Arduino Pro Mini

Отладочная плата Arduino Pro Mini построена на микроконтроллере ATmega328. Она имеет 14 цифровых входных/выходных выводов (6 из которых могут использоваться в качестве ШИМ выходов), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводных разъемов. Шестипиновый разъем может быть подключен к FTDI кабелю для подачи питания от USB и для установки связи с платой.

Arduino Pro Mini предназначена для полупостоянной установки в устройства. Плата поставляется без предустановленных разъемов, позволяя вам использовать различные типы разъемов или припаивать провода напрямую. Существует две версии Arduino Pro Mini. Первая работает с 3,3В и 8МГц, вторая – с 5В и 16МГц.

Arduino Pro Mini была разработана и производится SparkFun Electronics.

Технические характеристики

Более старые платы были оснащены микроконтроллером ATmega168 со следующими характеристиками:

• флеш-память: 16 Кб;
• SRAM: 1 Кб;
• EEPROM: 512 б.

Документация

Схемы, разводка платы

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

• Схема и макет платы Arduino Pro Mini для САПР EAGL;
• Arduino Pro Mini. Схема электрическая принципиальная.

Питание

Arduino Pro Mini может питаться через FTDI кабель, подключенный к ее шестипиновому разъему, или стабилизированным источником напряжения 3,3В или 5В (в зависимости от модели) через вывод Vcc. Стабилизатор напряжения на плате может работать с постоянными напряжениями до 12 вольт. Если вы будете подавать на плату нестабилизированное напряжение, используйте вывод RAW, а не VCC. На плате расположены следующие выводы питания:

• RAW для подачи на плату нестабилизированного напряжения;
• VCC для подачи на плату стабилизированного напряжения 3,3 или 5 вольт;
• GND вывод земли.

Память

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

Входы и выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Arduino Pro Mini может быть использован и как вход, и как выход, с помощью функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead. Они работают с напряжением 3,3 или 5 вольт (в зависимости от модели). Каждый вывод может пропускать максимальный ток 40 мА и имеет внутренний подтягивающий резистор (по умолчанию отключен) 20–50 кОм.

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. Эти выводы подключены к выводам TX0 и RX1 шестипинового разъема;
• 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: выводы 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;
• светодиод: 13. Встроенный светодиод подключен к цифровому выводу 13. При высоком уровне на выводе светодиод загорается, при низком – гаснет.
• I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Поддерживают связь через TWI с помощью библиотеки Wire;

Arduino Pro Mini имеет 8 аналоговых входов, каждый из которых обеспечивает 10-битное разрешение (т.е. 1024 разных значений). Четыре из них расположены на разъемах на краю платы, два (входы 4 и 5) – на отверстиях на плате. Аналоговые выводы измеряют напряжение от нуля до VCC.

И еще один вывод на плате:

• 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 Pro Mini обладает рядом возможностей для связи с компьютером, с другой платой или с другими микроконтроллерами. ATmega328 обеспечивает аппаратный UART порт, доступный на цифровых выводах 0 (RX) и 1 (TX), для последовательной связи с TTL уровнями. Arduino IDE включает в себя монитор последовательного порта, который позволяет посылать и принимать от платы простые текстовые данные через USB соединение.

Библиотека SoftwareSerial позволяте организовать последовательную связь через любые цифровые выводы Arduino Pro Mini.

ATmega328 также поддерживает связь через I2C (TWI) и SPI. Arduino IDE включает в себя библиотеку Wire для упрощения использования шины I2C. Для связи через SPI смотрите техническое описание на ATmega328.

Программирование

Arduino Pro Mini может быть запрограммирована с помощью Arduino IDE.

ATmega328 на Arduino Pro Mini поставляется с уже зашитым загрузчиком, что позволяет вам загружать в микроконтроллер новый код программы без использования внешнего аппаратного программатора. Связь осуществляется с помощью протокола STK500.

Вы можете также обойти загрузчик и прошить микроконтроллер с помощью внешнего программатора.

Автоматическая (программная) перезагрузка

Вместо того, чтобы требовать физического нажатия кнопки перезагрузки перед прошивкой кода новой программы, Arduino Pro Mini спроектирована таким образом, что она позволяет перезагружать ее с помощью программного обеспечения, запущенного на подключенном компьютере. Один из выводов 6-пинового разъема подключен к линии сброса ATmega328 через конденсатор 100 нФ. Этот вывод подключает одну из линий управления потоком преобразователя USB/последовательный порт, подключенную к разъему: RTS при использовании FTDI кабеля, DTR при использовании адаптера Sparkfun. Когда на этой линии появляется низкий уровень на достаточно долгое время, микросхема перезагружается. Arduino IDE использует эту возможность, чтобы позволить вам загрузить код, просто нажав кнопку загрузки в Arduino IDE. Такая архитектура позволяет уменьшить таймаут загрузчика, поскольку процесс прошивки всегда синхронизирован со спадом сигнала на линии RESET.

Однако эта система может приводить и к другим последствиям. При подключении Arduino Pro Mini к компьютерам, работающим на Mac OS X или Linux, микроконтроллер будет сбрасываться при каждом соединении программного обеспечения с платой (через USB). На следующие полсекунды после сброса на Arduino Pro Mini активизируется загрузчик. Несмотря на то, что загрузчик запрограммирован игнорировать посторонние данные (т.е. все данные, не касающиеся процесса прошивки новой программы), он может перехватить несколько первых байт данных из посылки, отправляемой плате сразу после установки соединения. Соответственно, если в программе, работающей на Arduino Pro Mini, предусмотрено получение от компьютера каких-либо настроек или других данных при первом запуске, убедитесь, что программное обеспечение, с которым взаимодействует Arduino Pro Mini, осуществляет отправку спустя секунду после установки соединения.

Магазины и цены