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Arduino UNO R3 (A000066)

Arduino UNO R3 (A000066)

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Descripción general

  • Esta placa es su entrada a la experiencia única de Arduino: excelente para aprender los conceptos básicos de cómo funcionan los sensores y actuadores, y una herramienta esencial para sus necesidades de creación rápida de prototipos.
  • Arduino UNO Rev3 es la placa más utilizada y documentada del mundo
  • "Uno" significa uno en italiano y fue elegido para marcar el lanzamiento del software Arduino (IDE) 1.0, que ahora evolucionó a versiones más recientes.
  • Dispone de 14 pines de entrada/salida digitales (de los cuales 6 se pueden utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un cristal de cuarzo de 16 MHz, una conexión USB, un jack de alimentación, un cabezal ICSP y un botón de reinicio.
  • Arduino es una plataforma de contenido, software y hardware de código abierto con una comunidad mundial de más de 30 millones de usuarios activos.
  • El paquete incluye un Arduino UNO R3 genuino (A000066)
  • Atención al cliente de PTSolns: su satisfacción nos importa. Comuníquese con nosotros para obtener ayuda para solucionar problemas o cualquier otra inquietud que pueda tener.

Arduino Uno es una placa microcontroladora basada en ATmega328P ( hoja de datos ). Dispone de 14 pines de entrada/salida digitales (de los cuales 6 se pueden utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un resonador cerámico de 16 MHz (CSTCE16M0V53-R0), una conexión USB, un jack de alimentación, un cabezal ICSP y un botón de reinicio. . Contiene todo lo necesario para soportar el microcontrolador; simplemente conéctelo a una computadora con un cable USB o enciéndalo con un adaptador de CA a CC o una batería para comenzar. Puede jugar con su Uno sin preocuparse demasiado por hacer algo mal; en el peor de los casos, puede reemplazar el chip por unos pocos dólares y empezar de nuevo.

"Uno" significa uno en italiano y fue elegido para marcar el lanzamiento del software Arduino (IDE) 1.0. La placa Uno y la versión 1.0 del software Arduino (IDE) fueron las versiones de referencia de Arduino, ahora evolucionadas a versiones más recientes. La placa Uno es la primera de una serie de placas USB Arduino y el modelo de referencia para la plataforma Arduino; Para obtener una lista extensa de placas actuales, pasadas u obsoletas, consulte el índice de placas Arduino.

Programación

El Arduino Uno se puede programar con el ( software Arduino (IDE)). Seleccione "Arduino Uno en el menú Herramientas > Placa (según el microcontrolador de su placa). Para obtener más detalles, consulte la referencia y los tutoriales .

El ATmega328 en Arduino Uno viene preprogramado con un gestor de arranque que le permite cargar código nuevo sin el uso de un programador de hardware externo. Se comunica utilizando el protocolo STK500 original ( referencia , archivos de encabezado C ).

También puede omitir el gestor de arranque y programar el microcontrolador a través del encabezado ICSP (Programación en serie en circuito) usando Arduino ISP o similar; consulte estas instrucciones para obtener más detalles.

El código fuente del firmware ATmega16U2 (u 8U2 en las placas rev1 y rev2) está disponible en el repositorio de Arduino. El ATmega16U2/8U2 está cargado con un gestor de arranque DFU, que puede activarse mediante:

  • En placas Rev1: conectando el puente de soldadura en la parte posterior de la placa (cerca del mapa de Italia) y luego reiniciando el 8U2.
  • En placas Rev2 o posteriores: hay una resistencia que tira de la línea 8U2/16U2 HWB a tierra, lo que facilita la puesta en modo DFU.

Luego puede utilizar el software FLIP de Atmel (Windows) o el programador DFU (Mac OS X y Linux) para cargar un nuevo firmware. O puede utilizar el encabezado del ISP con un programador externo (sobrescribiendo el gestor de arranque DFU). Consulte este tutorial aportado por el usuario para obtener más información.

Advertencias

El Arduino Uno tiene un polifusible reiniciable que protege los puertos USB de su computadora contra cortocircuitos y sobrecorriente. Aunque la mayoría de las computadoras brindan su propia protección interna, el fusible brinda una capa adicional de protección. Si se aplican más de 500 mA al puerto USB, el fusible interrumpirá automáticamente la conexión hasta que se elimine el cortocircuito o la sobrecarga.

Diferencias con otras tablas

La Uno se diferencia de todas las placas anteriores en que no utiliza el chip controlador FTDI USB a serie. En cambio, presenta el Atmega16U2 (Atmega8U2 hasta la versión R2) programado como un convertidor de USB a serie.

Fuerza

La placa Arduino Uno se puede alimentar mediante la conexión USB o con una fuente de alimentación externa. La fuente de alimentación se selecciona automáticamente.

La alimentación externa (no USB) puede provenir de un adaptador de CA a CC (de pared) o de una batería. El adaptador se puede conectar conectando un enchufe positivo central de 2,1 mm al conector de alimentación de la placa. Los cables de una batería se pueden insertar en los cabezales de clavija GND y Vin del conector POWER.

La placa puede funcionar con una alimentación externa de 6 a 20 voltios. Sin embargo, si se suministra con menos de 7 V, el pin de 5 V puede suministrar menos de cinco voltios y la placa puede volverse inestable. Si usa más de 12 V, el regulador de voltaje puede sobrecalentarse y dañar la placa. El rango recomendado es de 7 a 12 voltios.

Los pines de alimentación son los siguientes:

  • Vin. El voltaje de entrada a la placa Arduino cuando se utiliza una fuente de alimentación externa (a diferencia de los 5 voltios de la conexión USB u otra fuente de alimentación regulada). Puede suministrar voltaje a través de este pin o, si suministra voltaje a través del conector de alimentación, acceder a él a través de este pin.
  • 5V. Este pin genera 5V regulados desde el regulador en la placa. La placa puede recibir alimentación desde el conector de alimentación de CC (7 - 12 V), el conector USB (5 V) o el pin VIN de la placa (7-12 V). El suministro de voltaje a través de los pines de 5 V o 3,3 V omite el regulador y puede dañar la placa. No lo aconsejamos.
  • 3V3. Un suministro de 3,3 voltios generado por el regulador a bordo. El consumo máximo de corriente es de 50 mA.
  • Tierra. Pasadores de tierra.
  • IOREF. Este pin de la placa Arduino proporciona la referencia de voltaje con el que opera el microcontrolador. Un escudo configurado correctamente puede leer el voltaje del pin IOREF y seleccionar la fuente de alimentación adecuada o permitir que los traductores de voltaje en las salidas funcionen con 5 V o 3,3 V.

Memoria

El ATmega328 tiene 32 KB (con 0,5 KB ocupados por el gestor de arranque). También cuenta con 2 KB de SRAM y 1 KB de EEPROM (que se pueden leer y escribir con la biblioteca EEPROM ).

Entrada y salida

Vea el mapeo entre los pines Arduino y los puertos ATmega328P. El mapeo para Atmega8, 168 y 328 es idéntico.

MAPEO DE PIN ATmega328P

Cada uno de los 14 pines digitales del Uno se puede utilizar como entrada o salida, utilizando las funciones pinMode() , digitalWrite() y digitalRead() . Funcionan a 5 voltios. Cada pin puede proporcionar o recibir 20 mA como condición de funcionamiento recomendada y tiene una resistencia pull-up interna (desconectada de forma predeterminada) de 20-50 k ohmios. Un máximo de 40 mA es el valor que no se debe exceder en ningún pin de E/S para evitar daños permanentes al microcontrolador.

Además, algunos pines tienen funciones especializadas:

  • Serie: 0 (RX) y 1 (TX). Se utiliza para recibir (RX) y transmitir (TX) datos serie TTL. Estos pines están conectados a los pines correspondientes del chip serie USB a TTL ATmega8U2.
  • Interrupciones externas: 2 y 3. Estos pines se pueden configurar para activar una interrupción en un valor bajo, un flanco ascendente o descendente, o un cambio de valor. Consulte la función adjuntarInterrupt() para obtener más detalles.
  • PWM: 3, 5, 6, 9, 10 y 11. Proporciona salida PWM de 8 bits con la función analogWrite().
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estos pines admiten la comunicación SPI utilizando la biblioteca SPI.
  • LED: 13. Hay un LED incorporado controlado por el pin digital 13. Cuando el pin tiene un valor ALTO, el LED está encendido, cuando el pin está BAJO, está apagado.
  • TWI: pin A4 o SDA y pin A5 o SCL. Admite comunicación TWI utilizando la biblioteca Wire.

El Uno tiene 6 entradas analógicas, etiquetadas de A0 a A5, cada una de las cuales proporciona 10 bits de resolución (es decir, 1024 valores diferentes). Por defecto miden desde tierra hasta 5 voltios, aunque es posible cambiar el extremo superior de su rango usando el pin AREF y la función analogReference(). Hay un par de pines más en el tablero:

  • AREF. Tensión de referencia para las entradas analógicas. Usado con analogReference().
  • Reiniciar. Lleve esta línea a BAJA para restablecer el microcontrolador. Normalmente se utiliza para agregar un botón de reinicio a los escudos que bloquean el del tablero.

Comunicación

Arduino Uno tiene varias funciones para comunicarse con una computadora, otra placa Arduino u otros microcontroladores. El ATmega328 proporciona comunicación serie UART TTL (5V), que está disponible en los pines digitales 0 (RX) y 1 (TX). Un ATmega16U2 en la placa canaliza esta comunicación en serie a través de USB y aparece como un puerto de comunicación virtual para el software de la computadora. El firmware 16U2 utiliza los controladores USB COM estándar y no se necesita ningún controlador externo. Sin embargo, en Windows, se requiere un archivo .inf . El software Arduino (IDE) incluye un monitor en serie que permite enviar datos textuales simples hacia y desde la placa. Los LED RX y TX en la placa parpadearán cuando los datos se transmitan a través del chip USB a serie y la conexión USB a la computadora (pero no para la comunicación serie en los pines 0 y 1).

Una biblioteca SoftwareSerial permite la comunicación en serie en cualquiera de los pines digitales del Uno.

El ATmega328 también admite comunicación I2C (TWI) y SPI. El software Arduino (IDE) incluye una biblioteca Wire para simplificar el uso del bus I2C; consulte la documentación para obtener más detalles. Para la comunicación SPI, utilice la biblioteca SPI .

Restablecimiento automático (software)

En lugar de requerir presionar físicamente el botón de reinicio antes de realizar una carga, la placa Arduino Uno está diseñada de una manera que permite restablecerla mediante un software que se ejecuta en una computadora conectada. Una de las líneas de control de flujo de hardware (DTR) del ATmega8U2/16U2 está conectada a la línea de reinicio del ATmega328 a través de un condensador de 100 nanofaradios. Cuando esta línea se afirma (se baja), la línea de reinicio cae el tiempo suficiente para reiniciar el chip. El software Arduino (IDE) utiliza esta capacidad para permitirle cargar código simplemente presionando el botón de carga en la barra de herramientas de la interfaz. Esto significa que el gestor de arranque puede tener un tiempo de espera más corto, ya que la reducción del DTR puede coordinarse bien con el inicio de la carga.

Esta configuración tiene otras implicaciones. Cuando el Uno está conectado a una computadora que ejecuta Mac OS X o Linux, se reinicia cada vez que se realiza una conexión desde el software (a través de USB). Durante aproximadamente el siguiente medio segundo, el gestor de arranque se ejecuta en el Uno. Si bien está programado para ignorar datos con formato incorrecto (es decir, cualquier cosa que no sea una carga de código nuevo), interceptará los primeros bytes de datos enviados a la placa después de que se abra una conexión. Si un boceto que se ejecuta en la placa recibe una configuración única u otros datos cuando se inicia por primera vez, asegúrese de que el software con el que se comunica espere un segundo después de abrir la conexión y antes de enviar estos datos.

La placa Uno contiene un rastro que se puede cortar para desactivar el reinicio automático. Las almohadillas a cada lado del rastro se pueden soldar entre sí para volver a habilitarlo. Tiene la etiqueta "RESET-EN". También puede desactivar el reinicio automático conectando una resistencia de 110 ohmios de 5 V a la línea de reinicio; consulte este hilo del foro para obtener más detalles.

Revisiones

La revisión 3 del tablero tiene las siguientes características nuevas:

  • Distribución de pines 1.0: se agregaron pines SDA y SCL que están cerca del pin AREF y otros dos pines nuevos colocados cerca del pin RESET, el IOREF que permiten que los escudos se adapten al voltaje proporcionado por la placa. En el futuro, los escudos serán compatibles tanto con la placa que utiliza el AVR, que opera con 5V, como con la Arduino Due que opera con 3.3V. El segundo es un pin no conectado, que está reservado para propósitos futuros.
  • Circuito RESET más fuerte.
  • Atmega 16U2 reemplaza al 8U2.

Especificaciones técnicas

Microcontrolador ATmega328P
Tensión de funcionamiento 5V
Voltaje de entrada (recomendado) 7-12V
Voltaje de entrada (límite) 6-20V
Pines de E/S digitales 14 (de los cuales 6 proporcionan salida PWM)
Pines de E/S digitales PWM 6
Pines de entrada analógica 6
Corriente CC por pin de E/S 20 mA
Corriente CC para pin de 3,3 V 50 mA
Memoria flash 32 KB (ATmega328P) de los cuales 0,5 KB utilizados por el gestor de arranque
SRAM 2 KB (ATmega328P)
EEPROM 1 KB (ATmega328P)
Velocidad de reloj 16MHz
LED_BUILTIN 13
Longitud 68,6 milímetros
Ancho 53,4 milímetros
Peso 25 gramos

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