DC или от батареи.

Название "Uno" означает, «один» по-итальянски, и было выбрано, чтобы отметить релиз Arduino IDE 1.0. Плата Arduino Uno и версия 1.0 Arduino IDE были эталонными версиями Arduino и в настоящее время эволюционировали до новых версий. Плата Arduino Uno была первой в серии USB плат Arduino и эталонной моделью для платформы Arduino.

Arduino Uno
Arduino Uno

Технические характеристики

МикроконтроллерATmega328P
Рабочее напряжение5 В
Входное напряжение (рекомендуемое)7-12 В
Входное напряжение (предельное)6-20 В
Цифровые входные/выходные выводы14 (6 из которых могут использоваться в качестве ШИМ выходов)
Аналоговые входные выводы6
Постоянный ток через входные/выходные выводы20 мА
Постоянный ток через вывод 3,3 В50 мА
Флеш-память32 Кбайт, из которых 0,5 Кбайт используются загрузчиком
Оперативная память SRAM2 Кбайт
Энергонезависимая память EEPROM1 Кбайт
Тактовая частота16 МГц
Встроенный светодиод13
Длина68,6 мм
Ширина53,4 мм
Вес25 г

Документация

Схемы, разводка платы, размеры

Arduino Uno является открытой аппаратной платформой. Вы можете изготовить собственную плату, используя следующие файлы:

Программирование

Arduino Uno программируется с помощью Arduino IDE. Выберите "Arduino/Genuino Uno" в меню ИнструментыПлата (согласно микроконтроллеру на вашей плате).

ATmega328 на Arduino Uno поставляется с уже прошитым загрузчиком, что позволит вам загружать в контроллер новый код без использования дополнительных программаторов.

Также вы можете обойти загрузчик и прошить микроконтроллер через разъем ICSP, используя Arduino ICSP или аналог.

Предупреждение

Arduino Uno имеет самовосстанавливающийся предохранитель, который защищает USB порты вашего компьютера от короткого замыкания и перегрузки по току. Несмотря на то, что большинство компьютеров обеспечивают свою собственную внутреннюю защиту, этот предохранитель дает дополнительный уровень защиты. Если ток через USB порт превышает 500 мА, предохранитель автоматически разрывает соединение, пока короткое замыкание или перегрузка не будут устранены.

Питание

Arduino Uno может получать питание либо через подключение USB, либо от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.

Внешнее (не USB) питание может подаваться либо от AC/DC адаптера, либо от батареи. Адаптер может быть подключен с помощью 2,1 мм разъема питания с положительным контактом в центре. Питание от батареи может быть подано на выводы Vin и GND разъема POWER.

Плата может работать от внешнего питания от 6 до 20 вольт. Если подается питание меньше, чем 7 вольт, то на выводе 5V питание может составлять менее пяти вольт, и плата может начать работать нестабильно. Если используется питание более 12В, регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуется использовать напряжение питания в диапазоне от 7 до 12 вольт.

Выводы питания:

  • Vin. Вход питания платы при использовании внешнего источника питания (используется при отсутствии 5 вольт от USB подключения или от другого регулируемого источника питания). Вы можете подать питание через этот вывод, или, если напряжение питания подается через разъем питания, то это напряжение 5В будет доступно и на этом выводе.
  • 5V. С этого вывода можно взять регулируемое напряжение 5В с выхода регулятора на плате. Плата может питаться через разъем питания (7–12В), через USB разъем (5В) или через вывод Vin на плате (7–12В). Подача напряжения через выводы 5V и 3.3V обходит регулятор и может повредить плату. Поэтому не советуем подавать питание на плату через эти выводы.
  • 3V3. Питание 3,3 вольта, выдаваемое регулятором на плате. Максимальный ток 50 мА.
  • GND. Выводы земли.
  • IOREF. Этот вывод обеспечивает опорное напряжение, с которым работает микроконтроллер. Правильно, сконфигурированная плата расширения, может прочитать напряжение на выводе IOREF и выбрать подходящий источник питания или перевести буферы выходов для работы с напряжением либо 5В, либо 3,3В.

Память

ATmega328 обладает 32 килобайтами флэш-памяти для хранения кода программы (из которых 0,5 килобайта используется загрузчиком), 2 килобайтами SRAM и 1 килобайтом EEPROM (которая может быть считана и записана с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и выходы

Соответствие между выводами Arduino Uno и портами ATmega8, 168 и 328 аналогично.

Диаграмма выводов Arduino Uno
Диаграмма соответствия выводов Arduino Uno с выводами ATmega168/328

Каждый из 14 цифровых выводов Arduino Uno может быть использован и как вход, и как выход, с помощью функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead. Они работают с напряжением 5 вольт. Каждый вывод может пропускать ток 20 мА (рекомендуемое) и имеет внутренний подтягивающий резистор (по умолчанию отключен) 20–50 кОм. Ток не должен превышать максимальное значение, равное 40 мА, чтобы избежать повреждения микроконтроллера.

Также некоторые выводы обладают специальными функциями:

  • последовательный порт: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для приема (RX) и передачи (TX) последовательных данных с TTL уровнями. Выводы 0 и 1 также подключены к соответствующим выводам преобразователя USB–TTL на ATmega8U2;
  • внешние прерывания: 2 и 3. Эти выводы могут быть сконфигурированы для вызова прерывания по фронту или по спаду импульса или по изменению уровня на выводе. Смотрите работу с прерываниями на Arduino для более подробной информации;
  • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Обеспечивают 8-битный ШИМ выход с помощью функции analogWrite();
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Эти выводы поддерживают связь через SPI с помощью соответствующей библиотеки;
  • светодиод: 13. Встроенный светодиод подключен к цифровому выводу 13. При высоком уровне на выводе светодиод загорается, при низком – гаснет;
  • TWI: A4 или SDA вывод и A5 или SCL вывод. Поддерживают связь через TWI с помощью библиотеки Wire.

Arduino Uno обладает 6 аналоговыми входами, обозначенными от A0 до A5, каждый из которых обеспечивает 10-битное разрешение (т.е. 1024 разных значений). По умолчанию они измеряют напряжение от 0 до 5 вольт, хотя можно изменить верхнюю границу их диапазона, используя вывод AREF и функцию analogReference(). И еще пара выводов на плате:

  • AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется совместно с analogReference();
  • Reset. Низкий уровень на этом выводе приводит к перезагрузке микроконтроллера. Обычно используется для добавления кнопки сброса на платы расширения, закрывающей доступ к кнопке сброса на самой плате Arduino.

Связь

Плата Arduino/Genuino Uno обладает рядом возможностей для связи с компьютером, с другой платой Arduino/Genuino или с другими микроконтроллерами. ATmega328 обеспечивает аппаратный UART порт для последовательной связи с TTL уровнями (5 вольт), который доступен на цифровых выводах 0 (RX) и 1 (TX). ATmega16U2 на плате связывает один из этих UART портов с USB и обеспечивает виртуальный COM порт для связи с программным обеспечением на компьютере. Arduino IDE включает в себя монитор последовательного порта, который позволяет посылать и принимать от платы простые текстовые данные. Светодиоды RX и TX на плате загораются при передаче данных через микросхему ATmega8U2/ATmega16U2 и USB соединение (но не при передаче данных через выводы 0 и 1 последовательного порта).

Библиотека SoftwareSerial позволяет организовать последовательную связь через любые цифровые выводы Arduino Uno.

Arduino Uno также поддерживает связь через I2C (TWI) и SPI. Arduino IDE включает в себя библиотеку Wire для упрощения использования шины I2C. Для связи через SPI используется библиотека SPI.

Магазины и цены

Цены на Arduino Uno
Товар в магазинеКоличество штук в комплектеСтоимостьРасчетная стоимость за 1 шт.
Arduino Uno на eBay1 198.06 руб. / 3.15 USD
(на 1 октября 2016)
198.06 руб. / 3.15 USD
Arduino Uno на AliExpress1 211.13 руб. / 3.25 USD
(на 1 октября 2016)
211.13 руб. / 3.25 USD
Arduino Uno на AliExpress1 217.63 руб. / 3.35 USD
(на 1 октября 2016)
217.63 руб. / 3.35 USD
Arduino Uno на GearBest.com1 268.03 руб. / 4.25 USD
(на 1 октября 2016)
268.03 руб. / 4.25 USD
Arduino Uno на DX.com1 351.08 руб. / 5.56 USD
(на 1 октября 2016)
351.08 руб. / 5.56 USD
Сообщить об ошибке