Μικροελεγκτής, η καρδιά του Arduino
Το Arduino βασίζεται στον Atmega328, έναν 8-bit Risc μικροελεγκτή, τον οποίο χρονίζει στα 16MHZ. Ο Atmega328 διαθέτει ενσωματωμένη μνήμη 3 τύπων:
|
Ακροδέκτες
Είσοδοι/Έξοδοι:
Ο μικροελεγκτής Atmega υποστηρίζει σειριακή επικοινωνία, την οποία το Arduino προωθεί μέσα από έναν ελεγκτή serial-over-USB, ώστε να συνδέεται με τον υπολογιστή μέσω USB. Η σύνδεση αυτή χρησιμοποιείται για τη μεταφορά των προγραμμάτων που σχεδιάζονται από τον υπολογιστή στο Arduino,αλλά και για αμφίδρομη επικοινωνία του Arduino με τον υπολογιστή μέσα από το πρόγραμμα την ώρα που εκτελείται.Επιπλέον, στη πάνω πλευρά του Arduino βρίσκονται 14 θηλυκοί ακροδέκτες (pin), αριθμημένοι από το 0 έως το 13 και μπορούν να λειτουργήσουν ως ψηφιακές είσοδοι και έξοδοι. Λειτουργούν στα 5volt και καθένα μπορεί να παρέχει ή να δεχτεί το πολύ 40mA.
Εάν κάποιος από αυτούς τους ακροδέκτες έχει ρυθμιστεί ως έξοδος (μέσα στο πρόγραμμά σας) τότε μπορεί να τεθεί σε κατάσταση HIGH ή LOW, έτσι το Arduino θα ξέρει αν πρέπει να διοχετεύσει ή όχι ρεύμα στο συγκεκριμένο pin. Με αυτόν τον τρόπο λ.χ μπορούμε να ανάψουμε (HIGH) ή να σβήσουμε (LOW) ένα LED που είναι συνδεδεμένο στον ακροδέκτη που ελέγχουμε. Αντίστοιχα, αν ρυθμίσουμε κάποιον από αυτούς τους ακροδέκτες ως ψηφιακή είσοδο, μπορούμε με την χρήση κατάλληλης εντολής να διαβάσουμε την κατάστασή του (HIGH ή LOW) ανάλογα με τον αν η εξωτερική συσκευή που έχουμε συνδέσει σε αυτό το pin διοχετεύει ή όχι ρεύμα στον ακροδέκτη. Με αυτόν το τρόπο μπορούμε λ.χ να διαβάσουμε την κατάσταση ενός διακόπτη (βλ. εφαρμογή Button). Μερικά από αυτά τα 14 pin, εκτός από ψηφιακές είσοδοι/έξοδοι, έχουν και δεύτερη λειτουργία. Συγκεκριμένα:
|
Στην κάτω πλευρά του Arduino, υπάρχει ακόμα μια σειρά ακροδεκτών με την ένδειξη Analog In, οι οποίοι είναι αριθμημένοι από το 0 έως το 5. Το κάθε ένα από αυτά τα pin λειτουργεί ως αναλογική είσοδος κάνοντας χρήση του ADC που είναι ενσωματωμένο στον μικροελεγκτή.
Τροφοδοσία:
Το Arduino μπορεί να τροφοδοτηθεί με ρεύμα είτε από τον υπολογιστή μέσω της σύνδεσης USB είτε από εξωτερική τροφοδοσία που παρέχεται μέσω μιας υποδοχής φις των 2.1mm και βρίσκεται στη κάτω αριστερή γωνία του Arduino.
Η εξωτερική τροφοδοσία κυμαίνεται μεταξύ 7 έως 12 Volt και μπορεί να προέρχεται από ένα κοινό μετασχηματιστή του εμπορίου, από μπαταρίες ή από άλλη πηγή DC. Δίπλα από τα pin αναλογικής εισόδου, υπάρχει ακόμα μια συστοιχία 6 ακροδεκτών με την σήμανση Power. Η λειτουργία του καθενός έχει ως εξής:
|
Ενσωματωμένα κουμπιά και LED
Πάνω στη πλακέτα του Arduino υπάρχει ένας διακόπτης microswitch και τέσσερα μικροσκοπικά LED.
- Η λειτουργία του διακόπτη (που φέρει την σημείωση Reset ) είναι να επανεκκινεί το Arduino ενώ αυτή του LED με τη σήμανση POWER είναι μάλλον προφανής.
- Τα δύο LED με τις σημάνσεις TX και RX, χρησιμοποιούνται ως ένδειξη λειτουργίας της σειριακής επικοινωνίας, καθώς ανάβουν όταν το Arduino στέλνει ή λαμβάνει (αντίστοιχα) δεδομένα μέσω της θύρας USB.
Σημείωση: Τα LED αυτά ελέγχονται από τον ελεγκτή Serial-over-USB και συνεπώς δεν λειτουργούν όταν η σειριακή επικοινωνία γίνεται αποκλειστικά μέσω των ψηφιακών ακροδεκτών 0 και 1. - Τέλος, υπάρχει το LED με τη σήμανση L . η βασική δομή λειτουργίας του Arduino είναι να του αναθέσετε να αναβοσβήνει ένα LED. Για να το κάνετε αυτό άμεσα χωρίς να συνδέσετε τίποτα επάνω στο Arduino, οι κατασκευαστές του σκέφτηκαν να ενσωματώσουν ένα LED στη πλακέτα, το οποίο συνέδεσαν στο ψηφιακό ακροδέκτη 13. Έτσι, ακόμα και αν δεν έχετε συνδέσει τίποτα πάνω στο φυσικό ακροδέκτη 13, αναθέτοντάς του την τιμή HIGH (μέσα στο πρόγραμμά σας), θα ανάψει αυτό το ενσωματωμένο LED.