برد آردوینو Arduino Due R3 بدون DAC
توجه: پایه های DAC0 و DAC1 این محصول کار نمیکند.
Arduino DUE با میکروکنترلر AT91SAM3X8E ARM Cortex-M3 اولین برد ۳۲ بیتی مبتنی بر ARM از Arduino است. این برد برای ارائه عملکرد بالاتر نسبت به بردهای سنتی ۸ بیتی Arduino طراحی شده و پلتفرم قدرتمندی برای پروژههای پیشرفته فراهم میکند. با تعداد زیادی پینهای ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال، پورتهای USB و سازگاری با شیلدهای ۳.۳ ولت، Arduino DUE امکان اجرای پروژههای پیچیده الکترونیک، رباتیک و دیگر کاربردهای پیشرفته را فراهم میکند. این برد برای علاقهمندانی که به دنبال کشف فراتر از قابلیتهای میکروکنترلرهای استاندارد هستند، ایدهآل است.
هشدار: بر خلاف دیگر بردهای آردوینو، برد آردوینو Due با ولتاژ 3.3 ولت کار می کند. حداکثر ولتاژی که پین های ورودی/خروجی می توانند تحمل کنند همین 3.3 ولت است. اعمال ولتاژ های بالاتر همچون 5ولت به یک پین ورودی/خروجی، می تواند به برد آسیب بزند.
هشدار: در بردهای آردوینوی مبتنی بر AVR، پایه 3.3 ولت جریان بسیار ضعیفی را قادر است تامین کند. اتصال برخی از سنسورها یا ماژولها به این پایه، ممکن است به عملکرد پیش بینی نشده آنها منجر شود. این موضوع در بردهای مبتنی بر ARM کمرنگ تر است. اما پیشنهاد ما در هر حالتی، استفاده از ماژول تغذیه جداگانه، ضمن مشترک کردن GND تغذیه ها است. مگر اینکه از میزان مصرف سنسور یا ماژول خود کاملاً اطلاع داشته باشید.
این محصول شامل کابل نمی باشد. کابل مناسب برای پروگرام کردن برد آردوینو Due را می توانید از اینجا یا اینجا تهیه کنید.
مشخصات فنی برد آردوینو Arduino Due R3
- میکروکنترلر: AT91SAM3X8E ARM Cortex-M3
- ولتاژ کاری: ۳.۳ ولت
- ولتاژ ورودی (پیشنهادی): ۷-۹ ولت
- پینهای دیجیتال I/O: ۵۴ (۱۲ عدد با خروجی PWM)
- پینهای ورودی آنالوگ: ۱۲
- پینهای خروجی آنالوگ (DAC): ۲
- جریان DC کل در تمامی خطوط I/O: ۱۳۰ میلیآمپر
- جریان DC برای پین ۳.۳ ولت: ۸۰۰ میلیآمپر
- جریان DC برای پین ۵ ولت: ۸۰۰ میلیآمپر
- حافظه فلش: ۵۱۲ کیلوبایت (تمامی حافظه برای برنامههای کاربر در دسترس است)
- حافظه SRAM: ۹۶ کیلوبایت (دو بانک: ۶۴ کیلوبایت و ۳۲ کیلوبایت)
- سرعت کلاک: ۸۴ مگاهرتز
مزایای برد آردوینو Arduino Due نسبت به بردهای آردوینوی مبتنی بر AVR
- برد Due یک هسته ARM 32 بیتی دارد که می تواند بر بردهای میکروکنترلر 8بیتی غالب شود. برجسته ترین تفاوتهای آنها عبارتند از:
- یک هسته 32 بیتی، که عملیات را روی داده های 4 بایتی درون یک کلاک PUی تکی فراهم می کند.
- کلاک CPU با فرکانس 84 مگاهرتز.
- 96کیلوبایت حافظه SRAM.
- 512کیلوبایت حافظه فلش برای کد.
- یک کنترلر DMA که می تواند جهت انجام وظایف فشرده، به CPU کمک کند.
- حافظه
SAM3X دارای 512 کیلو بایت حافظه ( 2 بلوک 256 کیلوبایتی) برای ذخیره سازی کد است. مقداری از این حافظه صرف bootloader می شود و 96 کیلوبایت شامل 2 بلوک 64 کیلوبایتی و یک 32 کیلوبایتی در دسترس خواهد بود.
ممکن است حافظه ی فلش از روی SAM3X توسط دکمه ی erase روی برد ، پاک شود. در این صورت طرح بارگذاری شده از MCU را حذف کنید. برای انجام این کار دکمه ی Erase را فشار داده و برای چند ثانیه نگه دارید.
- پین های ورودی و خروجی
پین های ورودی/خروجی از شماره ی 0 تا 53 :
هریک از54 پین دیجیتالDue می تواند با استفاده از توابعpinMode()،digitalWrite()، digitalRead() به عنوان ورودی یا خروجی استفاده شود. ولتاز پین ها 3.3 ولت بوده و ظرفیت جریان جهت هر پین حداکثر 3 تا 15 میلی آمپر است که بستگی به پین دارد. همچنین هر یک از این پین ها دارای یک مقاومت داخلی (100 کیلواهم) جهت Pull-Up می باشد (که به صورت پیش فرض غیرفعال است). بعلاوه بعضی از پین ها دارای عملکردهای منحصر به فردی می باشند که شرح آن در ذیل آمده است:
Serial : 0 (RX) و 1 (TX) .
Serial1 : 19 (RX) و18 (TX) .
Serial2 : 17 (RX) و 16 (TX) .
Serial3 : 15 (RX) و 14 (TX) .
این پین ها برای دریافت (RX ) و انتقال (TX) داده های سریال TTL (با 3.3 ولت ) مورد استفاده قرار می گیرند. پین های 0 و 1 به پین های متناظر تراشه سریال USB به TTLATmega16U2 متصل می شوند.
PWM : پین های 2 تا 13
تولید خروجی 8 بیت PWM با تابع analogWrite() . رزولوشن PWM نیز می تواند با استفاده از تابع analogWriteResolution() تغییر کند.
SPI : هدر SPI ( هدر ICSP روی بردهای دیگر آردوینو )
این پین ها با استفاده از کتابخانه ی SPI از ارتباط SPI پشتیبانی می کنند. پین های SPI در هدر 6 پین مرکزی هستند که به صورت فیزیکی با Uno ، لئوناردو و مگا2560 سازگاری دارند. هدر SPI تنها می تواند برای ارتباط با دیگر وسایل SPI به کار رود و برای برنامه ریزی SAM3X با تکنیک In-Circuit-Serial-Programming قابل استفاده نیست. SPI برد آردوینو Due دارای ویژیگی های پیشرفته ای است که میتواند با روش توسعه ی SPI مورد استفاده قرار گیرد.
CAN :CANRX و CANTX.
این پین ها پروتکل ارتباطی CAN را پشتیبانی می کنند اما هنوز با APIs آردوینو پشتیبانی نمی شوند.
LED
یک LED آماده، به پین دیجیتال 13 متصل شده است. هنگامی که پین در حالت HIGH قرار دارد، LED روشن و زمانی که پین در حالت LOW قرار دارد، خاموش می شود. این LED ممکن است در حال کم نور قرار بگیرد چون پین 13 خروجی PWM نیز هست.
I2C (TWI)
TWI 1 : 20 ( SDA ) و 21 (SCL ).
TWI2 : SDA1 و SCL1 .
ورودی های آنالوگ : پین های A0 تا A11
آردوینو Due دارای 12ورودی آنالوگ دارد که از A0 تا A5 نامگذاری شده اند. میزان تفکیک پذیری هر یک از پین ها تا 12 بیت می باشد(به عنوان4096 مقدار مختلف). به صورت پیش فرض این مقدار برای سازگاری با دیگر آردوینوها 10 بیت تنظیم شده است و امکان تغییر آن با تابع analogReadResolution() وجود دارد. پین های ورودی آنالوگ Due از زمین تا حداکثر 3.3 ولت را می توانند اندازه گیری کنند. اعمال ولتاژ بیشتر از 3.3 ولت می تواند برای تراشه ی SAM3X خطرناک شود. در برد آردوینو Due از تابع analogReference() صرف نظر شده است.
پین AREF به پین مرجع آنالوگ SAM3X از طریق یک پل مقاومتی متصل شده است. برای استفاده از پین AREF، مقاومت AREF باید از PCB رفع لحیم شود.
DAC1 و DAC2 :
این پین ها با استفاده از تابع analogWrite()، خروجی آنالوگ درستی را با رزولوشن 12 بیتی (4096 سطح) ایجاد میکنند. این پین ها می توانند برای تولید خروجی صدا با استفاده از کتابخانه ی صدا مورد استفاده قرار گیرند.
- برنامه نویسی
پورت برنامه ریزی: برای استفاده از این پورت، "Arduino Due (Programming Port)" را در نرم افزار آردوینو IDE انتخاب کنید. پورت برنامه ریزی Due (در نزدیکی جک قدرت DC) به کامپیوتر متصل کنید. پورت برنامه ریزی از 16U2 به عنوان تراشه USB به سریال استفاده می کند که به UART از SAM3X (RX0 و TX0) متصل شده است. 16U2 دارای دو پین است که به پین های ریست و Erase از SAM3X متصل شده است. باز و بسته شدن پورت برنامه نویسی متصل شده به 1200bps باعث پاک کردن سخت از تراشه SAM3X می شود، فعال کردن پین های Erase و Reset روی SAM3X قبل از ارتباط با UART صورت میگیرد. این پورت برای برنامه ریزی Due توصیه می شود.
پورت Native: برای استفاده از این پورت ، در نرم افزار آردوینو IDE "Arduino Due (Native USB Port)" را انتخاب کنید. پورت محلی مستقیما به SAM3X متصل می شود. پورت محلی برد را که در نزدیکی دکمه ی ریست قرار گرفته، مستقیما به کامپیوتر متصل کنید. باز و بسته شدن پورت محلی متصل شده به 1200bps باعث پاک کردن نرم می شود: فلش مموری پاک می شود و برد bootloader ریستارت می شود.