Иштөө нускамалары
Электор Arduino
НАНО
Окуу кеңеши MCCAB®
Аян 3.3

Урматтуу кардар, MCCAB Окуу кеңеши тиешелүү европалык директиваларга ылайык өндүрүлгөн жана ошондуктан CE белгисин алып жүрөт. Анын максаттуу колдонулушу бул колдонуу нускамаларында сүрөттөлгөн. Эгер сиз MCCAB Окуу кеңешин өзгөртсөңүз же аны максаттуу түрдө колдонбосоңуз, тиешелүү эрежелердин сакталышы үчүн сиз гана жооптуусуз.
Ошондуктан, MCCAB окуу кеңешин жана андагы бардык компоненттерди ушул колдонуу нускамаларында сүрөттөлгөндөй гана колдонуңуз. Сиз MCCAB окуу кеңешине ушул колдонуучу нускама менен бирге гана тапшыра аласыз.
Бул колдонмодогу бардык маалымат 3.3. Рев. Окуу кеңешинин басылышынын деңгээли анын төмөнкү жагында басылган (13-беттеги 20-сүрөттү караңыз). Бул колдонмонун учурдагы версиясын жүктөп алууга болот webсайт www.elektor.com/20440 жүктөө үчүн. ARDUINO жана башка Arduino бренд аттары жана логотиптери Arduino SA компаниясынын катталган соода белгилери болуп саналат. ®

Кайра иштетүү

Колдонулган электр жана электрондук жабдуулар электрондук таштанды катары кайра иштетилиши керек жана тиричилик таштандыларына ташталбашы керек.
MCCAB окуу кеңешинде кайра иштетүүгө боло турган баалуу чийки заттар бар.
Ошондуктан, аппаратты тиешелүү чогултуу кампасына таштаңыз. (ЕБ Директивасы 2012/19 / ЕБ). Сиздин муниципалдык администрацияңыз сизге эң жакын жердеги бекер чогултуу пунктун кайдан табуу керектигин айтып берет.

Коопсуздук көрсөтмөлөрү

MCCAB Окуу кеңеши үчүн бул колдонуу нускамаларында ишке киргизүү жана эксплуатациялоо боюнча маанилүү маалыматтар камтылган!
Ошондуктан, электр тогуна урунуу, өрт же эксплуатациядагы каталар, ошондой эле Окуу кеңешине зыян келтирбөө үчүн, машыгуу тактасын биринчи жолу колдонуудан мурун бүт колдонуу нускамасын кылдат окуп чыгыңыз.
Бул колдонмону окуу тактасынын бардык башка колдонуучулары үчүн жеткиликтүү кылыңыз.
Продукт IEC 61010-031 стандартына ылайык иштелип чыккан жана сыноодон өткөн жана заводдон коопсуз абалда калтырылган. Колдонуучу электр жабдуулары менен иштөөдө колдонулуучу эрежелерди, ошондой эле жалпы кабыл алынган коопсуздуктун бардык практикаларын жана жол-жоболорун сактоосу керек. Атап айтканда, VDE эрежелери VDE 0100 (пландоо, орнотуу жана аз көлөмдөгү сынооtagБул жерде электрдик системалар), VDE 0700 (турмуш-тиричилик үчүн электр жабдууларынын коопсуздугу) жана VDE 0868 (аудио/видео, маалымат жана байланыш технологиялары үчүн жабдуулар) белгилениши керек.
Коммерциялык объекттерде коммерциялык иш берүүчүлөрдүн жоопкерчилигин камсыздандыруу бирикмелеринин кырсыктын алдын алуу боюнча ченемдери да колдонулат.

Колдонулган коопсуздук белгилери

Электр коркунучу жөнүндө эскертүү
Бул белги өлүмгө же жеке жаракатка алып келиши мүмкүн болгон шарттарды же практикаларды көрсөтөт.
Жалпы эскертүү белгиси
Бул белги буюмдун өзүнө же туташкан жабдууларга зыян келтириши мүмкүн болгон шарттарды же практикаларды көрсөтөт.

2.1 Электр энергиясы
Абайлаңыз:

• Эч кандай шартта терс тtages же тtag+5 Вдан жогору ES MCCAB окуу кеңешине туташтырылат. VX1 жана VX2 кириштери гана өзгөчөлүктөр болуп саналат, бул жерде кириш томtages +8 Вдан +12 В диапазонунда болушу мүмкүн (4.2 бөлүмдү караңыз).
• Эч качан башка электр потенциалын жерге туташтырбаңыз (GND, 0 V).
• Эч качан жерге туташтыргычтарды (GND, 0 V) ​​жана +5 В менен алмаштырбаңыз, анткени бул MCCAB окуу кеңешине туруктуу зыян алып келет!
• Атап айтканда, эч качан ~230 В же ~115 В электр тармагына туташтырбаңызtage MCCAB окуу кеңешине!
  Өмүргө коркунуч бар!!!

2.2 Колдонуу жана экологиялык шарттар
Өлүмгө же жаракатка жол бербөө жана аппаратты бузулуудан коргоо үчүн төмөнкү эрежелерди так сактоо керек:

• MCCAB окуу кеңешин эч качан жарылуучу буулары же газдары бар бөлмөлөрдө иштетпеңиз.
• Эгерде жаштар же электрондук схемалар менен иштөөнү билбеген адамдар MCCAB Окутуу кеңеши менен иштешсе, мисалы, окутуунун контекстинде, жооптуу кызматта тийиштүү түрдө даярдалган кызматкерлер бул иш-чараларды көзөмөлдөшү керек.
  14 жашка чейинки балдар тарабынан колдонуу арналган эмес жана качуу керек.
• Эгерде MCCAB окуу кеңешинде бузулуу белгилери байкалса (мисалы, механикалык же электрдик стресстен улам), аны коопсуздук максатында колдонууга болбойт.
• MCCAB окуу кеңешин +40 °Cге чейинки температурада таза жана кургак чөйрөдө гана колдонууга болот.

2.3 Оңдоо жана тейлөө

• Мүлккө зыян келтирбөө жана жеке жаракаттарды болтурбоо үчүн, зарыл болгон бардык оңдоолорду тийиштүү түрдө окутулган адис персонал жана оригиналдуу запастык бөлүктөрүн колдонуу менен гана жүргүзүүгө болот.
• MCCAB окуу кеңешинде колдонуучу тейлей турган бөлүктөр жок.

Максаттуу колдонуу

MCCAB окуу кеңеши программалоо жана микроконтроллер системасын колдонуу боюнча билимди жөнөкөй жана тез үйрөтүү үчүн иштелип чыккан.
продукт окутуу жана практикалык максаттар үчүн гана иштелип чыккан. Башка ар кандай колдонууга, мисалы, өнөр жай өндүрүшүндө, жол берилбейт.

Абайлаңыз: MCCAB окутуу кеңеши Arduino® NANO микроконтроллер системасы (2-сүрөттү караңыз) же ага 100% туура келген микроконтроллер модулу менен гана колдонууга арналган. Бул модуль операциялык том менен иштетилиши керекtage of Vcc = +5V. Болбосо, микроконтроллердин модулунун, окуу тактасынын жана окуу тактасына туташтырылган түзүлүштөрдүн орду толгус бузулуу же жок болуу коркунучу бар.
Абайлаңыз: Тtag+8 Вдан +12 В диапазонундагы ES окуу тактасынын VX1 жана VX2 кириштерине туташтырылышы мүмкүн (ушул колдонмонун 4.2 бөлүмүн караңыз). томtagТренинг тактасынын бардык башка киргизүүлөрүндөгү ES 0 Вдан +5 В диапазонунда болушу керек.
Абайлаңыз: Бул эксплуатациялоо нускамаларында MCCAB окуу кеңешин колдонуучунун компьютери жана бардык тышкы модулдар менен кантип туура туташтыруу жана иштетүү керектиги сүрөттөлөт. Сураныч, колдонуучудан келип чыккан иштөө жана/же туташуу каталарына эч кандай таасирибиз жок экенин эске алыңыз. Окутуу тактасын колдонуучунун компьютерине жана ар кандай тышкы модулдарга туура туташтыруу, ошондой эле анын программаланышы жана туура иштеши үчүн колдонуучу гана жооптуу! Туура эмес туташуудан, туура эмес башкаруудан, туура эмес программалоодон жана/же туура эмес операциядан келип чыккан бардык зыяндар үчүн колдонуучу гана жооптуу! Бул учурларда бизге каршы жоопкерчилик дооматтары түшүнүктүү түрдө жокко чыгарылат.

Көрсөтүлгөндөн башка колдонууга жол берилбейт! MCCAB окуу кеңешин өзгөртүүгө же өзгөртүүгө болбойт, анткени бул ага зыян келтириши же колдонуучуга коркунуч келтириши мүмкүн (кыска туташуулар, ашыкча ысып кетүү жана өрт чыгуу коркунучу, электр тогуна урунуу коркунучу). Эгерде окуу тактасын туура эмес колдонуунун натыйжасында жеке жаракат же мүлккө зыян келтирилсе, бул өндүрүүчүнүн эмес, оператордун гана жоопкерчилиги.

MCCAB окуу кеңеши жана анын компоненттери

1-сүрөттө MCCAB окуу кеңеши анын башкаруу элементтери менен көрсөтүлгөн. Тренинг тактасы жөн гана электр өткөргүч эмес жумушчу бетине жайгаштырылат жана мини-USB кабели аркылуу колдонуучунун компьютерине туташтырылган (4.3 бөлүмүн караңыз).
Айрыкча, Elektor тарабынан жарыяланган "Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters" (ISBN 978-3-89576-545-2) менен бирге MCCAB Окуу кеңеши программалоону жана колдонууну оңой жана тез үйрөнүү үчүн эң сонун ылайыктуу. микроконтроллер системасы. Колдонуучу өзүнүн компьютеринде MCCAB Training Board үчүн машыгуу программаларын Arduino IDEде, интеграцияланган C/C++ компилятору менен иштеп чыгуу чөйрөсүндө түзөт, ал аны акысыз жүктөп ала алат. webсайт  

1-сүрөт: MCCAB Окутуу кеңеши, 3.3-аян

MCCAB окуу кеңешиндеги иштөө жана дисплей элементтери:

1. 11 × LED (D2 … D12 кириш/чыгармаларынын статусунун көрсөткүчү)
2. LD6 … LD10 светодиоддорун аларга дайындалган D20 … D2 GPIOs менен туташтыруу үчүн JP12 аталышы
3. Терминал блогу SV5 (дистрибьютор) микроконтроллердин кириш/чыгыштары үчүн
4. RESET баскычы
5. Микроконтроллердин модулу Arduino® NANO (же шайкеш) мини USB – розетка менен
6. LED "L", GPIO D13 менен туташтырылган
7. Микроконтроллердин кириш/чыгыштары үчүн туташтыргыч SV6 (таратуучу).
8. Потенциометр P1
9. Иштеп жаткан томду тандоо үчүн JP3 башын коюңузtagР1 жана Р2 потенциометрлеринин е
10. Потенциометр P2
11. SV4 туташтыргыч тилкесинин X пининдеги сигналды тандоо үчүн JP12 пин баш
12. Туташтыргыч тилке SV12: SPI-Interface 5 V (X пиндеги сигнал JP4 аркылуу тандалат)
13. Туташтыргыч тилкеси SV11: SPI интерфейси 3.3 V
14. Терминал блогу SV10: IC интерфейси 5 V
15. Терминалдык блок SV8: I2 C интерфейси 3.3 V
16. Терминал блогу SV9: 22 IC интерфейси 3.3 V
17. Терминалдык блок SV7: Тышкы түзмөктөр үчүн которуштуруу чыгышы
18. 2 x 16 белгиден турган LC дисплей
19. 6 × баскыч баскычтары K1 … K6
20. 6 × слайд өчүргүчтөр S1 … S6
21. Которгучтарды микроконтроллердин кириштерине туташтыруу үчүн JP2 пин баш.
22. Терминал блогу SV4: операциялык том үчүн дистрибьюторtages
23. Piezo buzzer Buzzer1
24. Терминалдык блок SV1: Тышкы түзмөктөр үчүн которуштуруу чыгышы
25. Терминал тилкеси SV3: 3 × 3 LED матрицанын мамычалары (чыгаруу D6 … D8 сериядагы резисторлор 330 Ом)
26. Туташтыргыч тилкеси SV2: тышкы модулдарды туташтыруу үчүн 2 x 13 төөнөгүч
27. 3 × 3 LED матрицасы (9 кызыл LED)
28. 1 × 3 LED матрицанын саптарын GPIOs D3 … D3 микроконтроллери менен туташтыруу үчүн JP5 пин аталышы
29. JP6 пин башынын "Буззер" позициясындагы секиргич Buzzer1ди микроконтроллердин GPIO D9 менен туташтырат.

Тренинг тактасындагы жеке көзөмөл төмөнкү бөлүмдөрдө кеңири түшүндүрүлөт.

4.1 Arduino® NANO микроконтроллердин модулу 
NANO же ага шайкеш келген микроконтроллердин модулу MCCAB окутуу кеңешине туташтырылган (5-сүрөттөгү жебени (1), ошондой эле 2-сүрөттөгү 1 жана M4-сүрөттү караңыз). Бул модуль AVR микроконтроллери ATmega328P менен жабдылган, ал окуу тактасындагы перифериялык компоненттерди көзөмөлдөйт. Андан тышкары, модулдун ылдый жагында микроконтроллердин UART (универсалдуу асинхрондук кабылдагыч өткөргүч) сериялык интерфейсин компьютердин USB интерфейси менен туташтырган интегралдык конвертер схемасы бар. Бул интерфейс ошондой эле колдонуучу түзгөн программаларды өзүнүн компьютеринде микроконтроллерге жүктөө же Arduino IDE сериялык мониторуна (иштеп чыгуу чөйрөсү) маалыматтарды өткөрүү үчүн колдонулат. 2-сүрөттөгү эки LED TX жана RX микроконтроллердин TxD жана RxD сериялык линияларындагы маалымат трафигин көрсөтөт. Arduino ®

Сүрөт 2: Микроконтроллердин модулу Arduino® NANO (Булак: www.arduino.cc)

LED L (2-сүрөттү жана 6-сүрөттөгү жебени (1) караңыз – Arduino NANO шайкеш клондор үчүн “L” белгиси ар кандай болушу мүмкүн) бир катар резистор аркылуу микроконтроллердин GPIO D13 менен туруктуу туташтырылган жана анын LOW абалын көрсөтөт же ЖОГОРКУ. +5 В томtagмодулдун астыңкы тарабындагы э жөнгө салгыч т.б. турукташтыратtage Arduino ® NANO модулунун VIN киргизүүсү аркылуу MCCAB окуу кеңешине сырттан берилет (4.2 бөлүмүн караңыз).
Arduino ® NANO модулунун үстүндөгү RESET баскычын басуу менен (2-сүрөттү жана 4-сүрөттөгү жебени (1) караңыз) микроконтроллер аныкталган баштапкы абалга коюлат жана буга чейин жүктөлгөн программа кайра иштетилет. i Колдонуучу үчүн маанилүү болгон микроконтроллердин бардык кириштери жана чыгыштары SV5 жана SV6 эки терминалдык тилкелерине туташтырылган (3-сүрөттөгү жебе (7) жана жебе (1)). Туташтыргычтардын жардамы менен – Dupont Cables деп аталган (3-сүрөттү караңыз) – SV5 жана SV6да чыгарылган микроконтроллердин кириш/чыгыштары (GPIOs = Жалпы максаттуу киргизүү/чыгыштар деп да аталат) иштөө элементтерине (баскычтар, өчүргүчтөр) туташтырылышы мүмкүн. , …) MCCAB окутуу кеңешине же тышкы бөлүктөргө.

3-сүрөт: GPIOлорду башкаруу элементтерине туташтыруу үчүн Dupont кабелдеринин ар кандай түрлөрү

Колдонуучу Arduino® NANO микроконтроллер модулунун ар бир GPIOсун SV5 жана SV6 эки туташтыргыч тилкесинде конфигурациялашы керек (3-сүрөттөгү жебе (7) жана жебе (1)), ал Dupont кабели аркылуу машыгуудагы туташтыргычка туташтырылган. тактайга же сырткы туташтыргычка, анын программасында киргизүү же чыгаруу катары талап кылынган маалымат багыты үчүн!
Маалыматтын багыты нускама менен белгиленет
pinMode(gpio, багыт); // “gpio” үчүн тиешелүү пин номерин киргизиңиз // “багыт” үчүн “INPUT” же “OUTPUT” киргизиңиз
Examples:
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO D2 чыгаруу катары коюлган
pinMode(13, INPUT); // GPIO D13 киргизүү катары коюлган
4-сүрөт MCCAB окуу тактасында Arduino® NANO микроконтроллер модулунун M1 зымдарын көрсөтөт.

4-сүрөт: MCCAB окуу тактасында Arduino® NANO микроконтроллер модулунун зымдары
Arduino® NANO микроконтроллердик модулунун эң маанилүү маалыматтары:

•Operating voltage Vcc:	+5 В
•Сырттан жабдылган операциялык томtage VIN боюнча:	+8 Вдан +12 Вга чейин (4.2 бөлүмдү караңыз)
• ADCдин аналогдук киргизүү пиндери:	8 (AO … A7, төмөнкү m эскертүүлөрдү караңыз)
•Санариптик киргизүү/чыгарма пиндери:	12 (D2 … D13) resp. 16 (эскертүүлөр)
• NANO модулунун учурдагы керектөөсү:	болжол менен 20 мА
•Макс. GPIOнун кириш/чыгыш агымы:	40 мА
• Бардык GPIOлордун кириш/чыгыш агымдарынын суммасы:	максималдуу 200 мА
•Инструкция эстутуму (Флэш эстутум):	32 KB
•Жумушчу эстутум (RAM эс тутуму):	2 KB
•EEPROM эс тутуму:	1 KB
• Сааттын жыштыгы:	16 МГц
•Сериялык интерфейстер:	SPI, I2C (UART үчүн ноталар көрүнөт)

Эскертүүлөр

• GPIOs D0 жана D1 (2-сүрөттөгү M1 модулунун 1-пини жана 4-пини) микроконтроллердин UARTтын RxD жана TxD сигналдары менен ыйгарылат жана MCCAB окутуу кеңеши менен PCтин USB портунун ортосунда сериялык туташуу үчүн колдонулат. . Демек, алар колдонуучуга чектелген өлчөмдө гана жеткиликтүү (4.3 бөлүмүн да караңыз).
• GPIO A4 жана A5 (23-сүрөттөгү M24 модулунун 1 жана 4 пин) микроконтроллердин IC интерфейсинин SDA жана SCL сигналдарына дайындалган (4.13-бөлүмдү караңыз) жана ошондуктан LC дисплейге сериялык туташуу үчүн сакталган. MCCAB окуу кеңеши (4.9-бөлүмдү караңыз) жана SV2, SV8 жана SV9 туташтыргыч тилкелерине туташтырылган тышкы I 10 C модулдарына (15-сүрөттөгү жебелер (16), (14) жана (1)). Ошондуктан алар I 2 C тиркемелери үчүн колдонуучуга гана жеткиликтүү.
• A6 жана A7 пиндери (25-сүрөттөгү ATmega26P микроконтроллеринин 328 жана 4 пиндери микроконтроллердин Analog/DigitalConverter (ADC) үчүн аналогдук киргизүү катары гана колдонулушу мүмкүн. Аларды pinMode() Function аркылуу конфигурациялоого болбойт (жада калса киргизүү катары!), бул эскиздин туура эмес жүрүм-турумуна алып келет.. A6 жана A7 потенциометрлердин P1 жана P2 (жебе (8) жана жебе (10) 1-сүрөттө) тазалагыч терминалдарына туруктуу туташтырылган, 4.3-бөлүмдү караңыз. .
• SV0 пин башындагы A3 … A6 байланыштары (7-сүрөттөгү жебе (1)) негизинен микроконтроллердин Аналогдук/Санариптик-Ковертору үчүн аналогдук киргизүүлөр. Бирок, эгерде 12 санариптик GPIO D2 … D13 белгилүү бир колдонмо үчүн жетишсиз болсо, A0 … A3 санариптик киргизүү/чыгарма катары да колдонулушу мүмкүн. Андан кийин алар 14 (A0) … 17 (A3) пин номерлери аркылуу кайрылышат. 2 Мисamples: pinMode(15, OUTPUT); // A1 санариптик чыгаруу катары колдонулат pinMode(17, INPUT); // A3 санариптик киргизүү катары колдонулат
• SV12 пин башындагы D5 пин (3-сүрөттөгү жебе (1)) жана SV13 пин башындагы D0 жана A3 … A6 (7-сүрөттөгү жебе (1)) JP2 пин башына (сүрөттөгү жебе (21)) багытталат. 1) жана S1 … S6 өчүргүчтөрүнө же аларга параллелдүү туташтырылган K1 … K6 баскычтарына туташтырылышы мүмкүн, ошондой эле 4.6 бөлүмүн караңыз. Бул учурда, тиешелүү пин pinMode инструкциясы менен санариптик киргизүү катары конфигурацияланышы керек.

A/D конверсиясынын тактыгы
Микроконтроллердин чипиндеги санариптик сигналдар аналогдук өлчөөлөрдүн тактыгына таасир эте турган электромагниттик тоскоолдуктарды жаратат.
Эгерде GPIOлордун бири A0 … A3 санариптик чыгаруу катары колдонулса, аналогдук/санариптик конвертация башка аналогдук киргизүүдө болуп жатканда, анын өтпөшү маанилүү! А0 … A3 башка аналогдук кириштеринин биринде аналогдук/санариптик конвертациялоо учурунда санариптик чыгуу сигналынын A0 … A7 боюнча өзгөрүшү бул конвертациянын натыйжасын олуттуу бурмалоого алып келиши мүмкүн.
IC интерфейсин (A4 жана A5, 4.13 бөлүмүн караңыз) же GPIOs A0 … A3 санариптик киргизүү катары колдонуу аналогдук/санариптик конверсиялардын сапатына таасир этпейт.

4.2 MCCAB окуу кеңешинин электр менен камсыздоо
MCCAB окуу кеңеши номиналдуу иштеп жаткан DC том менен иштейтtage of Vcc = +5 V, ал көбүнчө туташкан компьютерден Arduino NANO микроконтроллердин модулунун мини-USB розеткасы аркылуу берилет (5-сүрөт, 2-сүрөт жана 5-сүрөттөгү жебе (1)). Көнүгүү программаларын түзүү жана берүү үчүн ПК адатта туташкандыктан, электр менен жабдуунун бул түрү идеалдуу.
Бул үчүн окуу тактасы мини-USB кабели аркылуу колдонуучунун компьютеринин USB портуна туташтырылышы керек. PC турукташтырылган DC том менен камсыз кылатtagд болжол менен. +5 V, ал гальваникалык жактан обочолонгонtage жана анын USB интерфейси аркылуу 0.5 А максималдуу ток менен жүктөөгө болот. +5 В иштөөчү томдун болушуtage микроконтроллердин модулундагы ON (же POW, PWR) деп белгиленген LED менен белгиленет (5-сүрөт, 2-сүрөт). +5 В томtagмини-USB розетка аркылуу камсыз кылынган e иш жүзүндөгү иштеп жаткан Voltage Vcc Arduino NANO микроконтроллер модулундагы коргоочу диод D аркылуу. Иш жүзүндөгү иштөө көлөмүtage Vcc бир аз төмөндөйт Vcc ≈ +4.7 V тtagкоргоо диод боюнча e тамчы D. Бул кичинекей кыскартуу операция волtage Arduino® NANO микроконтроллер модулунун функциясына таасир этпейт. ® Же болбосо, окутуу тактасы тышкы DC том менен камсыз кылынышы мүмкүнtage булагы. Бул томtage, VX1 терминалына же VX2 терминалына колдонулат, VExt = +8 … +12 V диапазонунда болушу керек. Тышкы көлөмtage Arduino NANO микроконтроллер модулунун 30 пинине (= VIN) же SV4 туташтыргычы аркылуу же SV2 туташтыргычына туташтырылган тышкы модулдан (5-сүрөт, 4-сүрөт жана жебе (22) же 26-сүрөттөгү жебе (1) караңыз) берилет. . Плата USB розеткасы аркылуу туташкан компьютерден кубат менен камсыздалгандыктан, иштөө көлөмүнүн полярдуулугун өзгөртүү мүмкүн эмес.tagд. Эки тышкы томtagVX1 жана VX2 байланыштарына бериле турган ES 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй диоддор менен ажыратылат. 

D2 жана D3 диоддору эки тышкы томдун ажыратылышын камсыз кылатtages VX1 жана VX2 боюнча, томtage бир эле учурда жаңылыштык менен эки тышкы кирүүгө колдонулушу керек, анткени диоддордон улам эки томдун чоңу ганаtages Arduino NANO микроконтроллеринин M30 модулунун VIN киришине (5 пин, 4-сүрөттү жана 1-сүрөттү караңыз) жете алат.
тышкы DC томtagанын VIN туташтыргычындагы микроконтроллердин модулуна берилген e +5 В чейин кыскарган жана интегралдык көлөм менен турукташтырылган.tagмикроконтроллердин модулунун ылдый жагындагы регулятор (2-сүрөттү караңыз). +5 В операциялык томtagтом тарабынан түзүлгөн etage жөнгө салгыч 5-сүрөттөгү D диодунун катодуна туташтырылган. Д-нын аноду ошондой эле PC менен USB туташуу сайылганда +5 В потенциалына кошулат. Ошентип, D диоду бөгөттөлгөн жана жок. чынжырдын функциясына таасир этет. Бул учурда USB кабели аркылуу электр энергиясы өчүрүлгөн. +3.3 В көмөкчү томtage MCCAB окуу кеңешинде сызыктуу том менен түзүлөтtag+5 В операциялык көлөмүнөн регуляторtage Vcc микроконтроллердин модулу жана 200 мА максималдуу ток бере алат.

Көп учурда долбоорлордо, операциялык томго жетүүtages талап кылынат, мисалы, тtagтышкы модулдар менен камсыз кылуу. Бул максатта, MCCAB Окуу кеңеши том беретtage дистрибьютор SV4 (4-сүрөт жана 21-сүрөттөгү жебе (1)), мында Көлөм үчүн эки чыгууtage +3.3 V жана т.б. үчүн үч чыгууtage +5 V, ошондой эле алты жерге туташтыруу (GND, 0 V) ​​тышкы вол үчүн VX1 байланыш пинине кошумча барtage.

4.3 MCCAB окуу кеңеши менен PC ортосундагы USB байланышы
Колдонуучу өзүнүн компьютериндеги Arduino IDEде (иштеп чыгуу чөйрөсүндө) иштеп чыккан программалар USB кабели аркылуу MCCAB окуу тактасындагы ATmega328P микроконтроллерине жүктөлөт. Бул үчүн MCCAB окутуу тактасындагы микроконтроллердин модулу (5-сүрөттөгү жебе (1)) мини-USB кабели аркылуу колдонуучунун ПКнын USB портуна туташтырылууга тийиш.
Микроконтроллердин модулундагы ATmega328P микроконтроллеринин өзүнүн чипинде өзүнүн USB интерфейси жок болгондуктан, модулдун ылдый жагында D+ жана D- USB сигналдарын ATmega328P UARTтын RxD жана TxD сериялык сигналдарына айландыруу үчүн интегралдык схемасы бар.
Андан тышкары, микроконтроллердин UART жана кийинки USB туташуу аркылуу Arduino IDEге интеграцияланган Сериялык Монитордон маалыматтарды чыгарууга же маалыматтарды окууга болот.
Бул максатта, китепкана "Сериялык" Arduino IDE колдонуучуга жеткиликтүү.
Окутуу тактасы адатта колдонуучунун компьютеринин USB интерфейси аркылуу да иштетилет (4.2 бөлүмүн караңыз).

Бул колдонуучу SV5 пин башына туташтырылган микроконтроллердин RX жана TX сигналдарын (3-сүрөттөгү жебе (1)) тышкы түзүлүштөр (мисалы, WLAN, Bluetooth трансиверлери же ушул сыяктуу) менен сериялык байланыш үчүн колдонушу үчүн арналган эмес. , анткени бул микроконтроллердин модулунун ылдый жагындагы интегралдык USB UART конвертер схемасына зыян келтириши мүмкүн (4.1 бөлүмүн караңыз) учурдагы коргоочу резисторлорго карабастан! Колдонуучу муну баары бир жасаса, ал бир эле учурда PC менен Arduino NANO микроконтроллер модулунун ортосунда байланыш жок экенине ынанышы керек! USB розетка аркылуу берилген сигналдар тышкы түзүлүш менен байланыштын бузулушуна жана эң начар учурда аппараттык жабдыктын бузулушуна алып келет! ®

4.4 Микроконтроллердин GPIOларынын абалын көрсөтүү үчүн он бир LED D2 … D12
1-сүрөттүн ылдыйкы сол бөлүгүндө сиз 11 LED10 … LED20 LEDди көрө аласыз (1-сүрөттө жебе (1)), ал микроконтроллердин кириш/чыгыштарынын (GPIOs) D2 … D12 абалын көрсөтө алат.
Тиешелүү электр схемасы 4-сүрөттө көрсөтүлгөн.
Тиешелүү жарык берүүчү диод GPIO менен туташтырылган, эгерде JP6 пин башынын тиешелүү абалына секирүүчү сайылган болсо (2-сүрөттөгү жебе (1)).
Эгерде тиешелүү GPIO D2 … D12 ЖОГОРКУ деңгээлде (+5 V) JP6 боюнча секирип турганда, дайындалган LED күйөт, эгерде GPIO LOW (GND, 0 V) ​​болсо, LED өчүп калат.

Эгерде D2 … D12 GPIOлордун бири киргизүү катары колдонулса, LEDдин иштөө агымы (болжол менен 2 ... 3 мА).
GPIO D13 статусу түздөн-түз микроконтроллердин модулунда өзүнүн LED L менен көрсөтүлөт (1-сүрөттү жана 2-сүрөттү караңыз). LED L өчүрүү мүмкүн эмес.
A0 … A7 кириш/чыгыштары негизинен микроконтроллердин аналогдук/санариптик конвертери үчүн же атайын тапшырмалар үчүн (TWI интерфейси) аналогдук киргизүү катары колдонулгандыктан, бул функцияларды бузуп албаш үчүн аларда санарип LED статус дисплейи жок.

4.5 Р1 жана Р2 потенциометрлери
1-сүрөттүн ылдый жагындагы эки потенциометрдин P2 жана P1 айлануучу огу (8-сүрөттөгү жебе (10) жана жебе (1)) vol.tages диапазонунда 0 … VPot алардын тазалоочу туташууларында.
Эки потенциометрдин зымдарын 6-сүрөттө көрүүгө болот.

6-сүрөт: P1 жана P2 потенциометрлеринин зымдары
Эки потенциометрдин шыпыргыч туташтыруулары R6 жана R7 коргоочу резисторлору аркылуу Arduino® NANO микроконтроллер модулунун A23 жана A24 аналогдук кириштерине туташтырылган.
D4, D6 же D5, D7 диоддору микроконтроллердин тиешелүү аналогдук киришин өтө жогору же терс көлөмдөн коргойт.tages.

Абайлаңыз:
ATmega6Pтин A7 жана A328 пиндери микроконтроллердин ички чип архитектурасына байланыштуу ар дайым аналогдук киргизүү болуп саналат. Алардын Arduino IDEнин pinMode() функциясы менен конфигурациясына жол берилбейт жана программанын туура эмес иштешине алып келиши мүмкүн.

Микроконтроллердин аналогдук/санариптик-конвертери аркылуу топтом томtagе жөнөкөй жол менен өлчөөгө болот.
Example A1 туташуудагы P6 потенциометринин маанисин окуу үчүн: int z = analogRead(A6);
10 биттик сандык маани Z, ал томдон эсептелетtage A6 боюнча Z = ылайык (1-бөлүмдөгү 5-теңдеме) 1024⋅

Керектүү жогорку чек VPot = +3.3 V resp. VPot = +5 V орнотуу диапазонунун JP3 пин аталышы менен орнотулган (9-сүрөттөгү жебе (1)). VPot тандоо үчүн JP1 пин 3 же 3 пин 2 пинXNUMXге өтүүчү аркылуу туташтырылган.
Кайсы томtage VPot үчүн JP3 менен орнотулушу керек, шилтеме томуна жараша болотtage Аналогдук/санариптик конвертердин VREF SV6 пин башынын REF туташтыргычындагы (7-сүрөттөгү жебе (1)), 5-бөлүмдү караңыз.
Шилтеме томtage A/D-конвертердин VREF SV6 пин башынын REF терминалында жана томtage JP3 менен көрсөтүлгөн VPot дал келиши керек.

4.6 S1 … S6 өчүргүчтөрү жана K1 … K6 баскычтары
MCCAB окутуу кеңеши колдонуучуга анын көнүгүүлөрү үчүн алты баскычты жана алты жылдыргычты берет (20-сүрөттөгү жебелер (19) жана (1)). 7-сүрөттө алардын зымдары көрсөтүлгөн. Колдонуучуга микроконтроллердин M1 модулунун кириштеринин бирине туруктуу же импульстук сигналды колдонуу мүмкүнчүлүгүн берүү үчүн, бир жылдыргыч жана бир баскыч баскычы параллелдүү туташтырылган.
Алты жуптун ар биринин жалпы чыгышы коргоочу резистор (R25 … R30) аркылуу JP2 пин башына туташтырылган (21-сүрөттөгү жебе (1)). Жалпы иштөө резистору (R31 … R36) менен жылдыргычтын жана баскыч баскычынын параллелдүү туташуулары логикалык ЖЕ операциясы сыяктуу иштейт: Эгерде эки өчүргүчтүн бири (же эки өчүргүч бир эле учурда) аркылуу +5 В т.tage жалпы жумушчу резистордо бар, коргоочу резистор аркылуу бул логикалык ЖОГОРКУ деңгээл JP2 тиешелүү 4, 6, 8, 10, 12 же 2 пинде да бар. Эки өчүргүч тең ачык болгондо гана алардын жалпы байланышы ачык болот жана JP2 төөнөгүч башынын тиешелүү төөнөгүч коргоочу резистор менен жумушчу резистордун сериялык туташуусу аркылуу LOW деңгээлге (0 V, GND) тартылат.

7-сүрөт: S1 … S6 / K1 … K6 слайддык / баскыч баскычтарынын зымдары
JP2 пин башынын ар бир пин Ардуинонун A0 … A3, D12 же D13 дайындалган киришине туташтырылышы мүмкүн
NANO микроконтроллер модулу секирүүчү аркылуу. Тапшырма 7-сүрөттө көрсөтүлгөн.
Же болбосо, JP2 пин башынын 4, 6, 8, 10, 12 же 2 пиндериндеги коммутатордук туташууну SV2 же SV13 пин баштарындагы Arduino® микроконтроллер модулунун каалаган D0 … D3 же A5 … A6 киришине туташтырууга болот ( 3-сүрөттөгү жебе (7) жана жебе (1) Dupont кабелин колдонуу менен. Бул ийкемдүү туташуунун жолу, эгерде ATmega328P микроконтроллеринин дайындалган GPIO атайын функция үчүн колдонулса (A/D-конвертер киргизүү, PWM чыгышы ... ) ар бир коммутатордун белгилүү GPIOго белгиленген дайындоосунан артык. Ушундай жол менен колдонуучу өзүнүн которгучтарын тиешелүү тиркемеде бекер болгон, б.а. атайын функцияны ээлебеген GPIOларга туташтыра алат.

Өз программасында колдонуучу Arduino® NANO микроконтроллер модулунун ар бир GPIOсун pinMode(gpio, INPUT) нускамасын колдонуп, коммутатор портуна туташтырылган киргизүү катары конфигурациялашы керек; // "gpio" үчүн тиешелүү пин номерин киргизиңиз
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 S2|K2 үчүн санариптик киргизүү катары орнотулган
Которгучка туташтырылган микроконтроллердин GPIOсу жаңылыштык менен чыгуу катары конфигурацияланган болсо, R25 … R30 коргоочу резисторлору өчүргүч иштетилгенде жана GPIO LOW деңгээли болгондо +5 V менен GND (0 V) ортосундагы кыска убакыттын алдын алат. анын чыгышында.

Баскычты которгучту колдонуу үчүн ага параллелдүү кошулган слайдды өчүргүч ачык болушу керек («0» абалы)! Болбосо, алардын жалпы чыгышы баскыч баскычынын абалына карабастан, дайыма ЖОГОРКУ деңгээлде болот.
0-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, слайдды өчүргүчтөрдүн которгучтарынын абалы окуу тактасында “1” жана “1” деп белгиленген.
8-сүрөттө көрсөтүлгөн: Эгерде өчүргүч “1” абалында болсо, өчүргүчтүн чыгышы +5 V (HIGH) менен туташтырылган, “0” абалында өчүргүчтүн чыгышы ачык.

4.7 Пьезо сигналы Баззер1
1-сүрөттүн жогорку сол бөлүгүндө Buzzer1 (23-сүрөттөгү жебе (1)) көрсөтүлгөн, ал колдонуучуга ар кандай жыштыктагы тондорду чыгарууга мүмкүндүк берет. Анын негизги схемасы 9-сүрөттө көрсөтүлгөн.
Buzzer1ди MCCAB Окуу тактасындагы микроконтроллердин GPIO D9 менен JP6 пин башынын "Буззер" (29-сүрөттөгү жебе (1)) абалына секирүү аркылуу туташтырууга болот (9-сүрөт, 4-сүрөт жана жебе (2) караңыз). 1-сүрөттө). GPIO D9 башка максаттар үчүн программада керек болсо, секирикти алып салууга болот.
Эгер секирүүчү алынып салынса, анда Dupont кабели аркылуу JP24 пин башынын 6 пинине тышкы сигналды колдонууга жана аны Buzzer1 аркылуу чыгарууга болот.

9-сүрөт: Buzzer1дин зымдары
Обондорду жаратуу үчүн колдонуучу микроконтроллердин D9 чыгышында керектүү тон жыштыгы менен өзгөргөн сигналды өз программасында генерациялоосу керек (9-сүрөттө оң жакта эскиз).
ЖОГОРКУ жана ТӨМӨН деңгээлдеринин бул тез ырааттуулугу тик бурчтуу AC том колдонулатtage to Buzzer1, ал мезгил-мезгили менен сигналдын ичиндеги керамикалык плитаны деформациялап, тиешелүү тон жыштыгында үн термелүүсүн жаратат.

Тонду жаратуунун дагы жөнөкөй жолу - микроконтроллердин T/C1 (Таймер/Счетчик 1) колдонуу: Arduino NANO микроконтроллер модулундагы ATmega1P AVR микроконтроллеринин T/C1 OC328A чыгышын микроконтроллердин ичиндеги GPIO D9 менен туташтырууга болот. чип. T/C1 ылайыктуу программалоо менен, жыштыгы f = ® 1 болгон тик бурчтук сигналды түзүү абдан оңой. (Т – тик бурчтук сигналынын мезгили) сигналдын жардамы менен керектүү тонго айландырылат. 10-сүрөттө пьезо сигналы hi-fi катуу сүйлөгүч эмес экенин көрсөтүп турат. Көрүнүп тургандай, пьезо сигналдын жыштык реакциясы сызыктуу эмес. 10-сүрөттөгү диаграммада сигналдын жыштыгынын функциясы катары 2155 м аралыкта өлчөнгөн Sonitron компаниясынын SAST-1 пьезо өзгөрткүчүнүн үн басымынын деңгээли (SPL) көрсөтүлгөн. Физикалык касиеттерге жана табигый резонанстарга байланыштуу кээ бир жыштыктар катуураак, башкалары жумшакыраак чыгарылат. MCCAB окутуу кеңешиндеги пьезо сигналынын тиешелүү диаграммасы окшош ийри сызыкты көрсөтөт.

10-сүрөт: Пьезо сигналынын типтүү жыштык реакциясы (Сүрөт: Sonitron)

Бул чектөөгө карабастан, пьезо ызылдагыч микроконтроллер тарабынан түзүлгөн үндөрдүн кайра чыгаруу сапаты менен анын тактадагы изинин ортосунда жакшы компромисс болуп саналат, бул аны кичинекей мейкиндикте жайгаштырууга мүмкүндүк берет. Үн чыгаруунун жогорку сапаты талап кылынган учурларда, пьезо сигналды D9 чыгуусунан секиргичти алып салуу менен ажыратууга болот жана D9 SV5 пин башындагы үндү чыгаруу үчүн тышкы жабдууларга туташтырылышы мүмкүн, мисалы, Dupont кабели аркылуу (зарыл болсо). , том аркылууtagазайтуу үчүн бөлүүчү ampкирүүгө зыян келтирбөө үчүн litude stagжана).

4.8 3 × 3 LED матрицасы
9-сүрөттүн сол бөлүгүндөгү 1 светодиод 3 мамыча жана 3 катардан турган матрицада жайгаштырылган (27-сүрөттөгү жебе (1)). Алардын схемасы 11-сүрөттө көрсөтүлгөн. 9 LEDди матрицалык түзүлүштөн улам микроконтроллердин 6 GPIO менен гана башкарууга болот.
Үч мамычалуу A, B жана C сызыктары микроконтроллердин D8, D7 жана D6 пиндерине 11-сүрөттө көрсөтүлгөндөй туруктуу туташтырылган. Мамыча сызыктарындагы R5 … R7 үч резисторлору светодиоддор аркылуу токту чектейт. Мындан тышкары, мамычанын сызыктары SV3 туташтыргычына туташтырылган (25-сүрөттөгү жебе (1)).

Үч саптуу 1, 2 жана 3 байланыштары JP1 пин башына (28-сүрөттөгү жебе (1)) багытталат. Аларды микроконтроллердин D3 … D5 пиндерине секиргичтер аркылуу кошууга болот. Же болбосо, JP1 башындагы 2, 3 же 1 тээктерин Dupont кабелдери аркылуу Arduino NANO микроконтроллер модулунун SV2 жана SV13 аталыштарындагы (жебе (0) жана жебе (3) каалаган D5 … D6 же A3 … A7 чыгуусуна туташтырууга болот) 1-сүрөттө) эгерде атайын функция үчүн Arduino ® NANO микроконтроллердин модулундагы ATmega3P микроконтроллеринин D5 … D328 дайындалган GPIOларынын бири колдонулса. 9 светодиод матрицанын ичиндеги жайгашуусуна жараша A1 … C3 деп белгиленет, мисалы, LED B1 B тилке сызыгында жана 1-сап сызыгында жайгашкан.

11-сүрөт: 3 × 3 матрица түрүндөгү тогуз LED

Светодиоддор адатта колдонуучу программасы тарабынан чексиз циклде башкарылат, мында 1, 2 жана 3 катарлардын бири циклдик түрдө LOW потенциалга коюлат, ал эми калган эки сап ЖОГОРКУ деңгээлге коюлат же жогорку импеданста болот. абалы (Hi-Z). Учурда LOW деңгээли менен иштетилген катардагы бир же бир нече Светодиод күйгүзүлсө, анын A, B же C мамыча терминалы ЖОГОРКУ деңгээлге коюлат. Күйгүзүлбөгөн активдүү катардагы светодиоддордун мамыча терминалдары ТӨМӨН потенциалда. Мисалы үчүнample, LED A3 жана C3 тең күйгүзүү үчүн, 3-сап LOW деъгээлде, ал эми A жана C мамычалары ЖОГОРКУ деңгээлде, ал эми В тилкеси ТӨМӨН деңгээлде жана 1 жана 2-сап саптары тең ЖОГОРКУ деңгээлде же жогорку импеданс абалы (Hi-Z).
Абайлаңыз: Эгерде 3 × 3 LED матрицанын сап сызыктары GPIOs D3 … D5 менен JP1 пин башындагы секиргичтер аркылуу же микроконтроллердин башка GPIOларына Dupont кабелдери аркылуу туташтырылган болсо, бул сап сызыктары, ошондой эле D6 … D8 мамыча сызыктары. эч качан программадагы башка тапшырмалар үчүн колдонулбашы керек. Матрицалык GPIOнун эки жолу дайындалышы окуу тактасынын бузулушуна же ал тургай бузулушуна алып келет!

4.9 LC-дисплей (LCD)
1-сүрөттүн жогорку оң жагында тексттик же сандык маанилерди көрсөтүү үчүн LC дисплей (LCD) жайгашкан (18-сүрөттөгү жебе (1)). ЖК эки сапка ээ; ар бир сап 16 символду көрсөтө алат. Анын схемасы 12-сүрөттө көрсөтүлгөн.
LC дисплейдин дизайны өндүрүүчүгө жараша өзгөрүшү мүмкүн, мисалы, көк фондо ак символдор же сары фондо кара символдор же башка көрүнүш болушу мүмкүн.
ЖК бардык программаларда талап кылынбагандыктан, +5 V операциялык тtagЭгерде ЖКнын арткы жарыгы тоскоолдук кылса, JP5 пин башындагы секиргичти тартуу менен ЖКнын e үзгүлтүккө учурашы мүмкүн.

Сүрөт 12: LC дисплейдин байланыштары

Контраст жөндөө
MCCAB окуу кеңешин сатып алуучу биринчи ишке киргизүүдө LC дисплейдин контрастын тууралашы керек! Бул үчүн ЖКга текст чыгарылат жана контраст 13-сүрөттө көрсөтүлгөн кыркуучу резисторду (13-сүрөттөгү ак жебе белгиси) окуу тактасынын астынан бурагыч менен өзгөртүү аркылуу дисплейдеги символдор оптималдуу түрдө көрсөтүлөт.
Температуранын өзгөрүшүнө же картаюуга байланыштуу кайра тууралоо зарыл болсо, колдонуучу зарыл болсо, бул кыркуучу резисторду тууралоо менен ЖК контрастын оңдой алат.

13-сүрөт: ЖК контрастын бурагыч менен жөндөө

LC-дисплейге маалыматтарды берүү

LC-дисплей ATmega2P микроконтроллеринин сериялык TWI (=I328 C) интерфейси аркылуу башкарылат. SV4 пин башындагы A6 туташтыргычы (7-сүрөттөгү жебе (1)) SDA маалымат линиясы (Сериялык ДАта) жана A5 саат сызыгы SCL (Сериялык саат) катары иштейт.
MCCAB окуу кеңешиндеги LC дисплейде адатта I2 C дареги 0x27 болот.
Эгерде өндүрүштүк себептерден улам башка дарек колдонулушу керек болсо, бул дарек дисплейде стикер менен көрсөтүлөт. Колдонуучунун эскизинде бул дарек 0x27 даректин ордуна колдонулушу керек.

LC дисплейинде орнотулган контроллер кеңири колдонулган HD44780 өнөр жай стандартына шайкеш келет, ал үчүн көп сандагы Arduino китепканалары бар (мисалы, https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) аркылуу башкаруу үчүн Интернетте
IC2 автобус. Адатта, китепканаларды тиешелүү жерден акысыз жүктөп алса болот webсайт.

4.10 Драйвер SV1 жана SV7 чыгаратtages
SV1 (24-сүрөттөгү жебе (1)) жана SV7 (17-сүрөттөгү жебе (1)) төөнөгүч баштары болжол менен жогорураак токту талап кылган жүктөрдү күйгүзүү жана өчүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Кадимки микроконтроллердин чыгышы максималдуу түрдө бере турган 40 мА. Операциялык томtagтышкы жүктүн д +24 В чейин болушу мүмкүн жана чыгаруу ток 160 мА чейин болушу мүмкүн. Бул кичинекей кыймылдаткычтарды (мисалы, желдеткич кыймылдаткычтарын), релелерди же кичине лампаларды түздөн-түз окуу тактасынын микроконтроллери менен башкарууга мүмкүндүк берет.
14-сүрөттө эки драйвердин чыгуучуларынын схемасы көрсөтүлгөн.

Сүрөт 14: Драйвер SV1 жана SV7 чыгарат

14-сүрөттөгү сызыкчалар экс-колдонуу менен жүктөр айдоочунун чыгышына кандайча туташтырылганын көрсөтөтampреле жана мотор:

• Тышкы операциялык томдун оң уюлуtage SV3 башынын 1 пинине (тактада “+” деп белгиленген) туташтырылган. SV7. Жүктөлгөн дагы оң байланыш SV3 же SV1 пин башынын 7 пинине да кошулат.
• Жүктүн көбүрөөк терс байланышы SV2 башынын 1-пин (тактада “S” деп белгиленген) менен туташтырылган. SV7.
• тышкы операциялык вол терс уюлtage SV1 башынын 1 пинине (тактада ” ” деп белгиленген) туташтырылган. SV7.
  Айдоочу С.tage SV1 микроконтроллердин GPIO D3 жана драйверине туруктуу туташканtage SV7 микроконтроллердин GPIO D10 менен туруктуу туташкан. D3 жана D10 микроконтроллердин PWM-жөндөмдүү чыгуулары болгондуктан, аны оңой башкарууга болот, мисалыample, туташтырылган туруктуу ток кыймылдаткычынын ылдамдыгы же лампочканын жарыктыгы. Коргоочу диоддор D1 жана D8 ошол томду камсыз кылатtagиндуктивдүү жүктөрдү өчүрүүдө пайда болгон э чокулары s чыгарууга зыян келтире албайтtage.
  Микроконтроллердин D3 чыгышындагы ЖОГОРКУ сигнал T2 транзисторун күйгүзөт жана SV1деги жүктүн көбүрөөк терс туташуу Т2 которуштуруу транзистору аркылуу жерге (GND) кошулат. Ошентип, жүк күйгүзүлөт, анткени бүт тышкы операциялык волtagэ азыр ага түшүп жатат.
  D3деги LOW сигналы Т2 транзисторун блоктоп, SV1ге туташтырылган жүк өчүрүлөт. Ошол эле микроконтроллердин D10 чыгышына жана SV7 башына тиешелүү.

4.11 Тышкы модулдарды туташтыруу үчүн SV2 розетка туташтыргычы
SV2 розетка туташтыргычы аркылуу (26-сүрөттөгү жебе (1)) тышкы модулдарды жана басма схемаларды MCCAB окутуу кеңешине туташтырууга болот. Бул модулдар сенсордук такталар, санариптик/аналогдук конвертерлер, WLAN же радиомодулдар, графикалык дисплейлер же схемалар болушу мүмкүн, көп варианттардын бир нечесин гана аташ үчүн, киргизүү/чыгаруу линияларынын санын көбөйтүү үчүн. Башкаруу үчүн көптөгөн GPIOлорду талап кылган башкаруу инженериясы же светофорду башкаруу үчүн окуу модулдары сыяктуу толук колдонмо моделдери да MCCAB Окуу кеңешинин SV2 розетка туташтыргычына туташып, анын микроконтроллери тарабынан башкарылат. Аял туташтыргыч тилкеси SV2 26 контакттан турат, алар ар бири 2 контакттан 13 катарга тизилген. Так сандуу контакттар жогорку сапта, жуп номерлүү контакттар SV2 розетка тилкесинин төмөнкү сапында.

15-сүрөт: SV2 розетка туташтыргычынын пин дайындоосу

SV2 пин дайындоосу 15-сүрөттү көрсөтөт. MCCAB окуу кеңешиндеги тышкы модулга тиешелүү бардык туташуулар SV2 розетка тилкесине чыгарылат.
GPIOs D0 жана D1 (RxD жана TxD) жана A6 жана A7 аналогдук кириштери SV2ге туташкан эмес, анткени D0 жана D1 MCCAB Окуу кеңеши менен ПКнын ортосундагы сериялык туташуу үчүн сакталган жана колдонуучуга гана жеткиликтүү өтө чектелген жол (4.1-бөлүмдөгү эскертүүлөрдү караңыз) жана A6 жана A7 MCCAB Окуу тактасындагы P1 жана P2 потенциометрлеринин тазалагыч терминалдарына туруктуу туташтырылган (4.3 бөлүмүн караңыз) жана ошондуктан башка жол менен колдонулушу мүмкүн эмес.

Анын программасында колдонуучу Arduino NANO микроконтроллер модулунун ар бир GPIO конфигурациясын SV5 жана SV6 эки пин баштарында (3-сүрөттөгү жебе (7) жана жебе (1)), SV2деги тышкы модулда колдонулат, INPUT же OUTPUT катары керектүү маалымат багыты үчүн (4.1 бөлүмүн караңыз)! ®
Абайлаңыз: SV328ге туташтырылган модулда колдонулган MCCAB окутуу тактасындагы ATmega2P микроконтроллеринин GPIO'лары программадагы башка тапшырмалар үчүн колдонулбашы керек. Бул GPIOнун эки жолу дайындалышы окуу тактасынын иштебей калышына же ал тургай бузулушуна алып келет!

4.12 SPI модулдарын туташтыруу үчүн пин баштары
SV11 (13-сүрөттө жебе (1)) жана SV12 (12-сүрөттө жебе (1)) пин баштары MCCAB окутуу кеңешин SPI мастери катары SPI интерфейси бар тышкы кул модулдары менен туташтыруу үчүн колдонулушу мүмкүн (SPI = Сериялык перифериялык Интерфейс). Сериялык перифериялык интерфейс окуу тактасы менен перифериялык модулдун ортосунда тез синхрондуу маалыматтарды өткөрүп берүүгө мүмкүндүк берет.
AVR микроконтроллери ATmega328P анын чипинде аппараттык SPI бар, анын сигналдары SS, MOSI, MISO жана SCLK микроконтроллердин чипинин ичинде SV10 жана SV13 пин баштарындагы (жебе (5) жана жебе (6) D3 … D7 GPIOs менен туташтырылышы мүмкүн. ) 1-сүрөттө).
Arduino IDEде SPI китепканасы SPI модулдарын башкаруу үчүн жеткиликтүү, ал колдонуучу программасына #include менен интеграцияланган

16-сүрөт: SPI туташтыргычынын SV11 пин дайындоосу

SPI модулдары операциялык том менен бериtage +3.3 V, ошондой эле SPI модулдары иштеп жаткан томtage +5 V кеңири таралган, MCCAB окуу кеңеши SV11 жана SV12 менен эки вариантты тең камтуу үчүн эки зымдуу туташуу тилкесин сунуштайт.
Эгерде jumper JP2 башынын 3 жана 4 пиндерин кыска кылып алса (жогорудагы 17-сүрөттү караңыз), SPI интерфейстери SV11 жана SV12 экөө тең SS (Slave Select) сызыгындай микроконтроллердин D10 чыгаруу пинин колдонушат, 16-сүрөт жана 17-сүрөттө көрсөтүлгөн! Ошондуктан, SV11 же SV12 эки туташтыргычынын бирөө гана SPI модулуна туташтырылышы мүмкүн, анткени бир эле SS линиясын ар кандай түзүлүштөр үчүн бир убакта колдонуу SPI линияларында берүү каталарына жана кыска туташууларга алып келет! 4.12.3 бөлүмүндө эки SPI кулун SV11 жана SV12ге бир эле учурда кантип туташтыруу мүмкүн экенин көрсөтөт.

4.12.1 SV11 интерфейси SPI модулдары үчүн +3.3 В операциялык томtage
SV11 туташтыргычы (13-сүрөттөгү жебе (1)) колдонуучуга MCCAB окуу кеңеши менен тышкы SPI модулунун ортосунда +3.3 В иштөө көлөмү менен сериялык SPI байланышын (SPI = Сериялык перифериялык интерфейс) орнотууга мүмкүндүк берет.tagд, анткени SV11 интерфейсиндеги SS, MOSI жана SCLK чыгыш сигналдарынын деңгээли 3.3 В чейин кыскарганtage бөлгүчтөр. SPI киргизүү линиясындагы 3.3 В деңгээли MISO AVR микроконтроллери ATmega328P тарабынан ЖОГОРКУ сигнал катары таанылат жана ошондуктан 5 В деңгээлине көтөрүлүүнүн кереги жок. SV11 зымдары 16-сүрөттө көрсөтүлгөн.

4.12.2 SV12 интерфейси SPI модулдары үчүн +5 В операциялык томtage
SV12 интерфейси (12-сүрөттөгү жебе (1)) колдонуучуга MCCAB окуу кеңеши менен тышкы SPI кулунун ортосунда +5 В иштөө көлөмү менен сериялык SPI байланышын түзүүгө мүмкүндүк берет.tagд, анткени SV12 интерфейсинин SS, MOSI, MISO жана SCLK сигналдары 5 В сигнал деңгээли менен иштейт.
SV12 зымдары 17-сүрөттө көрсөтүлгөн.

17-сүрөт: SPI туташтыргычынын SV12 пин дайындоосу

SV12 пин башындагы пиндин жайгашуусу AVR өндүрүүчүсү Microchipдин AVR программалоо интерфейсинин сунушталган пин дайындоосуна туура келет, ал 18-сүрөттө көрсөтүлгөн. Бул колдонуучуга ATmega328P жүктөгүчүн ылайыктуу программалоочу түзүлүш менен кайра программалоо мүмкүнчүлүгүн берет. SPI интерфейси, мис., эгер ал жаңы версияга жаңыртуу керек болсо же жаңылыштык менен жок кылынса.

Сүрөт 18: AVR программалоо интерфейсинин сунушталган пин дайындоосу

SV5нин 12 пининдеги X сигналын тандоо
Керектүү тиркемеге жараша SV5 12 пининдеги X туташуусу (17-сүрөт) ар кандай сигналдар менен дайындалышы мүмкүн:

1. Секиргич JP2 пин башынын 3 жана 4 пиндерин туташтырат.
   JP2 пин башынын 3 жана 4 пиндери (жогоруда 17-сүрөттү жана 11-сүрөттөгү жебени (1) караңыз) секирик менен кыска туташкан болсо, микроконтроллердин GPIO D10 (SS сигналы) SV5 туташтыргычынын 12-пинисине туташтырылган. SV12 анда SS (Slave Select) GPIO D10 менен кадимки SPI интерфейси катары колдонулат.
   Бул учурда, SPI интерфейстери SV11 жана SV12 бирдей SS линиясын D10 колдонушат! Демек, SPI модулуна SV11 же SV12 эки туташтыргыч тилкесинин бирөө гана туташтырылышы мүмкүн, анткени бир эле SS линиясын ар кандай түзүлүштөр тарабынан бир убакта жалпы колдонуу SPI линияларында берүү каталарына жана кыска туташууларга алып келет!
2. Секиргич JP1 пин башынын 2 жана 4 пиндерин туташтырат. Бул учурда, микроконтроллердин RESET сызыгы SV5 пин башынын 12 пинине туташтырылган. Бул режимде SV12 ATmega328P микроконтроллери үчүн программалоо интерфейсинин ролун аткарат, анткени программалоо процесси үчүн ATmega328P RESET линиясы SV5 пин башынын X пинине (12-пин) туташтырылышы керек. Бул режимде ATmega328P SPI кулу жана тышкы программист кожоюн болуп саналат.

4.12.3 SPI модулдарын SV11 жана SV12ге бир убакта туташтыруу
Эгерде бир эле учурда 3.3 В модулун жана 5 В модулун MCCAB окуу кеңешине туташтыруу зарылчылыгы болсо, муну 19-сүрөттө көрсөтүлгөн зымдар менен ишке ашырууга болот. JP1 пин башынын 3 жана 4 пиндери туташтырылбаган, JP2 пин 4 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, SV9 пин башындагы (5-сүрөттөгү жебе (3)) санариптик GPIOs D1 … D19 бирине туташтырылган. SV328 пин башынын X туташтыргычында (5-пин) кошумча SS сигналы. 12-сүрөт экс колдонуу процедурасын көрсөтөтample of D9 кошумча туташтыргычы SS2 катары.

19-сүрөт: MCCAB окуу кеңешине эки SPI модулунун бир убакта туташтырылуусу Бул учурда, SPI интерфейстери SV11 жана SV12 бир эле учурда тышкы SPI кулдарына туташтырылышы мүмкүн, анткени SV11 жана SV12 экөө тең азыр ар кандай SS линияларын колдонушат: ТӨМӨН деңгээл GPIO D10 SV11де SPI модулун жана GPIO D9 LOW деңгээлинде SV12де SPI модулун иштетет (19-сүрөттү караңыз).
MCCAB окуу кеңешиндеги микроконтроллер бир эле учурда SV11 же SV12 аркылуу автобуска туташтырылган бир модул менен гана маалымат алмаша алат. 19-сүрөттө көрүнүп тургандай, SV11 жана SV12 интерфейстеринин MISO линиялары бири-бирине туташтырылган. Эгерде эки интерфейс бир эле учурда SS-коннектордо LOW деңгээли менен активдештирилсе жана маалыматтарды микроконтроллерге өткөрүп берсе, анда SPI линияларында өткөрүү каталары жана кыска туташуулар натыйжасы болмок!

4.13 TWI (=I8C) интерфейси үчүн SV9, SV10 жана SV2 пин баштары
SV8, SV9 жана SV10 пин баштары аркылуу (15-сүрөттөгү жебелер (16), (14) жана (1) колдонуучу I сериясын орното алат
C = Inter-Integrated Circuit) микроконтроллердин тышкы I2 C байланышы бар окуу тактасында (I2C модулдары. AVR микроконтроллеринин ATmega328P маалымат баракчасында I2C интерфейси TWI (Two Wire Interface) деп аталат. Үч коннектордун зымдары. 20-сүрөттө көрсөтүлгөн. 

20-сүрөт: TWI (=I2C) - MCCAB окуу кеңешиндеги интерфейс

+3.3 В операциялык көлөмү менен C модулдарыtage SV8 же SV9 менен туташкан. Деңгээлди жөндөө stagSV8 жана SV9 боюнча e AVR микроконтроллеринин ATmega5P 328 В сигнал деңгээлин тышкы модулдардын 3.3 В сигнал деңгээлине чейин төмөндөтөт. I At SV10, ошол I 2 C модулдары туташтырылган, алар операциялык том менен иштешетtage +5 V. I 2 C интерфейси SDA (Сериялык ДАта) жана SCL (Сериялык Саат) эки багыттуу сызыктарынан гана турат. Жакшыраак айырмалоо үчүн, 20-сүрөттө SDA жана SCL сызыктары деңгээлди тууралоонун алдында 5V суффикс менен белгиленген.tagд жана денгээлин тууралоодон кийин 3V3 суффикс мененtagд. AVR микроконтроллери ATmega328P анын чипинде TWI (I 2 C интерфейсине функционалдык окшош эки сымдуу интерфейс) аппараттык жабдыгы бар, анын SDA жана SCL сигналдарын микроконтроллердин чипинин ичинде SV4 пин башындагы A5 жана A6 GPIOs менен туташтырууга болот ( 7-сүрөттөгү жебе (1).
Arduino IDEде, #include менен колдонуучу программасына интеграцияланган I 2 C модулдарын башкаруу үчүн зым китепканасы бар. . 2

ATmega328P аналогдук/санариптик өзгөрткүчтү колдонуу боюнча кеңештер

Операциялык томду күйгүзгөндөн кийин демейки жөндөөдөtagArduino NANO микроконтроллердин модулунун e, микроконтроллердин аналогдук/санариптик конвертери (ADC) аналогдук көлөмгө ээ.tage диапазону VADC = 0 … +5 V. Бул учурда, +5 V операциялык волtagМикроконтроллердин модулунун e Vcc да шилтеме томtage SV6 туташтыргычынын REF терминалы (7-сүрөттөгү жебе (1)) туташтырылбаган шартта ADC VREF. ATmega328P ADC аналогдук киргизүү көлөмүн өзгөртөтtage VADC анын кириштеринин биринде A0 … A7 санариптик 10 биттик мааниге Z. Сандык маани Z бинардык resp. он алтылык сан диапазону ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Бул ондук сан диапазонуна туура келет
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

Аналогдук киргизүү көлөмүнүн уруксат берилген диапазонуtage - VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Аналогдук/санариптик конверсиянын тактыгы негизинен шилтеме томдун сапатына көз карандыtage VREF, анткени микроконтроллердин аналогдук/санариптик конвертери тарабынан түзүлгөн 10 биттик Z сандык мааниси үчүн колдонулат:

Z =.1024 (1-теңдеме)

VADC - киргизүү томtagАналогдук/санариптик конвертердин A0 … A7 жана VREF кириштеринин бириндеги e – шилтеме көлөмүtagконвертер үчүн орнотулган. Шилтеме томtage SV6нын REF терминалы менен GND схемасынын жеринин ортосундагы жогорку импеданстагы вольтметр менен өлчөөгө болот. Аналогдук/санариптик өзгөртүүнүн натыйжасы бүтүн сан болуп саналат, б.а., эки томдун бөлүнүшүнөн келип чыккан бардык ондук орунtages VADC жана VREF өчүрүлгөн. +5 В операциялык томtagUSB кабели аркылуу компьютерге кирүүчү компьютердин коммутациялык кубат булагы тарабынан түзүлөт. Ошондой болсо да, чы-гарылуучу томtagкоммутациялык кубат булагынын д, адатта, аз эмес AC көлөмү барtagаналогдук/санариптик конвертациянын тактыгын төмөндөтүүчү ага кошулган e компоненти. +3.3 В көмөкчү вол менен жакшы натыйжаларга жетишүүгө болотtagсызыктуу том менен турукташканtagМККБнын Окуу кеңешиндеги регулятордун шилтемеси томtage аналогдук/санариптик конвертер үчүн. Бул максатта, ATmega328P аналогдук/санариптик конвертери analogReference(EXTERNAL) нускамасы менен программада инициализацияланган; // томду белгилейтtage at pin REF шилтемеси томtagд өзгөртүлгөн маалымдама томуна ылайыкtagSV6 пин башынын e жана пин REF (7-сүрөттөгү жебе (1)) SV3.3 пин башындагы чектеш +3 V 3V6 пинге Dupont кабели же өтүүчү аркылуу туташтырылган.
Сураныч, аналогдук томtage VADC шилтемеде томtage VREF = 3.3 V дагы эле 10 … 0 диапазонундагы санариптик 102310 биттик маанилерге айландырылат, бирок аналогдук/санариптик өзгөрткүчтүн өлчөө диапазону VADC = 0 … +3.297 В диапазонуна чейин кыскарган.
Өз кезегинде, конверсиянын натыйжаларынын жакшыраак чечилишине жетишилет, анткени LSB (эң кичинекей чечилүүчү маани) азыр болгону 3.2 мВ.

Кирүү көлөмүtage Аналогдук/санариптик конвертердин VADC анын аналогдук кириштериндеги SV0 пин башындагы A7 … A6 ар дайым SV6 REF терминалындагы VREF маанисинен кичине болушу керек!
Колдонуучу VADC < VREF!
“A/D конверсиясынын тактыгы” үчүн 11-беттеги эскертүүнү да караңыз.

MCCAB окуу кеңеши үчүн китепкана "MCCAB_Lib"

Колдонуучуга MCCAB окуу кеңешиндеги көптөгөн аппараттык компоненттерди (которгучтар, баскычтар, диоддор, 3 × 3 LED матрицасы, сигнализация) башкарууда колдоо көрсөтүү үчүн "MCCAB_Lib" китепканасы бар, аны Интернет сайтынан бекер көчүрүп алса болот.  www.elektor.com/20440 окуу жайын сатып алуучулар тарабынан.

MCCAB окуу кеңешин колдонуу боюнча андан аркы адабияттар

“Arduino башталгычтары үчүн микроконтроллерлердин практикалык курсу” китебинде (ISBN 978-3-89576-5452) сиз микроконтроллерлердин программалоосуна жана Arduino IDEде колдонулган С программалоо тилине деталдуу киришүүнү гана таба албайсыз. программаларды жазуу үчүн, ошондой эле "MCCAB_Lib" китепканасынын ыкмаларынын деталдуу сүрөттөлүшү жана ар кандай эксплуатацияларampMCCAB окутуу кеңешин колдонуу үчүн les жана көнүгүү программалары.

Документтер / Ресурстар

Электор Arduino NANO окутуу кеңеши MCCAB [pdf] Instruction Manual Arduino NANO окуу кеңеши MCCAB, Arduino, NANO окуу кеңеши MCCAB, окуу кеңеши MCCAB, кеңеш MCCAB

Шилтемелер

• User Manual