לוח Arduino הוא פלטפורמת חומרה ותוכנה בקוד פתוח אשר תוכננה עם לוח מעגלים הכולל מיקרו-בקר וממשקים אחרים התומכים ברכיבים שונים המתחברים אליו. ניתן לתכנת לוח זה בפשטות בעזרת סביבת פיתוח משולבת (IDE) המשמשת לכתיבת והעלאת הקוד ללוח. Arduino הוא לוח מיקרו-בקר גמיש המשמש לפיתוח פרויקטי אלקטרוניקה שונים. יש הבדל סוגי לוחות ארדואינו כמו arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, Nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, מגה 2560 , Lilypad, וכו '. אז מאמר זה מספק מידע על אחד מסוגי לוח Arduino כלומר Arduino Due - עבודה עם אפליקציות.
מה זה Arduino Due?
Arduino Due הוא לוח הפיתוח החזק ביותר של Arduino בסדרת Arduino. לוח Arduino זה הוא לוח למתחילים הכולל תכונות רבות עם מהירות עיבוד מעולה, ולכן נעשה בו שימוש ביישומים מתקדמים. לוח זה פותח על בקר מסדרת ARM ואילו לוחות ארדואינו אחרים פותחו על בסיס בקר מסדרת ATMEGA.
הלוח של Arduino מבוסס על מיקרו-בקר ליבת ARM 32 סיביות. לוח זה זמין עם 54 פיני קלט/פלט דיגיטליים שבהם 12 פינים משמשים כ-PWM o/ps, 12 כניסות אנלוגיות, UARTs -4, 84 מגה-הרץ CLK, DAC -2, TWI-2, כותרת SPI, מתח שקע, כותרת JTAG, חיבור USB OTG, וכפתור RESET & יכול ERASE.
ניתן לחבר את לוח Arduino Due פשוט לכל מחשב באמצעות א מיקרו USB כבל ומתח באמצעות סוללה או מתאם AC-ל-DC כדי להתחיל. לוח זה מתאים היטב לכל סוגי מגני Arduino הפועלים ב-3.3V.
מפרטים
ה מפרטים של Arduino Due כלול את הבאים.
- המיקרו-בקר הוא בקר ARM 32-bit SAM3X8E.
- מתח ההפעלה הוא 3.3V.
- הזרם המקסימלי לאורך כל פין I/O הוא 3mA ו-15mA.
- הזרם המרבי הנלקח מכל פיני ה-I/O הוא 130mA.
- זיכרון פלאש הוא 512K בתים.
- 16Kbyte EEPROM.
- זיכרון RAM פנימי של 96Kbytes.
- תדר השעון הפנימי הוא 12 מגה-הרץ.
- תדר השעון החיצוני הוא 84 מגה-הרץ.
- טמפרטורת ההפעלה נעה בין -40ºC ל-+85ºC
- מתח ה-i/p המומלץ נע בין 7V ל-12V.
- מתח הכניסה נע בין 6 ל-20V
- פיני קלט/פלט דיגיטלי - 54.
- פיני i/p אנלוגיים - 12.
- פיני o/p אנלוגיים - 2.
תצורת Pin Arduino Due
תצורת הפינים של Arduino Due מוצגת להלן.
כּוֹחַ
לוח Arduino Due יכול להיות מופעל באמצעות מחבר ה-USB או ספק כוח חיצוני כמו סוללה או מתאם AC ל-DC. אז מקור הכוח נבחר באופן אוטומטי. פיני הכוח של Arduino Due הם +3.3V, +5V, Vin & GND.
- Vin הוא פין מתח הכניסה שבו המתח מסופק דרך פין זה.
- פין 5V מוציא 5V מווסת באמצעות ווסת המתח בלוח Arduino.
- אספקת מתח 3.3V נוצרת דרך הרגולטור המשולב. הרגולטור הזה פשוט מספק את אספקת החשמל למיקרו-בקר SAM3X.
- ישנם 5 פינים GND זמינים על הלוח.
- פין IOREF בלוח Arduino due פשוט מספק את התייחסות המתח שדרכו פועל המיקרו-בקר. המתח של פין IOREF יכול להיות מוכן על ידי קביעת תצורה נכונה של המגן ובחירה במקור הכוח המתאים או מתן אפשרות למתרגמי מתח ב-o/ps לתפקוד דרך 5V (או) 3.3V.
ממשק תקשורת
UART: UART הוא 'משדר מקלט אסינכרוני אוניברסלי'. ממשק זה משמש בעיקר לתכנות PRO MINI.
SPI: SPI הוא ממשק היקפי טורי המשמש להעברת הנתונים הטוריים בין המיקרו-בקרים ומכשיר היקפי אחד או מעליו ביעילות רבה. Arduino due כולל ארבעה פיני SPI SCK, SS, MOSI ו-MISO.
TWI: TWI הוא ממשק דו-חוטי, המשמש לחיבור ציוד היקפי.
פחית: CAN הוא ממשק רשת אזורי בקרה המשמש בעיקר לאספקת תקשורת בין בקרים.
SSC: SSC הוא ממשק תקשורת טורית סינכרונית המשמש בעיקר ליישומי אודיו וטלקום.
זיכרון
ל-SAM3X יש שני בלוקים של 256 KB (512 KB) של זיכרון פלאש לאחסון הקוד. מטעין האתחול נצרב מראש מ- Atmel במפעל ומאוחסן פשוט ב-ROM ייעודי. ה-SRAM זמין עם 96 KB בשני בנקים רציפים של 32 KB ו-64 KB. ניתן לגשת ישירות לכל הזיכרון הקיים כמרחב כתובת שטוח כמו RAM, ROM ו-Flash.
לחצן מחק
לחצן ERASE מובנה משמש למחיקת זיכרון SAM3X Flash. אז זה יבטל את הנתונים הטעונים כעת מיחידת המיקרו-בקר. למחיקה, לחץ והחזק את לחצן המחיקה למשך זמן מה כאשר לוח Arduino מופעל.
כניסות אנלוגיות (A0 עד A11):
ה-Arduino Due כולל 12 כניסות אנלוגיות וכל פין מספק 12 סיביות של רזולוציה. פינים אנלוגיים אלו משמשים פשוט לקריאת הערך של החיישן האנלוגי שמחובר ללוח Arduino. כל פין אנלוגי בלוח חיברתי ל-ADC מובנה ברזולוציית 12 סיביות.
פיני DAC (DAC0 ל-DAC1):
שני הפינים הללו מספקים פלט אנלוגי ברזולוציית 12 סיביות. שני הפינים הללו משמשים בעיקר ליצירת פלט אודיו עם ספריית האודיו.
AREF
פין זה פשוט מחובר לפין הייחוס האנלוגי של בקר SAM3X לאורך גשר נגדים. כדי להשתמש בפין זה, יש להסיר את הנגד BR1 מהלוח המודפס.
אִתחוּל
סיכה זו משמשת לאיפוס הבקר ולהתחיל את הפעלת התוכנית מההתחלה.
פיני PWM (2 עד 13)
פיני PWM מ-2 עד 13 הם מקבוצת הפינים הדיגיטליים שבהם כל פין נותן 8-bit PWM o/p. ערך ה-PWM o/p פשוט משתנה בין 0 ל-5 וולט.
כותרת JTAG: ממשק חומרה משותף שעוזר לנו לתקשר ישירות עם שבבים חיצוניים של הלוח שלנו. 4 פינים משמשים למטרה זו המסומנים כ-TCK, TD0, TMS ו-TDI.
Arduino Due Programming
באופן כללי, כל סוגי לוחות Arduino מתוכנתים פשוט עם תוכנת IDE Arduino. תוכנה זו היא פשוטה מאוד ללמידה ולשימוש ללא מורכבות רבה. תוכנה זו זמינה בקלות כך שנוכל להוריד אותה ישירות מהאתר הרשמי ולבחור את לוח ה-Arduino עליו תרצה לעבוד. הלוח הזה לא צריך צורב חיצוני כמו טוען אתחול כדי לצרוב את הקוד על הלוח. תוכנת Arduino עובדת בצורה מושלמת דרך מערכות הפעלה נפוצות כמו Windows, MAC או לינוקס .
לוח Arduino Due מותאם היטב לכל המגנים שמיועדים בעיקר לסוגים אחרים של לוחות Arduino. המגנים המשמעותיים ביותר הם; מגן מנוע, מגן Ethernet ומגן WiFi.
חיישן טמפרטורה LM35 מתממשק עם Arduino Due
חיישן הטמפרטורה LM35 המתממשק עם Arduino due מוצג להלן. חיישן הטמפרטורה LM35 הוא IC מדויק, שמתח ה-o/p שלו פרופורציונלי ליניארי לטמפרטורת צלזיוס. לפיכך, ל-IC זה יתרון מעל חיישני טמפרטורה ליניאריים המכוילים בתוך קלווין, מכיוון שהמשתמש אינו נחוץ להפחית מתח יציב גדול מה-o/p שלו כדי לקבל קנה מידה נוח של צלזיוס.
חיישן LM35 אינו זקוק לשום כיול חיצוני, אחרת חיתוך כדי לתת דיוקים טיפוסיים של ±1/4°C בטמפרטורת החדר ו-±3/4°C מעל טווח טמפרטורות שלם של +150°C.
חיישן הטמפרטורה LM35 כולל שלושה פינים +5V, GND ו-outpu ט. החיבורים של חיישן LM35 ללוח Arduino due עוקבים כדלקמן;
ה פין Vcc של חיישן הטמפרטורה מחובר לפין 3v3 של לוח Arduino.
ה סיכת GND של חיישן הטמפרטורה מחובר לפין GND של לוח Arduino.
ה סיכת פלט של חיישן הטמפרטורה מחובר לפין A0 של לוח Arduino.
קוד
const int analogIn = A0;
int RawValue= 0;
מתח כפול = 0;
כפול tempC = 0;
כפול tempF = 0;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
RawValue = analogRead(analogIn);
מתח = (RawValue / 1023.0) * 3300; // 5000 כדי לקבל מיליווטים.
tempC = מתח * 0.1;
tempF = (tempC * 1.8) + 32; // המרה ל-F
Serial.print(“Raw Value = ”); // מציג ערך בקנה מידה מראש
Serial.print(RawValue);
Serial.print(“\t milli volts = “); // מציג את המתח הנמדד
Serial.print(Voltage,0); //
Serial.print(“\t טמפרטורה ב-C = “);
Serial.print(tempC,1);
Serial.print(“\t טמפרטורה ב-F = “);
Serial.println(tempF,1);
delay(500);
}
הפלט יוצג על הצג הטורי. אז פתח את הצג הטורי כדי לבדוק את היציאות כמו הבאות.
ערך גלם = 69 מילי וולט = 220 טמפרטורה ב-C = 22.1 טמפרטורה ב-F = 72.5
ערך גלם = 70 מילי וולט = 227 טמפרטורה ב-C = 23.6 טמפרטורה ב-F = 73.6
ערך גלם = 71 מילי וולט = 230 טמפרטורה ב-C = 23.9 טמפרטורה ב-F = 74.2
ערך גלם = 72 מילי וולט = 234 טמפרטורה ב-C = 24.2 טמפרטורה ב-F = 74.8
ערך גלם = 73 מילי וולט = 236 טמפרטורה ב-C = 24.5 טמפרטורה ב-F = 75.4
ערך גלם = 74 מילי וולט = 240 טמפרטורה ב-C = 24.9 טמפרטורה ב-F = 76.0
ערך גלם = 75 מילי וולט = 243 טמפרטורה ב-C = 25.2 טמפרטורה ב-F = 76.5
ערך גולמי = 76 מילי וולט = 246 טמפרטורה ב-C = 25.5 טמפרטורה ב-F = 77.1
ערך גולמי = 77 מילי וולט = 249 טמפרטורה ב-C = 54.8 טמפרטורה ב-F = 77.7
במה שונה Arduino Due משאר הלוחות של Arduino?
לוח Arduino Due שונה בהשוואה לסוגים אחרים של לוחות Arduino מבחינת רמת המתח. אז המיקרו-בקר בתוך לוח Arduino due פשוט עובד ב-3.3 V במקום 5 V, דבר המקובל בלוחות Arduino אחרים. אם אתה משתמש במתח גבוה יותר (>3.3 V) עבור הפינים של לוח Arduino Due, הלוח עלול להינזק. המעבד המשמש בלוח Arduino due הוא המעבד המהיר ביותר בהשוואה ללוחות אחרים. גודל הזיכרון הוא מקסימלי בלוח Arduino due בהשוואה ללוחות אחרים. ללוח Arduino due אין שום EEPROM מובנה והוא הלוח היקר יותר. לוח ה-Due כולל מספר גדול. של כותרות פינים לחיבור למספר I/O דיגיטלי והוא גם תואם פינים דרך מגני Arduino טיפוסיים.
Arduino Due תומך בבינה מלאכותית ואלגוריתמים. כמו לוח Arduino Mega, בעל מספר דומה של יציאות, רק הרבה יותר חזק, אנחנו יכולים להשתמש בלוח Arduino due זה בפרויקטים ליצירת בינה מלאכותית (AI) עבור רובוטים ניידים. לכן, אם רוצים לטפל באלגוריתמים מורכבים, אחרת להפוך רובוט ליותר תגובתי, אז לוח Arduino Due יהיה מתאים.
יתרונות
הראשי היתרונות של Arduino Due כלול את הבאים.
- זהו מעבד חזק מאוד של 32 סיביות, 84 מגה-הרץ.
- מהירות העיבוד בתוך הוראות לכל שנייה גבוהה.
- Arduinos נועדו בעיקר להפוך את הבקר לנגיש יותר.
- Arduino due יכול לייצר 114 קילו-מחזורים בכל שנייה.
- שפת התכנות שלו פשוטה.
- המחיר שלו פחות בהשוואה למגה.
חסרונות
הראשי החסרונות של Arduino עקב כלול את הבאים.
- הלוחות האלה קצת מגושמים.
- זה מכסה יותר מקום.
- Due נחות בגלל היעדר תאימות מגן.
- הגודל הראוי של Arduino אינו נוח לפרויקטים רבים.
- ללוח זה אין יכולות Bluetooth ו-Wi-Fi.
אפליקציות Arduino Due
הראשי ארדואינו שני שימושים כלול את הבאים.
- ה- Arduino Due משמש בעיקר עבור פרויקטים מבוססי ארדואינו.
- הוא נמצא בשימוש נרחב ביישומים שונים שבהם מהירות עיבוד מהירה היא התוצאה הסופית.
- זה אידיאלי עבור פרויקטים שזקוקים לכוח מחשוב גבוה כמו רחפנים שנשלטים מרחוק כדי לעוף ודורשים עיבוד של נתוני חיישנים רבים בכל שנייה.
- אוטומציה בתעשיות.
- מערכות אבטחה.
- יישומים מבוססי מציאות מדומה.
- אפליקציות מבוססות GSM ואנדרואיד.
- מערכת משובצת מחשב.
- מערכת אוטומציה לבית באמצעות IR.
- זרוע רובוטית.
- תאורת חירום.
- מרים נייד.
- מערכת אוטומציה ביתית עם בלוטות'.
- בקרת עוצמה אוטומטית של תאורת רחוב.
- רובוט למניעת מכשולים.
- רכב לטיפוס קיר.
- מערכת דלפק לחניון.
לפיכך, מדובר בסך הכל סקירה כללית של Arduino Due – עבודה ויישומיה. לוח Arduino זה מבוסס על מיקרו-בקר ליבת ARM של 32 סיביות, כך שהוא מתאים לפרויקטים של Arduino בקנה מידה גדול יותר. לוח מיקרו-בקר Arduino Due זה מבוסס על Atmel SAM3X8E Cortex M3 CPU . הנה שאלה בשבילך, מה זה Arduino nano?
