Arduino Pro — FLProg

Arduino Pro построена на одном из микроконтроллеров: ATmega168 ^[1] или ATmega328 ^[2]. Pro производится в обоих пополнениях 3.3 В / 8 МГц и 5 В / 16 МГц. Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, силовой разъем батареи, силовой выключатель, кнопку перезагрузки, отверстия для монтажа силового разъема, блок ICSP и блоки выводов. Шестипиновый блок может подключаться к кабелю FTDI или плате-конвертеру Sparkfun для обеспечения питания и связи через USB.

Arduino Pro предназначена для непостоянной установки в объекты или экспонаты. Платформа поставляется без установленных выводов, что позволяет пользователям применять собственные выводы и разъемы. Расположение выводов совместимо с платами расширения Arduino. Версия 3.3 В Pro может получать питание от батареи.

Arduino Pro разработана и производится SparkFun Electronics.

Характеристики

Возможные варианты	1	2	3	4
Микроконтроллер	ATmega168		ATmega328
Рабочее напряжение	3.3 В	5 В	3.3 В	5 В
Входное напряжение	3.35-12 В	5-12 В	3.35-12 В	5-12 В
Цифровые Входы/Выходы	14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы	6
Постоянный ток через вход/выход	40 мА
Флеш-память	16 Кб при этом 2 Кб используются для загрузчика		32 Кб при этом 2 Кб используются для загрузчика
ОЗУ	1 Кб		2 Кб
EEPROM	512 байт		1 Кб
Тактовая частота	8 МГц	16 МГц	8 МГц	16 МГц

Схема и исходные данные

Файлы EAGLE:

Принципиальная схема: Смотреть

Питание

Arduino Pro может получать питание через подключение USB, от батареи или от внешнего источника питания. Силовым разъемом батареи на платформе является блок JST, а силовой разъем внешнего источника припаивается к платформе.

Выводы питания:

VIN. На вывод подается напряжение от батареи или источника напряжения постоянного тока (согласно позиции выключателя). Подача напряжения питания происходит через данный вывод.
VCC. Регулируемый источник питания. Напряжение от батареи или источника напряжения постоянного тока подается через регулятор или от конвертора USB-to-TTL.
GND. Выводы заземления.

Память

Микроконтроллер ATmega168 имеет: 16 кБ флеш-памяти для хранения кода программы (2 кБ используется для хранения загрузчика), 1 кБ ОЗУ и 512 байт EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM). А микроконтроллер ATmega328, в свою очередь, имеет 32 кБ флеш-памяти, 2 Кб ОЗУ и 1 Кб EEPROM.

Входы и Выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Pro, может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 3,3 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы имеют соединение с выводами TX-0 и RX-1 блока из шести выводов.
Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения.
ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI.
LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

На платформе Pro установлены 6 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Стандартно выводы имеют диапазон измерения до значения VCC относительно земли, тем не менее имеется возможность изменить верхний предел посредством вывода AREF и Использование внешнего опорного напряжения.. Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

I2C: 4 (SDA) и 5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI).

Дополнительная пара выводов платформы:

AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Использование внешнего опорного напряжения.
Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.
Обратите внимание на соединение между выводами Arduino и портами ATmega168.

Связь

На платформе Arduino Pro установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером, другими устройствами Arduino или микроконтроллерами. ATmega168 и ATmega328 поддерживают последовательный интерфейс UART TTL, осуществляемый выводами 0 (RX) и 1 (TX). Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor) программы Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные через подключение USB.

ATmega168 и ATmega328 поддерживают интерфейсы I2C (TWI) и SPI. Более подробная информация находится в документации. Для использования интерфейса SPI обратитесь к техническим данным микроконтроллеров ATmega168 и ATmega328.

Автоматическая (программная) перезагрузка

Arduino Pro разработана таким образом, чтобы перед записью нового кода перезагрузка осуществлялась самой программой, а не нажатием кнопки на платформе. Один из выводов шестипинового блока подключен к линии перезагрузки микроконтроллеров ATmega168 или ATmega328 через резистор 100 нФ. Данный вывод соединен с одной из линий управления потоком конвертора USB-to-serial, подключенного к блоку: к линий RTS при использовании кабеля FTDI или к линии DTR при использовании платы-конвертора Sparkfun. Активация данной линии, т.е. подача сигнала низкого уровня, перезагружает микроконтроллер. Программа Arduino, используя данную функцию, загружает код одним нажатием кнопки Upload в самой среде программирования. Подача сигнала низкого уровня по линии перезагрузки скоординирована с началом записи кода, что сокращает таймаут загрузчика.

Функция имеет еще одно применение. Перезагрузка Pro происходит каждый раз при подключении к программе Arduino на компьютере с ОС Mac X или Linux (через USB). Следующие полсекунды после перезагрузки работает загрузчик. Во время программирования происходит задержка нескольких первых байтов кода во избежание получения платформой некорректных данных (всех, кроме кода новой программы). Если производится разовая отладка скетча, записанного в платформу, или ввод каких-либо других данных при первом запуске, необходимо убедиться, что программа на компьютере ожидает в течение секунды перед передачей данных.

Физические характеристики

Длинна и ширина печатной платы Pro составляют 5,2 и 5.3 см соответственно. Разъем USB и силовой разъем выходят за границы данных размеров. Четыре отверстия в плате позволяют закрепить ее на поверхности. Расстояние между цифровыми выводами 7 и 8 равняется 0,4 см, хотя между другими выводами оно составляет 0,25 см.