- Arduino-UNO1.jpg (214.05 KiB) Przejrzano 2216 razy
Bezpośrednio pod złączem USB znajduje się regulator napięcia 5 V.
Układ ten generuje stałe napięcie 5 V niezależnie od podanego mu napięcia (w zakresie od
7 V do 12 V).
Układ regulatora napięcia jest dość duży jak na element montowany powierzchniowo.
Układ ten ma taki rozmiar, ponieważ ułatwia to rozproszenie ciepła powstającego podczas
regulacji napięcia przy dużych prądach. Jest to przydatne podczas zasilania urządzeń ze-
wnętrznych.
Złącza zasilania
Następnie przyjrzyjmy się złączom zasilania znajdującym się na dole .Pierwsze złącze jest oznaczone jako „Reset" - ma ono taką
samą funkcję jak przycisk Reset. Podobnie jak ponowne uruchomienie komputera, skorzy-
stanie z przycisku Reset powoduje rozpoczęcie wykonywania programu przez mikrokontroler
od początku. Aby zresetować mikrokontroler, należy połączyć na chwilę pin Reset z pi-
nem masy.
Pozostałe piny w tej sekcji dostarczają, zgodnie z oznaczeniami, prąd o odpowiednim
napięciu (3,3 V, 5 V, GND i 9 V). Złącze GND, zwane również masą, dostarcza napięcie O V.
Jest to napięcie, do którego odnoszą się wszystkie pozostałe napięcia na płytce układu.
Wejścia analogowe
Sześć złączy opisanych jako Analog In o oznaczeniach od AO do AS można stosować do po-
miaru przyłożonego do nich napięcia. Wynik pomiaru może zostać wykorzystany w szkicu.
Zauważ, że mierzone j est napięcie, a nie prąd. Pomiędzy tymi złączami a masą mogą płynąć
tylko niewielkie prądy. Dzieje się tak, ponieważ złącza te posiadają duży opór wewnętrzny.
Złącza te są oznaczone jako złącza analogowe, jednakże są one po prostu złączami
działającymi domyślnie w trybie analogowym. Złącza te mogą również pracować jako cy-
frowe wejścia lub wyjścia.
Złącza cyfrowe
Teraz zajmiemy się omówieniem złączy pokazanych w prawym górnym rogu
Znajdują się tam piny o numerach od O do 1 3. Złącza te mogą służyć zarówno jako wejścia,
jak i wyjścia. Działaj ąc jako wyjścia, zachowują się podobnie do opisanych wcześniej źródeł
napięcia; jedyną różnicą jest to, że podają napięcie 5 V i można je włączać lub wyłączać z po-
ziomu szkicu. Złącza te po wyłączeniu będą posiadać potencjał O V. Stosując te złącza jako
źródła prądowe, należy uważać na to, aby ich zbytnio nie obciążać. Pierwsze dwa złącza
(oznaczone O i 1) posiadają również oznaczenia RX (odbiór) i TX (transmisja). Złącza te są
stosowane do transmisji danych. Są one pośrednio połączone ze złączem USB służącym do
komunikacji z komputerem.
Omawiane złącza mogą zapewnić prąd o maksymalnym natężeniu 40 mA (miliampe-
rów) przy napięciu 5 V. Jest to wystarczająca wartość do zasilania standardowej diody LED,
jednakże jest to zbyt mały prąd, by bezpośrednio zasilać silnik elektryczny.
Mikrokontroler
Opisując kolejne elementy znajdujące się na płytce Arduino, dochodzimy do samego chipu
mikrokontrolera. Jest to prostokątny układ scalony posiadaj ący 28 styków. Układ ten znaj-
duje się w dwurzędowym podłużnym gnieździe. Można go z łatwością wymienić. Mikro-
kontroler umieszczony na płytce Arduino Uno to ATmega328.
Sercem, a właściwie mózgiem tego układu jest jednostka centralna (CPU). Kontroluje
ona wszystko to, co dzieje się w układzie. Jednostka ta pobiera i wykonuje instrukcje za-
warte w pamięci flash. Takie operacje mogą wymagać pobrania danych z pamięci roboczej
(RAM), modyfikacji tych danych, a następnie zapisania ich z powrotem w pamięci robo-
czej. Instrukcje mogą również włączać lub wyłączać napięcie podawane na złącza cyfrowe.
Pamięć EEPROM jest nieulotna, podobnie jak pamięć flash. A więc po wyłączeniu za-
silania urządzenia dane w niej zapisane nie zostaną utracone. Pamięć flash ma przechowy-
wać instrukcje programu (szkice), a pamięć EEPROM ma przechowywać dane, których nie
chcesz utracić w wyniku wciśnięcia przycisku Reset lub wyłączenia zasilania.
Pozostałe podzespoły
Nad procesorem znajduje się mały, srebrny, prostokątny element. Jest to kwarcowy gene-
rator drgań. Generuje on 16 milionów impulsów na sekundę. Z każdym impulsem mikro-
kontroler wykonuje j edną operację matematyczną (np. dodawania lub odejmowania).
Na prawo od kryształu znajduje się przycisk Reset. W ciśnięcie tego przycisku spowo-
duje wysłanie sygnału logicznego sprawiającego, że mikrokontroler wyczyści pamięć ope-
racyjną i uruchomi od początku wykonywany program. Warto zwrócić uwagę na to, że
program jest przechowywany w pamięci nieulotnej - zawartość tej pamięci nie jest kasowana
w wyniku wciśnięcia przycisku Reset lub odłączenia zasilania.
Na prawo od przycisku Reset znajduje się port szeregowy służący do programowania.
Pozwala on na programowanie Arduino bez potrzeby korzystania z interfejsu USB. Nie bę-
dziemy poruszać kwestii związanych z możliwością programowania Arduino poprzez port
szeregowy, ponieważ Arduino posiada złącze USB i odpowiednie oprogramowanie, co po-
zwala na wygodną pracę.
W lewym górnym rogu płytki (obok gniazda USB) znajduje się chip interfejsu USB.
Układ ten przetwarza standardowy sygnał USB na sygnał o poziomie akceptowanym przez
płytkę Arduino.