Kategorie

 

Arduino - wyprowadzenia

 

Spis treści

1. Funkcje specjalne

2. Wyprowadzenia zasilania

 

 

Funkcje specjalne 

Wyprowadzenia Arduino oprócz standardowej roli wejść/wyjść cyfrowych posiadają także pewne funkcje specjalne. Są to między innymi: wyprowadzenia sprzętowych interfejsów komunikacyjnych, wyjścia analogowe czy wyjścia timerów (liczników). Dla każdego z nich Arduino posiada bibliotekę, która sprawia, że korzystanie z nich staje się niezwykle proste. Poniżej przedstawiamy opis najpopularniejszych peryferiów:

 

  • Interfejs szeregowy  (UART) - Do transmisji używane są dwie linie: RX - odbiornik oraz TX - nadajnik. Interfejs jest bardzo prosty w konfiguracji, pozwala na wymianę danych z komputerem, bądź obsługę urządzeń cyfrowych np. modułu Bluetooth lub sterownikia serw Maestro. Czasem oznaczany jest jako USART. Literka S oznacza jest dane wysyłane są w sposób synchroniczny, czyli do transmisji oprócz TX RX, potrzebna jest  jeszcze jedna linia - linia zegarowa (CLK).
  • Przerwania zewnętrzne - Umożliwiają natychmiastową obsługę zdarzeń zewnętrznych, sygnalizowanych sygnałem logicznym. Zdarzenia mogą być wyzwalane za pomocą zbocza opadającego, narastającego lub jakiejkolwiek zmiany logicznej. Gdy zdarzenie wystąpi procesor natychmiast przerwie wszystkie dotychczasowe operacje i zacznie wykonywać fragment kodu związany z obsługą przerwania.
  • Wyjścia PWM - Modulacja szerokości impulsu. Dzięki tym wyprowadzeniom użytkownik może w sposób sprzętowy (bez zajmowania procesora) generować sygnał o zadanym wypełnieniu. Funkcja wykorzystywana np. do sterowania prędkością obrotową silników DC przy użyciu Motor Shieldu lub dowolnego sterownika silników (np. TB6612). Pozwala również na sterowanie pozycją serw.

 

 

  • Interfejs SPI - Magistrala szeregowa działająca w sposób synchroniczny. Do komunikacji używane są trzy wyprowadzenia: MISO, MOSI, SCK. Charakteryzuje się wysoką prędkością transmisji, dlatego też jest używana jest do obsługi szybkich urządzeń (np. pamięci EEPROM, przetworników A/C, C/A). Wykorzystywana jest także do komunikacji z niektórymi wyświetlaczami i czujnikami. 
     
  • Wejścia analogowe - Wyprowadzenia umożliwiające operacje na sygnale analogowym. Połączone są z wbudowanym przetwornikiem analogowo-cyfrowym. Każde z nich posiada 10-bitową rozdzielczość (1024 różnych wartości). Dzięki wejściom analogowym użytkownik może obsługiwać rozmaite czujniki (np. akcelerometry lub sensory optyczne), lub stworzyć  własny miernik napięcia.

 

 

  • TWI - I2C - Kolejny popularny, szeregowy, synchroniczny interfejs komunikacyjny. Wymaga dwóch linii komunikacyjnych: danych oraz zegarową (CLK). Za pomocą I2C użytkownik może obsługiwać np. czujniki MEMS ( MinIMU-9).

 

 

Wyprowadzenia złącza POWER

Arduino posiada także wyprowadzone złącza zasilające. Poniżej opis najważniejszych z nich.

 

 

  • VIN - Napięcie wejściowe (używane gdy wybrane jest zewnętrzne źródło zasilania). Użytkownik może użyć tego pinu lub złącza DC (power jack) do zasilania układu. Zalecany zakres napięć zasilania 7V-12V
  • 5V - Wyjście regulatora 5V. Korzystając z tego wyprowadzenia użytkownik może zasilać własne układy pracujące z napięciem 5V. Należy pamiętać, że podłączenie zewnętrznego źródła zasilania (powyżej 5V) do tego pinu może doprowadzić do trwałego uszkodzenia modułu. 
  • 3V3 - Wyjście regulatora 3,3V. Maksymalny prąd 50mA. Korzystając z tego wyprowadzenia użytkownik może zasilać własne układy pracujące z napięciem 3,3V.  Podłączenie urządzenia o wyższym poborze prądu, bądź podpięcie zewnętrznego źródła zasilania do tego pinu może trwale uszkodzić układ.
  • GND - potencjał masy.

Opis wyprowadzeń modułu na przykładzie Arduino Uno.