Arduino

Варианты питания Ардуино Уно

Рабочее напряжение платы Ардуино Уно – 5 В. На плате установлен стабилизатор напряжения, поэтому на вход можно подавать питание с разных источников. Кроме этого, плату можно запитывать с USB – устройств. Источник питания выбирается автоматически.

• Питание от внешнего адаптера, рекомендуемое напряжение от 7 до 12 В. Максимальное напряжение 20 В, но значение выше 12 В с высокой долей вероятности быстро выведет плату из строя. Напряжение менее 7 В может привести к нестабильной работе, т.к. на входном каскаде может запросто теряться 1-2 В. Для подключения питания может использоваться встроенный разъем DC 2.1 мм или напрямую вход VIN для подключения источника с помощью проводов.
• Питание от USB-порта компьютера.
• Подача 5 В напрямую на пин 5V. В этом случае обходится стороной входной стабилизатор и даже малейшее превышение напряжения может привести к поломке устройства.

Пины питания

• 5V – на этот пин ардуино подает 5 В, его можно использовать для питания внешних устройств.
• 3.3V – на этот пин от внутреннего стабилизатора подается напряжение 3.3 В
• GND – вывод земли.
• VIN – пин для подачи внешнего напряжения.
• IREF – пин для информирования внешних устройств о рабочем напряжении платы.

Особенности ламината

Ламинат напоминает многослойный пирог, который отвечает требованиям прочности, водонепроницаемости, экологической безопасности. Изготовление ламината – сложный производственный процесс, предусматривающий соблюдение строгой специально разработанной технологии с применением высококачественных материалов и сырья.

Современный ламинат изготавливается во многих странах мира по инновационным технологиям на сложном оборудовании нового поколения. Весь процесс изготовления заключается в соблюдении следующих стадий производства.

1. Изготовление основной плиты.
2. Пропитывание веществами верхнего слоя.
3. Склеивание, сопряжение всех слоев под высоким давлением и температуры.
4. Облицовка досок, придание определенного товарного вида.
5. Распил и фрезеровка ламинированной доски по определенным стандартным размерам.
6. Удобная упаковка партиями.

Ламинат вполне можно использовать и в ванной комнате, главное – правильно выбрать материал

Технология производства ламината постоянно изменяется по следующим основным принципам.

1. Усовершенствование изделий, применение качественно новых методов производства, позволяющих уменьшить трудозатраты, повысить производительность труда, в результате добиться снижения стоимости продукции.
2. Модернизация технологий, позволяющая улучшать качественное и эстетическое состояние панелей, повысить их функциональность, износостойкость, улучшить влагозащитные свойства, повысить надежность замковых соединений.
3. Следование за дизайнерскими модными направлениями по созданию новых изделий с различными вариациями по форме, размерам.

Как правило, любая ламинированная плита состоит из 4-х слоев.

1. Слой пропитанного жидким парафином, смолой крафт-картона или плотной бумаги, выполняющий функцию подложки под основу. Он защищает доску от искривления, появления грибка, не позволяет влаге испортить внешний вид изделия.
2. Толстый слой основы из спрессованных под высоким давлением пропитанных клеем ДВП или ДСП, а в последнее время пластиковых плит с созданием крепких замковых соединений. Этим обеспечивается прочность, тепло- и шумоизоляция покрытия. От качества этого слоя в основном зависит срок службы ламината.
3. Бумажный слой, создающий декоративный вид, имитацию натуральных материалов типа дерево, камень, керамика и др. Последние технологии изготовления позволяют наносить декоративный рисунок прямо на основную поверхность плиты.
4. Верхнее защитное покрытие – это слой пленки из акриловой смолы, оберегающий нанесенный декоративный тон от повреждений, стираний, придающий ламинированной поверхности привлекательный вид.

Ламинат состоит из нескольких слоев

При выборе ламината для напольного покрытия в ванной учитывают, что такое помещение – это зона повышенной влажности, так что к ламинированной поверхности предъявляются высокие требования по характеристикам устойчивости к длительному воздействию влаги. Особенно это к относится замковые соединениям, обеспечивающим крепость и герметичность сцепления пластин.

На протяжении долгого времени считалось, что лучший материал для покрытия пола в ванной – это керамическая плитка.  Она выдерживает длительное нахождение влаги на поверхности, при этом не изменяет своих характеристик. Но у нее имеются серьезные недостатки: это очень холодный материал, на котором неприятно стоять босиком, а на мокром полу легко поскользнуться, упасть и получить травму.

Современный водостойкий ламинат позволяет застилать полы в санузле без потери качества покрытия. Он более приятный по тактильным ощущениям и хорошо вписывается в общий интерьер жилища.

Однако его надо отличать от обыкновенного ламината, предназначенного для жилых помещений, который нельзя укладывать в комнатах с повышенной влажностью. От воды ламели набухают, деформируются, приходят в негодность.

Обычный ламинат для ванной комнаты не подойдет – из-за постоянной повышенной влажности покрытие просто перестанет правильно «работать»

Несложно подобрать нужный материал, подходящий по стилю и качеству, например, с рисунком, имитирующим любую натуральную поверхность. Главное – правильно оценить эксплуатационные характеристики, чтобы изделие не потеряло свои свойства под воздействием влаги и перепада температуры.

Ламинат для ванной комнаты становится все популярней. Потребители оценили основные его достоинства.

1. Материал отличается высокой прочностью и стойкостью к различным воздействиям. Он не боится даже большой механической нагрузки, так что из-за случайных ударов по нему не образуются трещины, царапины, поломки замковых соединений. Пролитая на поверхность вода не испортит покрытие, не приведет к вздутию, деформации.
2. Поверхность обладает антискользящими свойствами – на ней не «разъедутся» ноги, даже если пол будет покрыт влагой.
3. Материал обеспечивает экологическую безопасность. При изготовлении применяется сырье, не выделяющее вредных испарений под воздействием внешних факторов. Он сам не пахнет и не впитывает посторонние запахи.

Можно выбрать ламинат с противоскользящим покрытием – для ванной комнаты это особенно актуально

Arduino UNO: прошивка, память

Программирование платы происходит в бесплатной среде Arduino IDE на русском, которую можно скачать на официальном сайте. Для подключения устройств и модулей используются коннекторы («папа-папа» и «папа-мама»), которые подключаются к портам Ардуино. Чтобы начать работать с платформой, перейдите в раздел Arduino uno r3 «Уроки для начинающих» , где представлены подробные инструкции с примерами.

Плата поддерживает три типа памяти:

Flash – память объемом 32 кБ, используется для хранения программы. Когда контроллер прошивается скетчем через USB, он записывается именно во Flash – память. Чтобы очистить память Arduino UNO следует загрузить пустой скетч.

SRAM память — это оперативная память Ардуино объемом 2 кБ. Здесь хранятся переменные и объекты, создаваемые в скетче. SRAM память энерго-зависимая, при отключении источника питания от платы, все данные удалятся.

EEPROM — это энергонезависимая память объемом 1кБ. Сюда можно записывать данные, которые при выключении питания не исчезнут. Минус EEPROM в ограничении циклов перезаписи — 100 000 раз по утверждениям производителя.

Описание Ардуино УНО на русском

Рекомендуем вам ознакомиться с другими платами из линейки Arduino-Genuino, например, аналог самой популярной платы UNO — RobotDyn UNO R3 от китайского производителя. Плата по своим характеристикам ничем не уступает официальному производителю, но при этом имеет более демократичную цену и ряд преимуществ. Таких как, более удобный USB-разъем и большее количество аналоговых входов.

Плата Arduino Uno – центр большой империи Arduino, самое популярное и самое доступное устройство. В ее основе лежит чип ATmega – в последней ревизии Ардуино Уно R3 – это ATmega328 (хотя на рынке можно еще встретить варианты платы UNO с ATmega168). Большинство ардуинщиков начинают именно с платы UNO. В этой статье мы рассмотрим основные особенности, характеристики и устройство платы Arduino Uno ревизии R3, требования к питанию, возможности подключения внешних устройств, отличия от других плат (Mega, Nano).

Плата Arduino Mini

Является одной из самых простых и удобных устройств Arduino.

Используется микроконтроллер ATmega 168 с рабочим напряжением на 5 вольт с частотой в 16 МГц. Максимальное напряжение питания в моделях составляет 9 вольт. Значение максимального тока на выводах составляет 40 mA.

Плата содержит:

• 14 цифровых выводов (из них 6 могут быть использованы в качестве ШИМ-выходов), могут применяться в качестве как входа, так и выхода;
• 8 аналоговых входов (4 из них оснащены выводами);
• 16 МГц – кварцевый генератор.

Пины устройства Arduino Mini имеют следующее предназначение:

1. Два вывода, посредством которых осуществляется питание платы «плюс»: RAW, VCC.
2. Вывод контакта «минус» – пин GND.
3. Выводы под номерами 3, 5, 6, 9, 10, 11 используются для ШИМ при применении функции analog Write.
4. К выводам №0, №1 можно подключать другие устройства.
5. Аналоговые входы №0 – №3 с выводами.
6. Аналоговые входы №4 – №7 не имеют выводов и требуют пайки при необходимости.
7. Вывод AREF, который предназначен для изменения верхнего напряжения.
8. Вывод Reset – перезагрузка микроконтроллера.

Расположение выводов в различных версиях arduino mini могут различаться.

Arduino Uno Pinout — Analog IN

The Arduino Uno has 6 analog pins, which utilize ADC (Analog to Digital converter).

These pins serve as analog inputs but can also function as digital inputs or digital outputs.

Analog to Digital Conversion

ADC stands for Analog to Digital Converter. ADC is an electronic circuit used to convert analog signals into digital signals. This digital representation of analog signals allows the processor (which is a digital device) to measure the analog signal and use it through its operation.

Arduino Pins A0-A5 are capable of reading analog voltages. On Arduino the ADC has 10-bit resolution, meaning it can represent analog voltage by 1,024 digital levels. The ADC converts voltage into bits which the microprocessor can understand.

One common example of an ADC is Voice over IP (VoIP). Every smartphone has a microphone that converts sound waves (voice) into analog voltage. This goes through the device’s ADC, gets converted into digital data, which is transmitted to the receiving side over the internet.

Аналоговые, цифровые и шим пины Ардуино

Все пины можно разделить на несколько видов, различие будет только в количестве данных выводов на различных платах. Например, на Arduino Mega 2560 цифровых и аналоговых портов, значительно больше, чем на Uno или Nano из-за большего размера платы и производительности микроконтроллера. В остальном характеристики и способы программирования пинов не отличаются друг от друга.

1. Power Pins — порты питания, режим их работы нельзя запрограммировать или изменить. Они выдают стабилизированное напряжение 5V или 3,3V, Vin выдает напряжение от источника питания, а GND — это заземление (общий минус);
2. PWM Pins — порты с ШИМ модуляцией, которые можно запрограммировать, как цифровой выход/вход. Данные порты обозначены на плате знаком тильда (˜);
3. Analog In — порты, принимающие аналоговый сигнал от датчиков, работают на вход. Данные порты тоже можно запрограммировать, как цифровой вход/выход. Данные пины не поддерживают ШИМ модуляцию.

Режим пинов назначается в процедуре void setup с помощью pinMode(), например:

void setup() {
    pinMode(10, OUTPUT); // объявляем пин 10 как выход
    pinMode(A2, OUTPUT); // объявляем пин A2 как выход

    pinMode(12, INPUT); // объявляем пин 12 как вход
    pinMode(A1, INPUT); // объявляем пин A1 как вход
}

Пояснения к коду:

1. к выходу 10 и A2 можно подключить светодиод, который будет включаться и выключаться при вызове команды в программе;
2. пин 10 может использоваться для ШИМ сигнала, например, чтобы плавно включить светодиод, а пин A2 может выдавать только цифровой сигнал (0 или 1);
3. к входу 12 и A1 можно подключить цифровой датчик и микроконтроллер будет проверять наличие сигнала на этих пинах (логический нуль или единицу);
4. к входу A1 можно подключить аналоговый датчик тогда микроконтроллер будет получать не только сигнал но и узнавать характеристику сигнала.

Мы не случайно разделили пины с ШИМ модуляцией (PWM Pins) и аналоговые. PWM пины создают аналоговый сигнал, к ним подключают сервопривод, шаговый двигатель и другие устройства, где требуется подавать сигнал с разными характеристиками. Аналоговые пины (Analog In) используются для подключения аналоговых датчиков, с них входящий сигнал преобразуется в цифровой с помощью встроенного АЦП.

Ардуино Uno пины: шим, аналоговые, цифровые

Arduino UNO распиновка платы на русском

ШИМ (PWM) порты (Analog Out)	3, 5, 6, 9, 10, 11
Аналоговые порты (Analog In)	A0, A1, A2, A3, A4, A5 на некоторых платах: A6, A7
Цифровые порты (Digital In/Out)	все порты со 2 по 13 пин можно использовать: A0 — A7

Из таблицы видно, какие пины на Arduino UNO поддерживают шим. Аналоговые пины (Analog In) используют, как цифровые если недостаточно портов общего назначения, например, вы хотите подключить к плате 15 светодиодов. Кроме того, на плате Arduino Uno и Nano порты A4 и A5 используются для I2C протокола (SDA и SCL пины) — они работают параллельно с пинами A4 и A5. Об этом мы расскажем чуть позже.

Ардуино Nano пины: шим, аналоговые, цифровые

Arduino Nano распиновка платы на русском

ШИМ (PWM) порты (Analog Out)	3, 5, 6, 9, 10, 11
Аналоговые порты (Analog In)	A0, A1, A2, A3, A4, A5 на некоторых платах: A6, A7
Цифровые порты (Digital In/Out)	все порты со 2 по 13 пин можно использовать: A0 — A7

Если вы заметили, то пины на Arduino Nano и Uno имеют одинаковое количество и назначение. Платы отличаются лишь своими габаритами. Nano — более компактная и удобная плата, для экономии места на нее не ставят разъем питания, для этого используются пины Vin и GND на которое подается питание от источника.

Ардуино Mega пины: шим, аналоговые, цифровые

Схема распиновки платы Arduino Mega 2560 r3

ШИМ (PWM) порты (Analog Out)	все порты со 2 по 13 пин дополнительно: 44, 45, 46 пин
Аналоговые порты (Analog In)	с A0 до A15
Цифровые порты (Digital In/Out)	все порты со 2 по 13, со 22 по 52 пин можно использовать: A0 — A15

Пины коммуникации нежелательно использовать, как обычные цифровые порты. Особенно при таком количестве портов общего назначения, как на Mega 2560. Более подробную информацию о рассмотренных платах, а также о других микроконтроллерах семейства Arduino (Pro Mini, Leonardo, Due и пр.): характеристики, описание пинов, габариты и т.д. можно узнать в разделе Микроконтроллеры на нашем сайте.

Плата Arduino Micro

Arduino Micro представляет собой устройство, основа которого построена на микроконтроллере ATmega 32u4, имеющем встроенный USB-контроллер. Это решение упрощает подключение платы к компьютеру, так как в системе устройство будет определяться как обычная клавиатура, мышь либо COM-порт. Состав устройства следующий:

• количество входов/выходов – 20 (имеется возможность 7 из них использовать как ШИМ-выходы, а 12 – в роли входов аналогового типа); резонатор кварцевый, настроенный на 16 МГц;
• micro-USB-разъём;
• ICSP-разъём, предназначенный для проведения внутреннего программирования;
• кнопка для сброса.

Все цифровые выводы изделия могут работать в качестве как входов, так и выходов благодаря наличию функций digital Read, pin Mode, digital Write. Напряжение на выводах составляет 5 вольт. Максимальная величина потребляемого или отдаваемого тока с одного вывода составляет 40 мА. Выводы сопрягаются с внутренними резисторами, которые по умолчанию находятся в отключенном состоянии. Они имеют номиналы в 20 кОм – 50 кОм. Отдельные выводы arduino micro, кроме основных, способны выполнять и ряд дополнительных функций:

1. В последовательном интерфейсе выводы №0 (RX), №1 (TX) применяются для приёма (RX), а также передачи (TX) необходимых данных через встроенный аппаратный приёмопередатчик. Функция актуальна для arduino micro класса Serial. В других случаях связь осуществляется через соединение USB (CDC).
2. Интерфейс TWI включает выводы микроконтроллера №2 (SDA) и №3 (SCL). Позволяют использовать данные библиотеки Wire.
3. Выводы под номерами 0, 1, 2, 3 могут быть использованы в роли источников возникающих прерываний. К таковым относятся низкий уровень сигнала; прерывания по фронту, по спаду, при изменении уровня сигнала.
4. Выводы под номерами 3, 5, 6, 9, 10, 11,13 при использовании функции analog Write способны выводить аналоговый ШИМ-сигнал в 8 бит.
5. К SPI-интерфейсу относятся выводы на разъёме ICSP. Они не соединяются с цифровыми выводами на плате.
6. Дополнительный вывод RX LED/SS, который соединён со светодиодом. Последний индицирует процесс по передаче данных с использованием USB. Этот вывод может быть использован при работе с интерфейсом SPI для вывода SS.
7. Вывод №13 – светодиод, который включается при отправке данных HIGH и выключается при значениях LOW.
8. Выводы A0 – A5 (отмечены на плате) и A6 – A11 (соответствуют цифровым выводам за номерами 4, 6, 8, 9, 10,12) являются аналоговыми.
9. Вывод AREF позволяет изменять верхнее значение аналогового напряжения на вышеуказанных выводах. При этом используется функция analog Reference.
10. С помощью вывода Reset формируется низкий уровень (LOW) и происходит перезагрузка микроконтроллера (кнопка сброса).

Опубликовал: Константин Александров / 14.08.2017

Плата Arduino Uno – центр большой империи Arduino, самое популярное и самое доступное устройство. В ее основе лежит чип ATmega – в последней ревизии Ардуино Уно R3 – это ATmega328 (хотя на рынке можно еще встретить варианты платы UNO с ATmega168). Большинство ардуинщиков начинают именно с платы UNO. В этой статье мы рассмотрим основные особенности, характеристики и устройство платы Arduino Uno ревизии R3, требования к питанию, возможности подключения внешних устройств, отличия от других плат (Mega, Nano).

Arduino Uno Pinout Guide

In our last two posts, we focused on the software aspects of the Arduino. We saw that Arduino boards are programmed using a language derived from C and C++ in Arduino’s   (IDE) and learned a few basic debugging methods. In this post, we’ll be taking a closer look at the Arduino hardware, and more specifically, the Arduino Uno pinout. Arduino Uno is based on the ATmega328 by Atmel. The Arduino Uno pinout consists of 14 digital pins, 6 analog inputs, a power jack, USB connection and ICSP header. The versatility of the pinout provides many different options such as driving motors, LEDs, reading sensors and more. In this post, we’ll go over the capabilities of the Arduino Uno pinout.