Piranha Uno R3: руководство по использованию

Плата Piranha Uno R3 — это прямой аналог Arduino Uno R3 сделанный нашей компанией iarduino в России. Единственное техническое отличие — на плате Piranha Uno R3 мы использовали более мощные преобразователи напряжения для шин питания 5 В и 3,3 В. Такое решение позволяет не переживать про нехватку тока при подключении к контроллеру дополнительных плат расширения, модулей и сенсоров.

Используйте платформу Piranha Uno R3 для создания различных электронных устройств под свою задумку: от банальной гирлянды до системы «умный дом». Простота и дружелюбность Piranha позволяет использовать плату от начинающего мейкера до опытного разработчика.

Видеообзор

Подключение и настройка

Шаг 1

Подключите Piranha Uno R3 к ПК через кабель USB Type-B. При успешном подключении должен загореться индикаторный светодиод ON.

Шаг 2

Скачайте и установите среду программирования Arduino IDE.

Шаг 3

По умолчанию IDE настроена только на штатные AVR-платы. Для работы с платформой Piranha Uno R3 — выбирайте плату Arduino Uno или же добавьте в менеджере плат поддержку платформ семейства Piranha AVR Boards.

Шаг 4

В Arduino IDE выберите COM-порт платы Piranha Uno R3: Инструменты→Порт→COMx, где x — номер порта платы.

Шаг 5

На этом настройка закончена, смело переходите к примерам работы.

Примеры работы

Маячок

Сделаем привычный «Hello, world» в DIY-мире — соберем маячок.

Что понадобится

• 1× Piranha Uno R3
• 1× Кабель USB Type-B

Исходный код

Прошейте платформу Piranha Uno R3 кодом ниже.

// GPIO пин, к которому подключен светодиод
constexpr int PIN_LED = 13;

void setup() {
  // Настраиваем пин со светодиодом в режим выхода
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
}

void loop() {
  // Зажигаем светодиод
  digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
  // Ждём 1000 мс
  delay(1000);
  // Гасим светодиод
  digitalWrite(PIN_LED, LOW);
  // Ждём 1000 мс
  delay(1000);
}

Результат

После прошивки, светодиод начнёт мигать раз в секунду.

Элементы платы

Микроконтроллер ATmega328P

Платформа Piranha Uno R3 выполнена микроконтроллере Microchip ATmega328P семейства AVR с тактовой частотой 16 МГц. Процессор обладает тремя видами памяти:

• 32 КБ Flash-памяти, из которых 0,5 КБ используются загрузчиком, который позволяет прошивать Piranha Uno с обычного компьютера через USB. Flash-память постоянна и её предназначение — хранение программ и сопутствующих статичных ресурсов.
• 2 КБ SRAM-памяти, которые предназначены для хранения временных данных, например переменных программы. По сути, это оперативная память платформы. SRAM-память энергозависимая, при выключении питания все данные сотрутся.
• 1 КБ энергонезависимой EEPROM-памяти для долговременного хранения данных, которые не стираются при выключении контроллера. По своему назначению — это аналог жёсткого диска для Arduino.

Преобразователь USB-UART CH340

Микроконтроллер ATmega328P не содержит USB интерфейса, поэтому для прошивки и коммуникации с ПК на плате присутствует USB-UART преобразователь на чипе CH340. При подключении Piranha Uno R3 к ПК платформа определяется как виртуальный COM-порт.

Индикаторные светодиоды

Кнопка RESET

Кнопка RESET служит для ручного сброса питания — аналог кнопки RESET обычного компьютера.

Порт USB Type-B

Разъём USB Type-B предназначен для прошивки и питания платформы Piranha Uno R3 по USB. Для коммуникации понадобится кабель USB Type-B.

Преобразователь напряжения 5 В

Понижающий преобразователь AMS1117-5 с выходом 5 вольта, обеспечивает напряжением платформу Piranha Uno R3 при питании через пин Vin. Диапазон входного напряжения — от 7 до 12 вольт, на выходе напряжение 5 В с максимальны током 800 мА.

Преобразователь напряжения 3,3 В

Понижающий преобразователь AMS1117-3V3 с выходом 3,3 вольта, обеспечивает напряжение на пине 3V3 с максимальны током 800 мА.

Разъём ICSP

Разъём ICSP выполняет две полезные фитчи:

• Транслирует сигнальные пины интерфейса SPI. Линии ICSP-разъёма также продублированы на цифровых пинах 11, 12 и 13.
• Предназначен для загрузки прошивки в микроконтроллер ATmega328P через внешний программатор для AVR. Одна из таких прошивок — встроенный Bootloader для Uno, который позволяет прошивать платформу по USB.

Подробности распиновки ICSP — читайте в текущей статье в разделе распиновка.

Распиновка

На плате расположены 20 контактов ввода-вывода для подключения дополнительных плат расширения, модулей и сенсоров:

• Всего контактов: 20
• Контакты с ШИМ: 6 с разрядностью 8 бит
• Контакты с АЦП: 6 с разрядностью до 10 бит
• Аппаратные интерфейсы: 1× UART, 1× SPI, 1× I²C

Габаритный чертёж

Характеристики

• Модель: Piranha Uno R3
• Интерфейс USB-UART: CH340
• Микроконтроллер: ATmega328P
• Тактовая частота: 16 МГц
• Flash-память: 32 КБ
• SRAM-память: 2 КБ
• EEPROM-память: 1 КБ
• Входное напряжение питания: 5 В
  • Через USB: 5 В
  • Через пин Vin: 7–12 В
  • Через DC Barrel Jack: 7–12 В
• Напряжение логических уровней: 5 В
• Максимальный выходной ток с пина 5V: 800 мА
• Максимальный выходной ток с пина 3V3: 800 мА
• Контакты общего назначения:
  • Всего контактов: 20
  • Контакты с ШИМ: 6 с разрядностью 8 бит
  • Контакты с АЦП: 6 с разрядностью до 10 бит
  • Аппаратные интерфейсы: 1× UART, 1× SPI, 1× I²C

Ресурсы

Мы также рекомендуем к чтению ссылки на статьи, документации и другие вспомогательные материалы по платформе Piranha Uno R3.

Магазин

• Piranha Uno R3

Инструкции

• Установка и настройка среды Arduino IDE
• Установка поддержки платформ Piranha семейства AVR в Arduino IDE
• Установка и настройка визуальной среды разработки mBlock
• Руководство Getting Started на официальную Arduino Uno R3
• Руководство Product Manual на официальную Arduino Uno R3

Документация

• Datasheet на микроконтроллер ATmega328P
• Datasheet на USB-UART преобразователь CH340
• Datasheet на преобразователь питания AMS1117 на 5 В и 3,3 В