Arduino Due: Configurarea pinului, interfața și aplicațiile sale

Placa Arduino este o platformă hardware și software open-source care este proiectată cu o placă de circuite care include un microcontroler și alte interfețe care acceptă diferite componente care se conectează la aceasta. Această placă poate fi programată pur și simplu cu ajutorul unui mediu de dezvoltare integrat (IDE) care este folosit pentru scrierea și încărcarea codului pe placă. Arduino este o placă flexibilă de microcontroler folosită pentru dezvoltarea diferitelor proiecte electronice. Sunt diferite tipuri de plăci Arduino ca arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, Mega 2560 , Lilypad, etc. Deci, acest articol oferă informații despre unul dintre tipurile de placă Arduino și anume Arduino Due – lucrul cu aplicații.

Ce este Arduino Due?

Arduino Due este cea mai puternică placă de dezvoltare Arduino din seria Arduino. Această placă Arduino este o placă pentru începători, care include multe caracteristici cu o viteză excelentă de procesare, deci folosită în aplicații avansate. Această placă a fost dezvoltată pe un controler din seria ARM, în timp ce alte plăci Arduino au fost dezvoltate pe baza unui controler din seria ATMEGA.

Placa datorată a Arduino se bazează pe microcontrolerul de bază ARM pe 32 de biți. Această placă este disponibilă cu 54 de pini I/O digitale în care 12 pini sunt utilizați ca PWM o/ps, 12 intrări analogice, UART-uri -4, un CLK de 84 MHz, DAC -2, TWI-2, un antet SPI, o putere mufă, un antet JTAG, o conexiune USB OTG și un buton RESET și butonul ȘTERGERE.

Placa Arduino Due poate fi conectată pur și simplu la orice computer printr-un micro USB cablu și alimentare printr-o baterie sau un adaptor AC-DC pentru a începe. Această placă este potrivită cu toate tipurile de scuturi Arduino care funcționează la 3,3 V.

Specificații

The specificațiile lui Arduino Due includ următoarele.

• Microcontrolerul este un controler ARM SAM3X8E pe 32 de biți.
• Tensiunea de funcționare este de 3,3 V.
• Curentul maxim în fiecare pin I/O este de 3mA și 15mA.
• Curentul maxim absorbit de la toți pinii I/O este de 130mA.
• Memoria flash este de 512K octeți.
• EEPROM de 16 Kbyte.
• 96Kbytes RAM intern.
• Frecvența internă a ceasului este de 12 Mhz.
• Frecvența ceasului extern este de 84 Mhz.
• Temperatura de funcționare variază de la -40ºC la +85ºC
• Tensiunea i/p recomandată variază de la 7V la 12V.
• Tensiunea de intrare variază de la 6 la 20 V
• Pini I/O digitale – 54.
• Pini analogici i/p – 12.
• Pini analogici o/p – 2.

Arduino Due Pin Configuration

Configurația pinului Arduino Due este prezentată mai jos.

Putere

Placa Arduino Due poate fi alimentată prin conectorul USB sau o sursă de alimentare externă, cum ar fi o baterie sau un adaptor AC la DC. Deci sursa de alimentare este aleasă automat. Pinii de alimentare ai Arduino Due sunt +3,3V, +5V, Vin și GND.

• Vin este pinul tensiunii de intrare unde tensiunea este furnizată prin acest pin.
• Pinul de 5V emite un 5V reglat folosind regulatorul de tensiune de pe placa Arduino.
• Alimentarea cu tensiune de 3,3 V este generată prin regulatorul de bord. Acest regulator furnizează pur și simplu sursa de alimentare microcontrolerului SAM3X.
• Există 5 pini GND disponibile pe placă.
• Pinul IOREF de pe placa Arduino due oferă pur și simplu referința de tensiune prin care funcționează microcontrolerul. Tensiunea pinului IOREF poate fi gata prin configurarea corectă a scutului și alegerea sursei de alimentare adecvate sau permițând traducătorilor de tensiune pe o/ps să funcționeze prin 5V (sau) 3.3V.

Interfață de comunicare

UART: UART este un „Transmițător receptor asincron universal”. Această interfață este utilizată în principal pentru programarea PRO MINI.

SPI: SPI este o interfață periferică serială care este utilizată pentru a transmite foarte eficient datele seriale între microcontrolere și unul sau mai multe dispozitive periferice. Arduino include patru pini SPI SCK, SS, MOSI și MISO.

TWI: TWI este o interfață cu două fire, utilizată pentru conectarea perifericelor.

POATE SA: CAN este o interfață de rețea de zonă de controler utilizată în principal pentru furnizarea de comunicații între controlere.

SSC: SSC este o interfață de comunicație serială sincronă utilizată în principal pentru aplicații audio și telecomunicații.

Memorie

SAM3X are două blocuri de 256 KB (512 KB) de memorie flash pentru a stoca codul. Încărcătorul de pornire este pre-ars de la Atmel în fabrică și este pur și simplu stocat într-un ROM dedicat. SRAM este disponibil cu 96 KB în două bănci contigue de 32 KB și 64 KB. Toată memoria existentă poate fi accesată direct ca spațiu de adresare plat, cum ar fi RAM, ROM și Flash.

Butonul ȘTERGERE

Un buton ERASE integrat este folosit pentru ștergerea memoriei flash SAM3X. Deci, aceasta va elimina datele încărcate în prezent din unitatea de microcontroler. Pentru ștergere, apăsați și mențineți apăsat butonul de ștergere pentru o perioadă de timp când placa Arduino este alimentată.

Intrări analogice (A0 până la A11):

Arduino Due include 12 intrări analogice și fiecare pin oferă 12 biți de rezoluție. Acești pini analogici sunt pur și simplu folosiți pentru citirea valorii senzorului analogic care este conectat la placa Arduino. Fiecare pin analogic de pe placă l-am conectat la un ADC încorporat cu o rezoluție de 12 biți.

Pini DAC (DAC0 la DAC1):

Acești doi pini oferă ieșire analogică cu rezoluție de 12 biți. Acești doi pini sunt utilizați în principal pentru a crea o ieșire audio cu biblioteca audio.

AREF

Acest pin este pur și simplu conectat la pinul de referință analogic al controlerului SAM3X pe o punte de rezistență. Pentru a utiliza acest pin, rezistorul BR1 trebuie dezlipit de pe placa de circuit imprimat.

RESET

Acest pin este folosit pentru a reseta controlerul și a începe execuția programului de la început.

Pini PWM (2 până la 13)

Pinii PWM de la 2 la 13 sunt din setul de pini digitali în care fiecare pin oferă PWM o/p de 8 biți. Valoarea PWM o/p variază pur și simplu de la 0 la 5 volți.

Antet JTAG: Interfață comună a hardware-ului care ne ajută să comunicăm direct cu cipurile externe ale plăcii noastre. În acest scop sunt utilizați 4 pini etichetați ca TCK, TD0, TMS și TDI.

Arduino Due Programming

În general, toate tipurile de plăci Arduino sunt programate pur și simplu cu software-ul IDE Arduino. Acest software este foarte simplu de învățat și utilizat fără prea multă complexitate. Acest software este ușor disponibil, astfel încât să îl putem descărca direct de pe site-ul oficial și să alegem placa Arduino la care doriți să lucrați. Această placă nu are nevoie de un arzător extern, cum ar fi un bootloader, pentru a arde codul de la bord. Software-ul Arduino funcționează perfect prin sisteme de operare comune, cum ar fi Windows, MAC sau Linux .

Placa Arduino Due se potrivește bine cu aproximativ toate scuturile care sunt concepute în principal pentru alte tipuri de plăci Arduino. Cele mai semnificative scuturi sunt; Scut motor, scut Ethernet și scut WiFi.

Senzor de temperatură LM35 care se interfață cu Arduino Due

Senzorul de temperatură LM35 care se interfață cu Arduino este prezentat mai jos. Senzorul de temperatură LM35 este un circuit integrat de precizie, a cărui tensiune o/p este proporțională liniar cu temperatura Celsius. Astfel, acest circuit integrat are un avantaj față de senzorii de temperatură liniari calibrați în Kelvin, deoarece utilizatorul nu este necesar să deducă o tensiune mare stabilă din o/p pentru a obține o scalare convenabilă în centigrade.

Senzorul LM35 nu are nevoie de nicio calibrare externă, altfel tăierea pentru a oferi precizii tipice de ±1/4°C la temperatura camerei și ±3/4°C peste un interval complet de temperatură de +150°C.

Senzorul de temperatură LM35 include trei pini +5V, GND și ieșire t. Conexiunile senzorului LM35 la placa Arduino due urmează după cum urmează;

The Pinul Vcc al senzorului de temperatură este conectat la pinul 3v3 al plăcii Arduino.
The Pinul GND al senzorului de temperatură este conectat la pinul GND al plăcii Arduino.
The pinul de ieșire al senzorului de temperatură este conectat la pinul A0 al plăcii Arduino.

Cod

const int analogIn = A0;
int RawValue= 0;
Tensiune dubla = 0;
dublu tempC = 0;
dublu tempF = 0;

void setup(){
Serial.begin(9600);
}
buclă goală ()

{
RawValue = analogRead(analogIn);
Tensiune = (RawValue / 1023,0) * 3300; // 5000 pentru a obține milivoți.
tempC = Tensiune * 0,1;
tempF = (tempC * 1,8) + 32; // converti la F
Serial.print(„Valoare brută = ”); // afișează valoarea pre-scalată
Serial.print(RawValue);
Serial.print(“\t mili volți = “); // arată tensiunea măsurată
Serial.print(Tensiune,0); //
Serial.print(“\t Temperatura în C = “);
Serial.print(tempC,1);
Serial.print(“\t Temperatura în F = “);
Serial.println(tempF,1);
întârziere (500);
}

Ieșirea va fi afișată pe monitorul serial. Deci, deschideți monitorul serial pentru a verifica ieșirile ca următorul.

Valoare brută = 69 mili volți = 220 Temperatura în C = 22,1 Temperatura în F = 72,5
Valoare brută = 70 mili volți = 227 Temperatura în C = 23,6 Temperatura în F = 73,6
Valoare brută = 71 mili volți = 230 Temperatura în C = 23,9 Temperatura în F = 74,2
Valoare brută = 72 mili volți = 234 Temperatura în C = 24,2 Temperatura în F = 74,8
Valoare brută = 73 mili volți = 236 Temperatura în C = 24,5 Temperatura în F = 75,4
Valoare brută = 74 mili volți = 240 Temperatura în C = 24,9 Temperatura în F = 76,0
Valoare brută = 75 mili volți = 243 Temperatura în C = 25,2 Temperatura în F = 76,5
Valoare brută = 76 mili volți = 246 Temperatura în C = 25,5 Temperatura în F = 77,1
Valoare brută = 77 mili volți = 249 Temperatura în C = 54,8 Temperatura în F = 77,7

Cât de diferit Arduino Due de restul plăcilor Arduino?

Placa Arduino Due este diferită în comparație cu alte tipuri de plăci Arduino în ceea ce privește nivelul de tensiune. Așadar, microcontrolerul din placa Arduino datorată funcționează pur și simplu la 3,3 V, mai degrabă decât la 5 V, ceea ce este comun la alte plăci Arduino. Dacă utilizați o tensiune mai mare (>3,3 V) pentru pinii plăcii Arduino Due, atunci placa se poate deteriora. Procesorul care este utilizat în placa Arduino due este cel mai rapid procesor în comparație cu alte plăci. Dimensiunea memoriei este maximă în placa Arduino, în comparație cu alte plăci. Placa Arduino due nu are EEPROM la bord și este placa mai scumpă. Tabloul Due include un mare nr. de anteturi de pin pentru a se conecta la mai multe I/O digitale și este, de asemenea, compatibil cu pin prin scuturi tipice Arduino.

Arduino Due acceptă inteligența artificială și algoritmi. La fel ca placa Arduino Mega, având un număr similar de porturi, doar mult mai puternice, putem folosi această placă Arduino due în proiecte de creare a inteligenței artificiale (AI) pentru roboții mobili. Deci, dacă cineva dorește să se ocupe de algoritmi complecși, altfel pentru a face un robot mai reactiv, atunci placa Arduino Due ar fi cea potrivită.

Avantaje

Principalul Avantajele Arduino Due includ următoarele.

• Este un procesor foarte puternic pe 32 de biți și 84 MHz.
• Viteza de procesare în instrucțiuni pentru fiecare secundă este mare.
• Arduinos sunt concepute în principal pentru a face controlerul mai accesibil.
• Arduino datorat poate produce 114 kilocicluri în fiecare secundă.
• Limbajul său de programare este simplu.
• Prețul său este mai mic în comparație cu Mega.

Dezavantaje

Principalul dezavantajele Arduino datorate includ următoarele.

• Aceste plăci sunt puțin voluminoase.
• Acoperă mai mult spațiu.
• Datorită este inferioară din cauza lipsei de compatibilitate a scutului.
• Dimensiunea datorată Arduino nu este convenabilă pentru multe proiecte.
• Această placă nu are capabilități Bluetooth și Wi-Fi.

Aplicații Arduino Due

Principalul Arduino doi utilizări includ următoarele.

• Arduino Due este folosit mai ales pentru proiecte bazate pe Arduino.
• Este utilizat pe scară largă în diverse aplicații în care viteza de procesare rapidă este rezultatul final.
• Este ideal pentru proiectele care au nevoie de putere de calcul mare, cum ar fi dronele, care sunt controlate de la distanță pentru a zbura și necesită procesarea multor date ale senzorului în fiecare secundă.
• Automatizare în industrii.
• Sisteme de securitate.
• Aplicații bazate pe realitate virtuală.
• Aplicații GSM și Android.
• Sistem incorporat.
• Sistem de automatizare pentru locuință folosind IR.
• Braț robotic.
• Lumină de urgență.
• Ridicator mobil.
• Sistem de automatizare a locuintei cu Bluetooth.
• Control automat al intensității luminilor stradale.
• Robot de evitare a obstacolelor.
• Vehicul pentru escalada pe perete.
• Sistem de tejghea pentru o parcare.

Astfel, despre asta este vorba o privire de ansamblu asupra Arduino Datorită – funcționarea și aplicațiile sale. Această placă Arduino se bazează pe un microcontroler de bază ARM pe 32 de biți, deci este potrivită pentru proiecte Arduino la scară mai mare. Această placă de microcontroler Arduino Due se bazează pe CPU Atmel SAM3X8E Cortex M3 . Iată o întrebare pentru tine, ce este Arduino nano?