Ардуино Микро. Описание, характеристики, распиновка, схема.

Ардуино Микро. Описание, характеристики, распиновка, схема.

Arduino Micro - это микроконтроллерная плата на основе ATmega32U4, разработанная совместно с Adafruit.
Она обладает 20 цифровыми входами/выходами (из которых 7 могут быть использованы в качестве выходов ШИМ и 12 - как аналоговые входы), кристаллом с частотой 16 МГц, микро-USB-подключением, ICSP и кнопкой сброса.
Все необходимое для поддержки микроконтроллера уже встроено, просто подключите его к компьютеру с помощью микро-USB-кабеля, чтобы начать. 

Плата Micro аналогична Arduino Leonardo тем, что у ATmega32U4 встроенная поддержка USB-связи, что исключает необходимость во втором процессоре. Это позволяет Ардуино Микро определяться компьютером как мышь и клавиатура, а также виртуальным последовательным/COM-портом (CDC).

Технические характеристики

Характеристика	Значение
Микроконтроллер	ATmega32U4
Рабочее напряжение	5V
Рекомендуемое входное напряжение	7-12V
Цифровые вход/выход пины	20
Каналы ШИМ	7
Аналоговые входы	12
Ток на каждом цифровом пине	20 мА
Ток на 3.3V пине	50 мА
Flash-память	32 KB (ATmega32U4), из которых 4 KB используются загрузчиком
SRAM	2.5 KB (ATmega32U4)
EEPROM	1 KB (ATmega32U4)
Тактовая частота	16 MHz
Встроенный светодиод (LED)	13
Длина	48 мм
Ширина	18 мм
Вес	13 г

 

Часто Задаваемые Вопросы (FAQs)

Программирование
Плату Arduino Micro можно программировать с использованием программного обеспечения Arduino IDE, выбрав "Arduino/Genuino Micro" из меню "Инструменты > Плата". Дополнительную информацию можно найти в моём Блоге или в видео на канале.

ATmega32U4 на плате Micro поставляется с предварительно загруженным загрузчиком, который позволяет вам загружать новый код без использования внешнего программатора. Он взаимодействует с использованием протокола AVR109.

Также вы можете обойти загрузчик и программировать микроконтроллер через разъем ICSP (In-Circuit Serial Programming) с использованием Arduino ISP или подобных. см. инструкции для получения дополнительной информации.

Предупреждения
У Micro установлен предохранитель, сбрасывающийся при перегрузке, который защищает USB-порты компьютера от короткого замыкания и перегрузки. Несмотря на то, что у большинства компьютеров есть встроенная защита, этот предохранитель добавляет дополнительный уровень безопасности. Если к USB-порту подается более 500 мА, предохранитель автоматически разорвет соединение до устранения короткого замыкания или перегрузки.

Питание (Power)

Плата Micro может быть запитана через микро-USB кабель подключения или внешний источник питания. Источник питания выбирается автоматически.

Внешнее (не-USB) питание может поступать от источника постоянного тока или батареи. Провода от батареи или блока питания постоянного тока могут быть подключены к выводам Gnd и Vin.

Плата может работать от внешнего источника напряжения от 7 до 20 вольт.
Однако, если подается менее 7 вольт, пин 5V может выдавать менее пяти вольт, и плата может работать нестабильной.
При использовании более 12 вольт регулятор напряжения может перегреться и повредить плату.
Рекомендуемый диапазон - от 7 до 12 вольт.

Пины питания следующие:
Vin: Входное напряжение на плату Ардуино Микро при использовании внешнего источника питания (в отличие от 5 вольт от USB-подключения или другого регулируемого источника питания). Вы можете подавать напряжение через этот пин.
+5V: Регулируемое питание, используемое для питания микроконтроллера и других компонентов на плате. Оно может поступать либо от VIN через встроенный регулятор, либо от USB или другого регулируемого источника 5 вольт.
+3V: Напряжение 3.3 вольта, генерируемое встроенным регулятором. Максимальный ток потребления - 50 мА.
GND: Контакты Земли.

Память (Memory)

ATmega32U4 имеет 32 КБ флэш-памяти (из которых 4 КБ используются для загрузчика). Также у него есть 2.5 КБ статической оперативной памяти (SRAM) и 1 КБ электрически стираемой программируемой памяти (EEPROM), которую можно читать и записывать с использованием библиотеки EEPROM.

Ввод и вывод (Input and Output)

Смотрите сопоставление между пинами Arduino и портами ATmega 32U4, а также сопоставление пинов Arduino Micro:

Цифровые входы/выходы (Digital I/O)

Каждый из 20 цифровых пинов на Micro может быть использован в качестве входа или выхода с использованием функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead().
Они работают на напряжении 5 вольт. Каждый пин может отдавать или принимать 20 мА при рекомендуемых условиях эксплуатации и имеет внутренний резистор pull-up (по умолчанию не подключен), сопротивление которого составляет 20-50 кОм.
Максимальное значение 40 мА - это предельное значение, которое не должно быть превышено, чтобы избежать необратимого повреждения микроконтроллера.

Кроме того, некоторые пины имеют специализированные функции:
Serial (Сериал): 0 (RX) и 1 (TX). Используются для приема (RX) и передачи (TX) TTL-серийных данных с использованием аппаратных возможностей серийной связи ATmega32U4. Обратите внимание, что на Micro класс Serial относится к USB (CDC) связи; для TTL-серийной связи на пинах 0 и 1 используйте класс Serial1.

TWI (I2C): 2 (SDA) и 3 (SCL). Поддерживают TWI-коммуникацию с использованием библиотеки Wire.

Внешние прерывания: 0 (RX), 1 (TX), 2, 3 и 7. Эти пины можно настроить для генерации прерывания при низком уровне, фронте или спаде, или изменении значения. См. функцию attachInterrupt() для подробностей.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, 11 и 13. Предоставляют 8-битный PWM-выход с использованием функции analogWrite().

SPI: на разъеме ICSP. Эти пины поддерживают SPI-коммуникацию с использованием библиотеки SPI. Обратите внимание, что пины SPI не подключены к цифровым пинам ввода/вывода, как на Uno; они доступны только на разъеме ICSP и на близлежащих пинах с метками MISO, MOSI и SCK.
RX_LED/SS: Это дополнительный пин по сравнению с Leonardo. Он подключен к RX_LED, который индицирует активность передачи во время USB-связи, но также может использоваться в качестве пина выбора рабочего устройства (SS) в SPI-коммуникации.

LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому пину 13. Когда пин имеет HIGH значение, светодиод горит, когда пин имеет LOW значение, светодиод выключен.

Аналоговые входы (Analog Inputs)

A0-A5, A6 - A11 (на цифровых пинах 4, 6, 8, 9, 10 и 12). Всего у Micro 12 аналоговых входов. Пины с A0 по A5 обозначены непосредственно на пинах, и другие, к которым можно обратиться в коде с использованием констант с A6 по A11, разделяются соответственно на цифровые пины 4, 6, 8, 9, 10 и 12.
Все они также могут использоваться как цифровые входы/выходы. Каждый аналоговый вход обеспечивает разрешение 10 бит (т.е. 1024 различных значения). По умолчанию аналоговые входы измеряют от 0 до 5 вольт, хотя можно изменить верхний предел их диапазона с использованием пина AREF и функции analogReference().

Другие пины на плате:
AREF: Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с analogReference().
Reset: Понижение этой линии до LOW для сброса микроконтроллера. Обычно используется для добавления кнопки сброса к шилдам, которые блокируют встроенную кнопку на плате.
 

Коммуникация

Arduino Micro обладает рядом возможностей для взаимодействия с компьютером, другой платой из семейства Arduino & Genuino или другими микроконтроллерами.
ATmega32U4 обеспечивает UART TTL (5V) последовательную связь, доступную на цифровых пинах 0 (RX) и 1 (TX). ATmega32U4 также позволяет осуществлять последовательную (CDC) связь через USB и появляется как виртуальный последовательный порт для программного обеспечения на компьютере.
Микросхема также действует как устройство USB 2.0 полной скорости, используя стандартные драйверы USB COM. На Windows требуется файл .inf. В Arduino IDE включен монитор последовательного порта, который позволяет отправлять и принимать простые текстовые данные с платы. Светодиоды RX и TX на плате будут мигать при передаче данных через USB-подключение к компьютеру (но не при последовательной связи на пинах 0 и 1).

Библиотека SoftwareSerial позволяет осуществлять последовательную связь на других цифровых пинах Micro.

ATmega32U4 также поддерживает I2C (TWI) и SPI-коммуникацию.
В Arduino IDE включена библиотека Wire для упрощения использования шины I2C; см. документацию для получения дополнительной информации. Для SPI-коммуникации используйте библиотеку SPI.

Ардуино Микро появляется как обычная клавиатура и мышь и может быть запрограммирована для управления этими устройствами воспроизведения с использованием классов Keyboard и Mouse.

Физические характеристики

Максимальная длина и ширина печатной платы Micro составляют соответственно 4,8 см и 1,77 см, при этом разъем USB выступает за пределы первого измерения. Макет обеспечивает удобное размещение на безпаячной макетной плате.

Автоматический (программный) сброс и инициация загрузчика

Вместо требования физического нажатия кнопки сброса перед загрузкой, плата Micro спроектирована так, что ее можно сбросить программно с помощью запущенного на подключенном компьютере программного обеспечения.
Сброс вызывается, когда виртуальный последовательный (CDC) порт Micro открывается с параметром 1200 бод и затем закрывается. Когда это происходит, процессор сбрасывается, разрывая USB-соединение с компьютером (что означает исчезновение виртуального последовательного/COM-порта). После сброса процессора запускается загрузчик, оставаясь активным около 8 секунд. Загрузчик также можно инициировать, нажав кнопку сброса на Micro.
Обратите внимание, что при первом включении плата сразу перейдет к пользовательскому скетчу, если он присутствует, вместо инициации загрузчика.

Из-за того, как Micro обрабатывает сброс, лучше дать Arduino IDE попытаться инициировать сброс перед загрузкой, особенно если у вас есть привычка нажимать кнопку сброса перед загрузкой на других платах. Если программное обеспечение не может сбросить плату, всегда можно запустить загрузчик, нажав кнопку сброса на плате.

Дополнительные материалы по теме.
arduino ide библиотеки
arduino 1.8.13 windows. Установка arduino ide
Arduino NANO shield
Аналоговые порты Arduino
Arduino Nano ATmega168
Arduino Nano загрузка скетча
Arduino Nano v3 распиновка
Arduino Nano v 3.0 ch340g
Arduino Nano шим
Arduino Nano выходы
Arduino Nano datasheet
Arduino Nano описание
Ардуино Нано. Описание, характеристики, распиновка, схема.