Pro micro подключение. Чиндогу на Arduino Pro Micro или зачем просто когда можно сложно! Входы и выходы Pro Micro

Ардуино Микро: распиновка, характеристики

Плата Arduino Micro ► это аналог Leonardo, помещенный на миниатюрной плате. Читайте в обзоре: характеристики, распиновка портов и схема Ардуино Микро.

Arduino Micro – полный аналог микроконтроллера Arduino Leonardo, но помещенный на миниатюрной плате. Компактность платы обеспечена отсутствием гнезда внешнего питания, а для подключения Ардуино Микро используется разъем mini-USB или порт Vin. Что еще важно знать о распиновке портов, принципиальной схеме Arduino Micro, характеристиках и программировании платформы, читайте далее в этом обзоре.

Arduino Micro: распиновка платы

Плата Arduino Micro Leonardo построена на базе микропроцессора ATmega32u4 и имеет небольшие размеры – 48х177 мм. Но при этом на плате имеется 6 аналоговых входов A0-A5, 14 портов входа – выхода общего назначения из которых 7 портов работают в качестве источника ШИМ сигнала, а еще 6 портов работают в качестве аналогового входа. Таким образом, всего на Arduino Micro USB целых 12 аналоговых входов.

Плата Arduino Micro pinout (распиновка платы на русском)

Распиновка Micro от платы Arduino Nano в том, что процессор ATmega32u4 имеет поддержку USB соединения и может определяться в качестве периферийного устройства на компьютере (клавиатура, джойстик, геймпад или компьютерная мышка). Все прочие характеристики Micro Arduino, кроме принципиальной схемы и габаритов платы, полностью идентичны микроконтроллеру Arduino Leonardo.

Характеристики платы Arduino Micro

• Микроконтроллер: ATmega32u4
• Тактовая частота: 16 МГц
• Входное напряжение питания: 7–12 В
• Напряжение логических уровней: 5 В
• Портов ввода-вывода общего назначения: 20
• Максимальный ток с порта вывода: 40 мА
• Максимальный выходной ток 5V: 800 мА
• Максимальный выходной ток 3.3V: 50 мА
• Портов с ШИМ: 7
• Портов с АЦП: 12
• Разрядность АЦП: 10 бит
• Объем Flash-памяти: 32 КБ
• Объем EEPROM-памяти: 1 КБ
• Объем оперативной памяти: 2,5 КБ
• Размеры Micro Arduino: 48×177 мм

Arduino Micro: схема электрическая

Arduino Mini: питание, порты ввода

Питание на плату может подаваться через USB от компьютера или другого устройства или от внешнего источника питания через порты GND и VIN. Микро может работать при напряжении питания от 6 до 20 Вольт, но рекомендуемое напряжение 9-12 Вольт. При низком напряжении на портах вывода может поступать менее 5 В, а при высоком напряжении может сгореть встроенный стабилизатор напряжения и сама плата.

Mini Arduino питание платы, порты ввода — вывода

Arduino Micro: питание от внешнего источника

5V – на порт подается напряжение 5 Вольт
3.3V – на порт подается напряжение 3.3 Вольт
GND – общее заземление (вывод земли)
VIN – порт служит для подачи напряжения
IREF – порт служит для информирования о напряжении платы

Плата Arduino Micro: driver, прошивка

Программирование Ардуино Микро не требует установки драйверов и производится в Arduino IDE, которую можно скачать на сайте www.arduino.cc. Для подключения датчиков к Arduino Micro используются коннекторы, которые подключаются к портам ввода — вывода. Для изучения языка Arduino IDE в разделе «Уроки для начинающих» есть множество примеров со скетчами для прошивки Arduino Micro.

Оригинальная Arduino Micro USB

Плата поддерживает три типа памяти:

Flash – память объемом 32 кБ, используется для хранения скетчей. Когда плата Leonardo прошивается, скетч записывается именно во Flash – память.

SRAM память — оперативная память объемом 2,5 кБ. Здесь хранятся переменные, создаваемые в скетче, при отключении питания все данные удалятся.

EEPROM — энергонезависимая память объемом 1 кБ. Здесь можно сохранять различные данные, которые не исчезнут при отключении питания от платы.

Конструктор Arduino: новый взгляд сквозь SparkFun Pro Micro

Главная страница » Конструктор Arduino: новый взгляд сквозь SparkFun Pro Micro

Arduino — платформа конструктор под создание проектов электроники. Проект Arduino содержит физическую печатную плату (программируемый микроконтроллер) плюс интегрированную среду разработки (IDE). Эта среда совместима с классическим ПК и успешно используется для написания компьютерного кода с последующей загрузкой на физическую плату. Платформа Arduino быстро завоевала популярность среди начинающих электронщиков. Это понятно, потому как конструктор Arduino неприхотлив в отношении аппаратного обеспечения. К тому же налицо форм-фактор, где все функции современного микроконтроллера разбиты на мелкие пакеты.

Конструктор Arduino: совершенству нет предела

Серия «Unos» виделась одной из самых популярных плат в семье Arduino, считалась отличным выбором для новичков. Но это видение исчезло с появлением SparkFun Pro Micro – как заявлено разработчиками, крутой новинки. Один чип на плате полностью перекрывает функциональность «Unos», «Duemilanoves» и «Diecimeillas». Посмотрим?

Обзор оборудования SparkFun Pro Micro

Прежде чем заниматься вопросами установки и применения SparkFun Pro Micro, рассмотрим конфигурацию платы с аппаратными причудами.

Также отметим, что первая часть наименования продукта — это всего лишь торговая марка известного магазина электроники, обслуживающего жителей США.

Контактный интерфейс печатной платы

Все входы/выходы микропроцессора SparkFun Pro Micro сосредоточены на двух параллельных кромках платы. Часть контактов предназначается для подвода или отвода линий питания. Другая часть контактов предназначена под функции системного ввода-вывода (I/O) – цифровые или аналоговые.

Схема расположения клеммных групп: PWM — интерфейс ШИМ; Analog — аналоговые сигналы; SPI — последовательный периферийный интерфейс; I2C — последовательная ассиметричная шина; Serial — линии сигналов TX/RX; Arduino — контактный шлейф материнки; Power — шина 3.3 или 5.0В

Конструктор отличается разнообразием сетей питания и цепей, связанных с энергетикой. Клемма RAW — это нерегулируемый вход напряжения для SparkFun Pro Micro.

Когда питание платы осуществляется через USB порт, напряжение на этом контакте будет около 4.8В (5В USB минус падение напряжения на диоде Шоттки).

С другой стороны, если плата питается от внешнего источника, через этот вывод приложенное напряжение может достигать 12В. Клемма VCC — это напряжение, подаваемое на микросхему ATmega32U4, расположенную на борту.

Величина этого напряжения зависит от типа используемого чипа (с питанием 3.3В и частотой 8 МГц или с питанием 5.0В и частотой 16 МГц). Соответственно, подаётся напряжение либо – 3.3В, либо 5.0В. Это напряжение регулируется напряжением, приложенным к выходу RAW.

Если питание платы SparkFun Pro Micro осуществляется через разъем RAW (или USB), этот вывод (VCC) может использоваться как выход для питания других устройств.

Клемма RST аппаратно предназначена для перезапуска SparkFun Pro Micro. Этот контакт подтянут к линии земли резистором 10 кОм. Через сопротивление с высоким значением Ом инициируется сброс системы.

Функционал SparkFun Pro Micro останется «выключенным», пока линия сброса не возвратится к состоянию с высоким потенциалом.

Клемма GND, соответственно, является общей шиной платы конструктора, где присутствует цокольное напряжение (0В опорного напряжения) системы.

Клеммы системного ввода-вывода (I/O)

Плата содержит 18 клемм ввода/вывода, являющихся многофункциональными. Каждый вывод может использоваться как цифровой вход или выход, например, для светодиодной индикации или кнопочного переключения.

Плата соответствует своему названию «микро». Размеры текстолита, на котором размещены миниатюрные радиодетали, сопоставимы с размерами пятирублевой монеты

Эти контакты являются частью IDE и применяются для обращения к Arduino с помощью целочисленных значений от 0 до 21. (Контакты A0-A3 могут использовать под цифровой или аналоговый сигнал).

Девять контактов имеют аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и могут использоваться как аналоговые входы. Они полезны для работы, к примеру, с потенциометрами или другими аналоговыми устройствами с использованием функции analogRead.

На плате SparkFun Pro Micro имеются пять контактов, поддерживающих передачу сигналов широтно-импульсной модуляцией (PWM), что позволяет использовать возможности аналоговых выходов с использованием функции analogWrite.

Отмеченные клеммы обозначены на плате конструктора круговым кантом белого цвета. Также доступны аппаратные клеммы: UART, I2C, SPI. Эта контактная группа предназначена для взаимодействия с цифровыми устройствами:

• дисплеями ЖК,
• радио-модулями XBee,
• сенсорами IMU,
• другими датчиками.

Плата конструктора SparkFun Pro Micro поддерживает пять внешних прерываний, которые позволяют мгновенно вызывать функцию триггера, при высоком или низком уровне потенциала на контакте (или и тем и другим).

Если назначается прерывание контакта, необходимо помнить о конкретных прерываниях, вызывающих действия триггера:

• клемма 0 прерывание 2,
• клемма 1 прерывание 3,
• клемма 2 прерывание 1,
• клемма 3 прерывание 0,
• клемма 7 прерывание 4.

Светодиодная индикация на плате

Конфигурация SparkFun Pro Micro предусматривает применение трёх светодиодов разного свечения: красного, жёлтого, зелёного. Красный светодиод в активном состоянии отображает наличие питания.

Светодиодная индикация состояния и линия сброса: 1 — индикатор желтого света; 2 — индикатор зелёного света; 3 — индикатор красного цвета; К1 — линия сброса

Два других светодиода указывают факт передачи данных через USB интерфейс. Желтый светодиод представляет данные USB, поступающие по каналу RX, а зеленый светодиод указывает отправление данных по каналу TX.

Напряжение питания и частота

Микроконтроллер SparkFun Pro Micro выпускается двумя вариантами конструкции. Отличается один от второго питающим напряжением системы и рабочей частотой. Стандартный 5-вольтный SparkFun Pro Micro работает на частоте 16 МГц и полностью сопоставим с Arduino Leonardo.

Версия микропроцессора, где используется 3.3-вольтное питание, работает на скорости вполовину сниженной, равной – 8 МГц. Снижение частоты микропроцессора обусловлено гарантиями безопасной рабочей зоны при работе в более низком диапазоне питающих напряжений.

Нижняя сторона печатной платы конструктора, где отмечен допустимый уровень вольтажа. На поддерживаемом значении (5В или 3.3В) наносится метка

Рабочим напряжением платы определяется максимально допустимый вольтаж на любой из клемм ввода/вывода. Так что, если используется версия 3.3-вольтного питания, нельзя увязывать плату с устройствами, где используется рабочее напряжение 5.0 вольт. Версия платы указывается снизу в углу.

Как подключить SparkFun Pro Micro

Поскольку основной особенностью микроконтроллера является его врожденная функциональность на базе USB интерфейса, логичный способ питания устройства — через порт USB.

Питание 5 вольт берётся непосредственно от шины USB, а до уровня 3.3 вольта SparkFun Pro Micro формирует питание модулем стабилизатора.

Интерфейс USB можно брать от компьютера, USB-концентратора, внешнего адаптера. Последнее устройство, как правило, обеспечивает повышенную мощность.

В качестве альтернативы, когда нет никакой возможности применить USB-интерфейс, микроконтроллер SparkFun Pro Micro может питаться через контакты RAW или VCC.

Питание, поступающее через клемму RAW, регулируется до правильного (допустимого) рабочего уровня (5.0В или 3,3В). Максимальный порог входного напряжения RAW не должен превышать 12В.

Но вместе с тем рекомендуется устанавливать уровень вольтажа по входу минимум на 1В больше рабочего уровня (например, 6В для 5-вольтной версии).

Если подключение SparkFun Pro Micro осуществляется через клемму VCC, регулировка входного питания не предусматривается.

Вариант подключения энергии батарей на Про Микро, которым поддерживается рабочий вольтаж 5.0В. На адаптере используются четыре батареи по 1.5В

Поэтому клемму VCC разумно применять только в случае наличия источника питания с конкретным выходным уровнем – 3.3В или 5.0В. Кстати, 3.3-вольтную версию допускается питать от литий-ионных батарей или аккумуляторов иного типа.

Программатор микросхем SPI Flash на базе Arduino

Возможности конструктора Arduino в области базовой электроники безграничны. Между тем электронщикам этот конструктор должен быть интересен ещё и свойствами программатора.

Так, на базе платы расширения SparkFun Pro Micro с лёгкостью собирается программатор широко распространённых SPI Flash микросхем 25 серий.

Схема программатора на основе платы расширения Arduino: U+ — индикатор рабочего состояния; RX — индикатор приёма данных; TX — индикатор передачи данных

На практике подтверждена успешная работа программатора на базе SparkFun Pro Micro с чипами:

• PM25LD010
• W25Q64FVSIG
• 25P16VG,
• MX25l8005
• 25l8000
• PM25lV512
• 25Q128FVSG
• 25L3206E

Для выполнения функций программного характера требуется софт программатора, а также системные библиотеки и скетч-файл. Здесь ПО для 64-битных версий Windows. Особенности монтажа: рекомендуется делать проводники максимально укороченные, скрученные в жгут.

Основополагающие принципы конструктора Arduino на видео

При помощи видеоматериала ниже потенциальный конструктор сможет открыть для себя основополагающие принципы популярного набора. Видеоролик рекомендуется к просмотру для скорейшего понимания и освоения контроллера:

Arduino Micro и Arduino Pro Micro

Arduino Micro – это миниатюрная плата совмещающая в себе все необходимые возможности, простоту в использовании и низкую стоимость. Она может определяться как периферийное устройство.

Arduino Micro не сильно отличается от своих собратьев. На плате расположены 12 аналоговых вводов и 20 цифровых вводов/выводов. 7 из них могут быть использованы как ШИМ выходы. Так же имеется кварцевый генератор с частотой 16 МГц, кнопка перезагрузки и разъем микро-USB. Основное отличие ардуино микро от ардуино нано заключается в самом микроконтроллере. Здесь использован ATmega32u4. Он имеет встроенную поддержку USB соединения. Благодаря этому Arduino Micro может определяться компьютером не только как последовательный COM порт, но и как периферийное устройство. Можно сказать что это уменьшенная копия Arduino Leonardo

Версия Arduino Pro Micro отличается меньшими размерами и имеет 22 пина. Из них 5 могут быть использованы в качестве ШИМ выводов и 4 как аналоговые входы.

Arduino Pro Micro выглядит вот так:

Arduino Micro

Так как ардуино микро и про микро практически не отличаются друг от друга, я расскажу подробнее про одну из них.

Характеристики:

• Микроконтроллер: ATmega32u4
• Предельное напряжение питания: 5-20 В
• Рекомендуемое напряжение питания: 7-12 В
• Цифровых вводов/выводов: 20 (18 в Pro версии)
• ШИМ: 7 цифровых пинов могут быть использованы как выводы ШИМ (5 в Pro версии)
• Аналоговые выводы: 12 (4 в Pro версии)
• Максимальная сила тока: 40 mAh с одного вывода и 500 mAh со всех выводов.
• Flash память: 32 КБ
• SRAM: 2,5 КБ
• EEPROM: 1 КБ
• Тактовая частота: 16 МГц

Подключение питания к Arduino Micro

Этот микроконтроллер можно питать через порт micro-USB от компьютера, паувербанка или от адаптера, подключенного в розетку.Так же пин +5V является не только выводом, но и вводом. Можно подавать ток на него и все это будет работать только при условии, что напряжение подаваемого тока строго равно пяти вольтам!
Еще можно подавать постоянный ток с напряжением от 6 до 20 вольт на пин VIN. Это предельные значения! При подачи напряжения 20 вольт на плате будет сильно греться стабилизатор напряжения вплоть до выхода из стоя. Если же подавать 5 вольт, то ардуинка может вообще не заработать. Если и заработает то на цифровых пинах напряжение будет ниже 5 вольт. Это связанно с тем, что стабилизатор напряжения имеет не 100% КПД. Рекомендуемое напряжение для питания через пин VIN — от 7 до 12 вольт.

Распиновка Arduino Micro

Как уже было написано выше, плата имеет 20 цифровых пинов. Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 5 В. Каждый из них имеет подтягивающий резистор и поданное на один из этих пинов напряжения ниже 5 вольт все равно будет считаться как 5 вольт (логическая единица).

Аналоговые входы: A0 — A5, A6 — A11 (на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12). Всего Micro имеет 12 аналоговых входов, причем входы с A0 по A5 маркированы непосредственно на выводах, а другие, к которым также можно получить доступ в программе с использованием констант с A6 до A11, распределены соответственно на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12. Все они также могут использоваться в качестве цифровых вход/выходов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции analogRead(). Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) Arduino Micro

У ардуино микро есть 7 выводов ШИМ, это пины 3, 5, 6, 9, 10, 11 и 13. Для использования ШИМ у Arduino есть специальная функция analogWrite().

Другие пины:

• Пины 0 (RX) и 1 (TX) используются для передачи данных по последовательному интерфейсу.
• Выводы для связи по интерфейсу SPI не подключены к цифровым пинам.
• Так же на выводе D13 имеется встроенный в плату светодиод.
• Пины 2 (SDA) и 3 (SCL) могут использоваться для связи с другими устройствами по шине I2C. Подробнее про этот интерфейс вы можете почитать на википедии. В среде разработке Arduino IDE есть встроенная библиотека «wire.h» для более легкой работы с I2C.

Физические характеристики

Arduino Micro имеет следующие размеры: длина 48 мм и ширина 18 мм. Однако разъем USB немного выпирает за пределы печатной платы. Arduino Micro весит всего около 12 грамм. Плата имеет 4 отверстия для возможности ее закрепления на поверхности. Расстояние между выводами равняется 2,54 мм.