Arduino Zero wyjaśnił
- Co to jest Arduino Zero
- Specyfikacje Arduino zero
- Cechy Arduino Zero
- Język programowania dla Arduino zero
- Programowanie tablicy zerowej Arduino
- Korzyści z rdzenia
- Atmel osadzony debugger
- Moc
- Arduino zero zasilania
- Pamięć
- Wejście i wyjście
- Wniosek
1. Co to jest Arduino Zero
Arduino Zero Board to płyta oparta na Atmel SAMD21, która jest pierwszą 32-bitową tablicą Arduino. Został wprowadzony w 2015 roku i został zaprojektowany tak, aby zapewnić programistom potężną platformę do budowania aplikacji IoT. Płyta jest kompatybilna z oprogramowaniem Arduino (IDE) i można ją zaprogramować przy użyciu tej samej składni Arduino, co inne płyty Arduino. Jest to wysoce wszechstronna płyta, której można użyć do szerokiej gamy aplikacji, w tym robotyki, automatyzacji i innych.
2. Specyfikacje Arduino zero
Płyta Zero Arduino ma następujące specyfikacje:
| Mikrokontroler | ATSAMD21G18, 32-bitowy Arm® Cortex® M0+ |
| Napięcie robocze | 3.3v |
| Cyfrowe piny we/wy | 20 |
| PINS PWM | 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
| Uart | 2 (rodzime i programowanie) |
| Analogowe styki wejściowe | 6, 12-bitowe kanały ADC |
| Analogowe piny wyjściowe | 1, 10-bitowy DAC |
| Zewnętrzne przerwania | Wszystkie szpilki oprócz pin 4 |
| Prąd DC na pin I/O | 7 Ma |
| Pamięć flash | 256 kb |
| Sram | 32 kb |
| EEPROM | Nic. Patrz dokumentacja |
| LED_BUILTIN | 13 |
| Szybkośc zegara | 48 MHz |
| Długość | 68 mm |
| Szerokość | 53 mm |
| Waga | 12 gr. |
3. Cechy Arduino Zero
Arduino Zero Board oferuje kilka funkcji, które sprawiają, że jest to bardzo wszechstronna i potężna tablica:
- 32-bitowy rdzeń M0+
- Ma pamięć flash o pojemności 256 kb i 32 kb SRAM
- 12-bitowy ADC i 12 wyjść PWM
- USB 2.0 Port hosta/urządzenia
- 3.Poziom logiki 3V
- Interfejs debugowania EDBG
4. Język programowania dla Arduino zero
Język programowania używany do programowania tablicy zerowej Arduino to C++. Płytkę zerową Arduino można zaprogramować za pomocą oprogramowania Arduino (IDE), które jest dostępne dla systemu Windows, MacOS i Linux. Oprogramowanie zapewnia edytor kodu, kompilator i monitor szeregowy, dzięki czemu kod pisania, kompilacji i debugowania jest łatwy.
5. Programowanie tablicy zerowej Arduino
Przesyłanie kodu do arduino zero różni się od normalnych płyt Arduino. Ponieważ Arduino Zero opiera się na SAMD21, który różni się od mikrokontrolera AVR, ponieważ większość popularnych płyt Arduino opiera się na strukturze AVR.
Arduino Zero jest wyposażony w dwa porty UART, jeden jest rodzinny a drugi to Port programowy. Aby przesyłać szkice na pokład, zaleca się korzystanie z portu programowania zamiast natywnego portu. Wynika to z jego zdolności do usuwania danych na temat układu po przesłaniu kodu.
- Port programowy: W Arduino zero ten port korzysta z EDBG i może programować płytę za pomocą USB-SWD. Aby zaprogramować Arduino zero za pomocą tego portu, wybierz go z sekcji portu IDE i podłącz ten port z komputerem za pomocą kabla USB. W celu odniesienia do tego portu jest bliżej gniazda DC, jak wyróżniono na zdjęciu powyżej.
- Port Native: Port natywny jest podłączony bezpośrednio do mikrokontrolera SAMD21 na planszy. Aby użyć natywnego portu, wybierz go z sekcji portu IDE, a następnie użyj kabla USB, aby zbudować połączenie Arduino zero z komputerem za pomocą tego portu. Ten port znajduje się po lewej stronie przycisku resetowania, jak podświetlono na powyższym obrazku.
Podobnie jak inne tablice oparte na Avrdude do przesłania kodu do mikrokontrolera. Arduino Zero polega Bossac i używa portu programowania Arduino Zero OpenOCD.
6. Korzyści z rdzenia
Arduino Zero opiera się na 32-bitowym rdzeniu ramienia, podczas gdy inne mikrokontrolery używają 8-bitowej struktury AVR. Rdzeń ramię jest bardziej zaawansowany w pracy niż struktura AVR. Oto kilka głównych atrakcji:
- Rdzeń ramię ma zegar procesora przy 48 MHz.
- Ardeo Zero Arm rdzeń ma 12 kanałów kontrolerów DMA, który pomaga procesorowi w zadaniach intensywnych pamięci.
- Arduino Zero może bardzo łatwo obsługiwać dane 4-bajtowe za pomocą 32-bitowego rdzenia ramienia nad pojedynczym zegarkiem procesora.
- Ma 32-bitowy RTC Z obsługą zegara/kalendarza.
- Jest wyposażony w 32-bitowy CRC generator.
- Rdzeń ma dwukanałowy (I2) interfejs.
- Ma wbudowany peryferyjny kontroler dotykowy (PTC).
7. Atmel osadzony debugger
Tablica Arduino Zero obejmuje Atmel Embedded Debugger (EDBG) układ, który zapewnia szereg funkcji debugowania i programowania.
Chip EDBG na tablicy zerowej Arduino może być używany do programowania i debugowania tablicy za pośrednictwem Port programowy, który jest portem najbliżej podnośnika napędowego prądu stałego. Port programowy wykorzystuje układ EDBG jako konwerter USB-to-SWD (szeregowy debugowanie drutu), umożliwiając zaprogramowanie i debugowanie mikrokontrolera SAMD21 za pomocą protokołu SWD.
Oprócz funkcji programowania i debugowania, układ EDBG na płytce zerowej Arduino zapewnia również wirtualny interfejs portu COM, umożliwiając komunikowanie się z płytą za pośrednictwem natywnego portu USB, który jest portem najbliższym przyciskiem resetowania. Ten interfejs może być używany do różnych protokołów w Arduino Zero, takich jak UART, SPI i I2C.
8. Moc
Arduino Zero ma dwa różne źródła energii, takie jak Arduino Uno:
- Złącze USB
- Zewnętrzny zasilacz
Płyta jest wystarczająco inteligentna, aby automatycznie wybrać źródło zasilania, co ułatwia przełączanie między trybami zasilania.
Zewnętrzne źródła zasilania dla Arduino zero
Zewnętrzne źródła zasilania dla Arduino Zero mogą pochodzić z adaptera lub baterii AC-DC. Aby podłączyć zewnętrzne źródło zasilania, 2.Wtyczka o środku 1 mm może być używana z podnośnikiem lufy Arduino Zero. Możemy również podłączyć zewnętrzne źródła zasilania bezpośrednio za pomocą pin vin, tak jak robimy to w Arduino Uno. Daje to elastyczność wyboru najbardziej odpowiedniego źródła zasilania dla twojego projektu.
Zakres napięcia dla arduino zero
Arduino zero napięcia, które może zająć, jak wspomniano w arkuszu danych, wynosi od 6 do 20 woltów, ale zaleca się, aby nie używać więcej niż 12V, ponieważ może powodować przegrzanie regulatora napięcia w wyniku nadmiernej utraty napięcia podczas konwersji do 3.3v.
Działanie poza tym zakresem może spowodować uszkodzenie zarządu lub gorsze wyniki Twojego projektu. Należy zauważyć, że napięcie zewnętrznego źródła zasilania wpłynie na wydajność płyty, dlatego konieczne jest wybranie odpowiedniego źródła zasilania swojego projektu.
9. Arduino zero zasilania
Arduino Zero ma różnorodne źródła energii. Można go zasilać za pomocą różnych źródeł:
VIN PIN: zasilanie planszy
Gdy używasz zewnętrznego źródła zasilania do obsługi arduino zero płyty, pin VIN jest przydatny. Ten PIN jest odpowiedzialny za otrzymanie wejścia napięcia na płycie. Dodatkowo, jeśli dostarczasz napięcie przez podnośnik zasilania, możesz uzyskać do niego dostęp również za pomocą tego pinu.
PIN 5V: regulowane wyjście napięcia
Płyta zerowa Arduino ma wbudowany regulator, który wyświetla regulowany 5 V przez pin 5V. Arduino Zero można bezpośrednio podłączyć do 7 V do 12 V za pomocą podnośnika DC lub Pin VIN. Napięcie to jest następnie przepuszczane przez regulator, który przekształca go w 5 V. Te 5V mogą być używane jako źródło zasilania dla czujników roboczych 5 V. Uważaj jednak, aby nie dostarczyć napięcia przez 5 V lub 3.Piny 3V, ponieważ mogą ominąć regulator i spowodować uszkodzenie tablicy.
3.PIN 3V: regulator pokładowy
Regulator pokładowy generuje 3.Dostawa 3V dla tablicy. Ten 3.3V jest podawane peryferyjom pokładowym, w tym mikrokontroler SAMD21. Ten 3.3v może być również wyprowadzony z pokładowej 3.PIN 3V i maksymalna ilość prądu, którą możemy wyciągnąć z Arduino zero 3.PIN 3V to 800 mA.
GND PIN: uziemianie planszy
Zero płyty ma wiele pinów naziemnych (GND), które pomagają nawiązać połączenie naziemne. Możesz ich użyć do uziemienia komponentów, które łączysz z planszą.
IOREF PIN: Odwołanie do napięcia
Pin IOREF zapewnia odniesienie do napięcia do działania mikrokontrolera. Ten pin pomaga arkunowi zerowej płycie w wybraniu najlepszego źródła zasilania do pracy. Umożliwia również tłumacz napięcia, który pomaga płytce Arduino w pracy z 3.3v.
10. Pamięć
Rozkład pamięci Arduino Zero (SAMD21) jest następujący:
| Pamięć | Wartość |
| Pamięć flash | 256 kb |
| Sram | 32 kb |
| EEPROM | 16 kb |
11. Wejście i wyjście
Arduino Zero ma w sumie 20 szpilek we/wy ogólnego przeznaczenia. Poniżej przedstawiono kilka specyfikacji tych pinów GPIO:
- Pins Arduino zero można kontrolować za pomocą funkcji programowania Arduino, takich jak pinmode (), cyfrowe () i cyfrowe ().
- Arduino Zero Pins to 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Aby uzyskać dostęp do tych pinów anogwrite () Zastosowana jest funkcja.
- Wszystkie te piny działają o 3.3 wolty.
- Każdy z tych pinów ma maksymalną pojemność prądu zatonięcia do 7 Ma. Te piny mają również wewnętrzny rezystor podciągania 20-50 KOHMS. Rezystory te są domyślnie odłączone od Arduino zero.
Bo są kilka dodatkowych pinów arduino zero ze specjalistyczną funkcją:
- Wejścia analogowe: A0 do A5 (6 kanałów). Każdy z tych pinów ma 12 bitów rozdzielczości. Domyślnie odniesienie jest ustawione od podłoża na 3.3v, jednak górna granica dla ADC można dostosować za pomocą funkcji anogreference ().
- Digital Wejście Pins: 0 do 13.
- Pins wyjściowy PWM: 0 do 13.
- Interfejs SPI: SPI MOSI (PIN 11), SPI Miso (PIN 12), SPI SCK (PIN 13).
- Interfejs I2C: SDA (PIN 20) i SCL (PIN 21).
- Interfejs UART: RX (pin 0) i TX (pin 1).
- Native interfejs USB: Native USB Port (port programowy).
- Wyjście DAC: DAC0 i DAC1.
- Interfejs debugowania SWD: SWDIO i SWCLK.
- Zresetuj PIN: Zresetować szpilkę.
- Zewnętrzne przerwania: Jest dostępny na wszystkich zero arduino zero oprócz pinu 4.
- TWI: SDA/SCL PIN. Ma wsparcie dla komunikacji TWI. Aby ustalić TWI, używana jest biblioteka drutu Arduino.
- Aref: Pin napięcia odniesienia dla wartości analogowych. Można kontrolować za pomocą funkcji anogreference ().
- Resetowanie: Jest to resetowanie dla linii lub deski. Może zresetować mikrokontroler, przenosząc swoją linię do niskiej.
Zwróć uwagę, że niektóre z powyższych pinów mają również podwójną funkcję. Na przykład piny 0 i 1 mogą być używane jako cyfrowe we/wy lub jako interfejs UART. Podobnie piny 11, 12 i 13 mogą być używane jako interfejs SPI lub jako cyfrowe we/wy.
Wniosek
Arduino Zero Board to potężna i wszechstronna tablica, która jest idealna dla początkujących i zaawansowanych użytkowników. Dzięki zaawansowanym funkcjom, kompatybilności z oprogramowaniem Arduino (IDE) i szeroką gamą aplikacji, tablica Arduino Zero jest doskonałym wyborem dla każdego, kto chce budować projekty elektroniczne. Postępując zgodnie z krokami przedstawionymi w tym przewodniku, możesz łatwo zacząć od tablicy zerowej Arduino i rozpocząć budowanie własnych projektów.