Arduino



    Platformy Arduino

    Základné charakteristiky platforiem Arduino
    Typy platforiem Arduino
    Arduino Duemilanove
    Arduino MEGA



    Základné charakteristiky platforiem Arduino

    Arduino je open-source elektronická vývojová platforma, vyznačujúca sa jednoduchým, flexibilným a ľahko ovládateľným softvérom a hardvérom. Táto platforma je vhodná pre vývoj rôznych zariadení, využiteľných pre meranie, riadenie a reguláciu. Svojou jednoduchosťou je predurčená aj na účely výučby základov programovania a využívania mikrokontrolérov.
    Platforma Arduino http://www.arduino.cc/ umožňuje interakciu s okolitým prostredím pomocou analógových vstupov umožňujúcich pripojenie rôznych druhov snímačov a taktiež prostredníctvom výstupov umožňujúcich ovládanie rôznych pripojených zariadení.
    Mikrokontroléry Atmel, ktorými sú platformy Arduino osadené sú jednoducho programovateľné pomocou jednoduchého programovacieho jazyka Arduino http://arduino.cc/en/Reference/HomePage , založeného na jazyku Wiring http://wiring.org.co/ , podobnom jazyku C++ vo vlastnom vývojovom prostredí napísanom v programe Java založenom na prostredí Processing http://www.processing.org/. Vývojové prostredie IDE (Indegrated Development Environment) je open-source, teda je ho možné bezplatne stiahnuť a zadarmo používať. K dispozícii sú verzie pre všetky významné desktop OS - Windows, MacOS a Linux http://arduino.cc/en/Main/Software .
    Projekty a zariadenia vytvorené na platformách Arduino môžu pracovať samostatne, alebo v spolupráci s inými platformami, alebo nadradenými počítačmi s využitím rôznych druhov komunikácie a spolupracujúceho softvéru.
    Pre platformy Arduino sú vytvorené aj rôzne typy nadstavbových modulov označovaných „shield“, ktoré rozširujú existujúce možnosti platforiem Arduino o ďalšie funkcie, napr. sieťová komunikácia, bezdrôtová komunikácia, GPS prijímače, zobrazovacie moduly a rôzne iné špeciálne snímače a aktuátory http://arduino.cc/en/Main/Hardware , http://shieldlist.org/ .



    Typy platforiem Arduino

    Od vzniku projektu platforiem Arduino http://arduino.cc/en/Main/Boards vzniklo veľa rôznych druhov platforiem, ktoré sa líšia typom použitého mikrokontroléra, komunikačným rozhraním, spôsobom napájania, rozmermi a primárnym účelom na ktorý sú určené, http://arduino.cc/en/Main/Hardware .
    Pre účely návrhu a vývoja rôznych zariadení a taktiež pre účely výučby sú v súčasnosti najvhodnejšie posledné vyvinuté typy platforiem:
  • Arduino Duemilanove
  • Arduino Uno
  • Arduino Mega
  • Arduino Mega 2560
  • Arduino Mega ADK



    Arduino Duemilanove



Obr. 1 Arduino Deumilanove



  Arduino Duemilanove (Duemilanove po taliansky je 2009 - rok uvedenia na trh), platforma osadená mikrokontrolérom ATmega168, alebo po 1. marci 2009 aj mikrokontrolérom ATmega328. Obsahuje 14 digitálnych vstupno/výstupných pinov (6 z nich môže byť použitých ako PWM výstupy), 6 analógových vstupov s 10 bitovým A/D prevodníkom, 16MHz kryštálom riadené hodiny, USB rozhranie (FTDI FT232RL), konektor pre napájanie (7-12V), ICSP konektor, reset tlačidlo.



    Základné charakteristiky platformy Arduino Duemilanove

  • mikrokontrolér ATmega168, alebo ATmega328
  • flash pamäť 16 kB (ATmega168), alebo 32 kB (ATmega328)
  • SRAM pamäť 1 kB (ATmega168), alebo 2 kB (ATmega328)
  • EEPROM pamäť 512 bytov (ATmega168), alebo 1 kB (ATmega328)
  • taktovacia frekvencia 16 MHz
  • môže byť napájaný cez USB alebo z externého zdroja
  • napájanie 7-12V (zabudovaný stabilizátor 5V)
  • stabilizátor 3,3V (FTDI chip) max. prúd 50mA
  • 14 digitálnych I/O pinov z toho 6 (3, 5, 6, 9, 10, 11) môže fungovať ako PWM výstupy, max. prúd na I/O pinoch 40mA
  • z toho dva I/O piny ( 0 RX a1 TX) môžu byť použité pre UART
  • z toho dva I/O piny (2, 3) pre externé IRQ
  • z toho štyri I/O piny (10 SS, 11 MOSI, 12 MISO, 13 SCK) pre SPI
  • z toho jeden I/O pin (13) pre vstavanú LED (13=H=LED svieti)
  • 6 analógových vstupov, 6x10-bitový (1024 krokov) A/D prevodník, vstup 0-5V
  • z toho dva vstupy (A4 SDA, A5 SCL) pre I2C (TWI)
  • AREF vstup - referenčné napätie pre A/D prevodníky
  • reset vstup
  • komunikácia UART TTL (5V)
  • USB rozhranie, FTDI chip pre USB komunikáciu (FTDI FT232RL) (virtuálny COM port na PC)
  • komunikácia SPI
  • Arduino software podporuje komunikáciu I2C
  • programuje sa pomocou open-source Arduino softvéru



    Arduino MEGA



Obr. 2 Arduino MEGA



  Arduino MEGA je vývojová platforma osadená mikrokontrolérom ATmega1280. Obsahuje 54 digitálnych vstupno/výstupných pinov (14 z nich môže byť použitých ako PWM výstupy), 16 analógových vstupov s 10 bitovým A/D prevodníkom, 16 MHz kryštálom riadené hodiny, USB rozhranie (FTDI FT232RL), konektor pre napájanie (7-12V), ICSP konektor, reset tlačidlo. Platforma obsahuje všetky podporné obvody pre mikrokontrolér, je možné ju jednoducho pripojiť k PC pomocou USB kábla, napájanie je možné prostredníctvom USB kábla, alebo z externého zdroja. Platforma Arduino MEGA je kompatibilná s väčšinou nadstavbových modulov navrhnutých pre platformy Arduino Duemilanove, alebo Diecimila.



    Základné charakteristiky platformy Arduino MEGA

  • mikrokontrolér ATmega1280
  • flash pamäť 128 kB z čoho sú 4 kB použité na bootloader
  • SRAM pamäť 8 kB
  • EEPROM pamäť 4 kB
  • taktovacia frekvencia 16 MHz
  • môže byť napájaný cez USB alebo z externého zdroja
  • napájanie 7-12V (zabudovaný stabilizátor 5V)
  • stabilizátor 3,3V (FTDI chip) max. prúd 50 mA
  • 54 digitálnych I/O pinov z toho 14 (0 až 13) môže fungovať ako PWM výstupy, max. prúd na I/O pinoch 40 mA
  • z toho 8 I/O pinov môže byť použitých na sériovú komunikáciu: Serial: 0 (RX) a 1 (TX); Serial 1: 19 (RX) and 18 (TX); Serial 2: 17 (RX) and 16 (TX); Serial 3: 15 (RX) and 14 (TX)
  • z toho 6 I/O pinov môže byť použitých pre externé IRQ 2 (interrupt 0), 3 (interrupt 1), 18 (interrupt 5), 19 (interrupt 4), 20 (interrupt 3), and 21 (interrupt 2)
  • z toho štyri I/O piny (50 MISO, 51 MOSI, 52 SCK, 53 SS) pre SPI
  • z toho dva I/O piny 20 SDA and 21 SCL pre I2C (TWI)
  • z toho jeden I/O pin (13) pre vstavanú LED (13=H=LED svieti)
  • 16 analógových vstupov, 16x10-bitový (1024 krokov) A/D prevodník, vstup 0-5V
  • AREF vstup - referenčné napätie pre A/D prevodníky
  • reset vstup
  • komunikácia UART TTL (5V)
  • USB rozhranie, FTDI chip pre USB komunikáciu (FTDI FT232RL) (virtuálny COM port na PC)
  • komunikácia SPI
  • Arduino software podporuje komunikáciu I2C
  • programuje sa pomocou open-source Arduino softvéru
  • prečítané 8532x