27 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Pro micro подключение. Чиндогу на Arduino Pro Micro или зачем просто когда можно сложно! Входы и выходы Pro Micro

Содержание

Arduino Micro и Arduino Pro Micro

Arduino Micro — это миниатюрная плата совмещающая в себе все необходимые возможности, простоту в использовании и низкую стоимость. Она может определяться как периферийное устройство.

Arduino Micro не сильно отличается от своих собратьев. На плате расположены 12 аналоговых вводов и 20 цифровых вводов/выводов. 7 из них могут быть использованы как ШИМ выходы. Так же имеется кварцевый генератор с частотой 16 МГц, кнопка перезагрузки и разъем микро-USB. Основное отличие ардуино микро от ардуино нано заключается в самом микроконтроллере. Здесь использован ATmega32u4. Он имеет встроенную поддержку USB соединения. Благодаря этому Arduino Micro может определяться компьютером не только как последовательный COM порт, но и как периферийное устройство. Можно сказать что это уменьшенная копия Arduino Leonardo

Версия Arduino Pro Micro отличается меньшими размерами и имеет 22 пина. Из них 5 могут быть использованы в качестве ШИМ выводов и 4 как аналоговые входы.

Arduino Pro Micro выглядит вот так:

Arduino Micro

Так как ардуино микро и про микро практически не отличаются друг от друга, я расскажу подробнее про одну из них.

Характеристики:

  • Микроконтроллер: ATmega32u4
  • Предельное напряжение питания: 5-20 В
  • Рекомендуемое напряжение питания: 7-12 В
  • Цифровых вводов/выводов: 20 (18 в Pro версии)
  • ШИМ: 7 цифровых пинов могут быть использованы как выводы ШИМ (5 в Pro версии)
  • Аналоговые выводы: 12 (4 в Pro версии)
  • Максимальная сила тока: 40 mAh с одного вывода и 500 mAh со всех выводов.
  • Flash память: 32 КБ
  • SRAM: 2,5 КБ
  • EEPROM: 1 КБ
  • Тактовая частота: 16 МГц

Подключение питания к Arduino Micro

Этот микроконтроллер можно питать через порт micro-USB от компьютера, паувербанка или от адаптера, подключенного в розетку.Так же пин +5V является не только выводом, но и вводом. Можно подавать ток на него и все это будет работать только при условии, что напряжение подаваемого тока строго равно пяти вольтам!
Еще можно подавать постоянный ток с напряжением от 6 до 20 вольт на пин VIN. Это предельные значения! При подачи напряжения 20 вольт на плате будет сильно греться стабилизатор напряжения вплоть до выхода из стоя. Если же подавать 5 вольт, то ардуинка может вообще не заработать. Если и заработает то на цифровых пинах напряжение будет ниже 5 вольт. Это связанно с тем, что стабилизатор напряжения имеет не 100% КПД. Рекомендуемое напряжение для питания через пин VIN — от 7 до 12 вольт.

Распиновка Arduino Micro

Как уже было написано выше, плата имеет 20 цифровых пинов. Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 5 В. Каждый из них имеет подтягивающий резистор и поданное на один из этих пинов напряжения ниже 5 вольт все равно будет считаться как 5 вольт (логическая единица).

Аналоговые входы: A0 — A5, A6 — A11 (на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12). Всего Micro имеет 12 аналоговых входов, причем входы с A0 по A5 маркированы непосредственно на выводах, а другие, к которым также можно получить доступ в программе с использованием констант с A6 до A11, распределены соответственно на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12. Все они также могут использоваться в качестве цифровых вход/выходов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции analogRead(). Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) Arduino Micro

У ардуино микро есть 7 выводов ШИМ, это пины 3, 5, 6, 9, 10, 11 и 13. Для использования ШИМ у Arduino есть специальная функция analogWrite().

Другие пины:

  • Пины 0 (RX) и 1 (TX) используются для передачи данных по последовательному интерфейсу.
  • Выводы для связи по интерфейсу SPI не подключены к цифровым пинам.
  • Так же на выводе D13 имеется встроенный в плату светодиод.
  • Пины 2 (SDA) и 3 (SCL) могут использоваться для связи с другими устройствами по шине I2C. Подробнее про этот интерфейс вы можете почитать на википедии. В среде разработке Arduino IDE есть встроенная библиотека «wire.h» для более легкой работы с I2C.

Физические характеристики

Arduino Micro имеет следующие размеры: длина 48 мм и ширина 18 мм. Однако разъем USB немного выпирает за пределы печатной платы. Arduino Micro весит всего около 12 грамм. Плата имеет 4 отверстия для возможности ее закрепления на поверхности. Расстояние между выводами равняется 2,54 мм.

Чиндогу на Arduino Pro Micro или зачем просто когда можно сложно!

  • Цена: $3.06
  • Перейти в магазин

Данный обзор я хочу посвятить конструкции PasswordKeeper на модуле Aruino Pro Micro (ATmega32U4). Проект предназначен для хранения, выбора и ввода в комп одного из множества паролей.
Про саму плату сложно что-то необычное сказать. Пришла быстро, упакована хорошо, монтаж аккуратный, работает без замечаний.

Основная проблема с микроконтроллерами для энтузиаста — это придумать, для чего их применить 🙂
Я давно хотел собрать что-нибудь мелкое и относительно полезное в хозяйстве. А тут коллега по работе подкинул интересную идею — ему лень было каждый день вводить пароль для входа в свой компьютер и он собрал на плате DigiSpark (ATTiny85) приспособу, которая отправляет имя и пароль в комп при нажатии на кнопку.
Получилось у него вот что:
Upd: Коллега выложил свой проект сюда.

Отличная идея — подумал я. Почему бы ее не позаимствовать и творчески переработать. Пересобирать и перезагружать проект Arduino каждый раз при смене пароля — это неспортивно.
Кроме того, один пароль — это мало. Ведь можно сделать все гораздо сложнее и запутаннее! Игрушка должна показывать, как она работает. Но трех штатных светодиодов для этого явно мало, пусть их будет 4099! Так в проект добавился маленький дисплей OLED 128X32.
Я все никак не мог придумать, куда его можно приспособить. А тут он идеально подошел по размеру и назначению. Еще потребуется пара кнопок — для управления.
Ресурсов ATTiny85 явно не хватало для проекта — добавление дисплея потянуло за собой графическую библиотеку+шрифты и все это в DigiSpark не влезало. Но поиск обнаружил подходящую платформу: Arduino Pro Micro.

Смысл проекта в том, что Aruino Pro Micro по умолчанию прикидывается USB клавиатурой и USB COM портом. Драйверы для этих устройств уже присутствуют в операционной системе — и ничего дополнительно устанавливать не надо. Конечно существуют всякие программы, которые где-то хранят в себе пароли, но они не могут их передать на экран логина тк пользователь еще не вошел в систему. Предлагаемое вашему вниманию чиндогу PasswordKeeper имитирует нажатия кнопок клавиатуры и может передать логин и пароль в любом режиме компа. Даже Ctrl-Alt-Del послать может нажатием 1 кнопки вместо 3!

Формфактор выбранных модулей оказался очень удобным и компактным.
Можно с минимальными усилиями собрать маленькое и относительно полезное устройство.
Схема получается — проще некуда.

Быстро рукожопим макет и отлаживаем на нем скетч.

Но в таком виде пользоваться им неудобно, поэтому в Sketchup проектируем маленький корпус.

И печатаем его на таком на 3D принтере

Как водится, поспешность нужна при ловле блох. В первый вариант корпуса плата не лезет!
Промахнулся с размерами и выбрал слишком маленькие зазоры. Исправляем чертеж, перепечатываем и получаем второй вариант. Уже лучше — плата входит тик-в-тик.

Нажимаем на контроллер и с характерным хрустом он встает на место.
Примеряем кнопочки — входят без проблем.

Далее вставляем толкатели, припаиваем кнопочки и дисплей.

Кстати, я долго искал удобный монтажный провод для макетирования. Наш МГТФ конечно хорош, но не всегда удобен.В результате сейчас я пользуюсь присутствующем на предыдуших фото проводом 30AWG от все тех же китайцев. Цветными проводами удобно выделять цепи по смыслу. Провод тонкий, изоляция хорошо держит температуру паяльника.
Не так как МГТФ конечно, но вполне прилично. Обычная ПВХ изоляция расползается при пайке сразу, а эта размягчается, но держит форму и выдерживает случайные прикосновения паяльником без проплавления до жилы. Единственный недостаток — многоцветная катушка сильно дороже при меньшем количестве провода.
Собираем все вместе и получаем маленький токен, который подключается к компу и позволяет управлять и пользоваться достаточно большим количеством логинов и паролей.

Читать еще:  Описание стандартов сотовой связи. Что такое "поколение" сетей сотовой связи? Частоты GSM в России

Число логинов ограничено размером памяти EEPROM (1024 байта) и длиной паролей.
Дисплей позволяет выбирать по комментарию нужную пару логин/пароль, а так же редактировать данные в токене. Редактировать пароли можно двумя кнопками. Редактор я к токену прикрутил, но пользоваться им — сущий мазохизм. Поэтому для редактирования данных пришлось написать программу для PC (если вдруг будете пользоваться — не забудьте перевести токен в режим работы с USB в его меню).

Общая идея устройства такая: Есть 1024 байта EEPROM. В этой области хранятся записи с данными — их число ограничено местом. Каждая запись состоит из отображаемого на дисплее комментария и 8 полей. Каждое поле может содержать в себе символы и коды нажатия спец кнопок (Ctrl,Shift,Del итд). Две записи условно названы Login и Password. По нажатию кнопки токен отправляет поочередно все поля записи в USB как будто они введены с клавиатуры. В полях вы можете разместить не только логин и пароль но и команды на запуск каких-либо программ.
Но основной режим — это все-таки имя и пароль.

Тк в плате у нас хранятся пароли надо хоть чуть-чуть позаботится о их безопасности.
Забота о безопасности поможет усложнить проект и придаст ему серьезности.
Для этого был добавлен пароль на разблокировку токена. Он представляет собой
задаваемую пользователем последовательность одиночных и двойных нажатий на кнопки.

Теоретически, можно еще зашифровать данные в EEPROM с помощью какого-либо криптоалгоритма — место под код еще есть. Но снаружи эти потуги незаметны и поэтому с криптографией я заморачиваться не стал.

Токен в обычном состоянии недоступен с компьютера. Для перевода его в режим редактирования необходимо физически выбрать соответствующий пункт в меню кнопками. Точно так же для отправки пароля требуется физически нажать кнопку. Так что злой хакер до ваших паролей в токене не доберется!
Он перехватит их c USB порта, когда вы будете их посылать как с USB клавиатуры 😉

В результате получилась штуковина, в которой я храню пароли для входа на сайты банков и форумы.

Специально для коллеги все оставшиеся выводы платы запрограммировал для подключения кнопок быстрого доступа.При нажатии на такую кнопку происходит переход к логину с соответствующим номером (если он есть). И для отправки его на комп остается только нажать кнопку подтверждения. Или подержать кнопку быстрого доступа подольше.

Завершив этот проект я предлагаю всем желающим повторить это замечательное устройство,
которое позволит вам потерять все ваши пароли совершенно новым способом!
Потерять бумажку может каждый, а сделать для этого специальное устройство и потерять его или пароль к нему — это внушает уважение!

Перед выходом на публику PwKeeper прошел тщательный выходной контроль:

Главинспектор был только что разбужен, но он все равно недоумЯвает — почему аудитории предлагается явно недоделанное устройство. Мои слова о том, что надо проверить правильность и качество монтажа (а при закрытой крышке это затруднительно) его не убедили.

Тем не менее (после шантажа сосиской) удалось убедить его выдать мне сертификат соответствия:
Одобренные исполняемые и загрузочные файлы выложил сюда.

Входы и выходы Pro Micro.

— 18 цифровых вывода могут работать как входами, так и выходами. Напряжение на выводах 5 или 3,3В в зависимости от версии платы, при токе в 40мА на каждом пине;
— последовательный интерфейс с пинами TX и RX;
— I2C интерфейс с пинами SDA и SCL;
— ШИМ выводы: 3, 5, 6, 9, 10;
— SPI интерфейс с пинами MISO, MOSI и SCK;
— Светодиоды сигнализирующие: наличие питания, RX и TX;
— 9 аналоговых входов A0-A3 и A6-A10;
— RESET – вывод для перезагрузки микроконтроллера, аналогичен физической кнопки сброса.

Защита от КЗ и перегрузки.

На плате имеется восстанавливающий предохранитель MF-MSMF050-2, который защитит USB-порты вашего компьютера, если будет короткое замыкание и перегрузка по току. Предохранитель автоматически разорвёт соединение, если к USB компьютера будет подключено более 500 мА. В таком состоянии он будет находится пока не будет устранено короткое замыкание или перегрузка.

Про питание Pro Micro.

Pro Micro может быть запитана от USB порта вашего ПК, для этого используется USB разъём на плате.

Для питания платы от внешнего не стабилизированного источника, питание нужно подавать на вывод RAW. На этот вывод рекомендуется подавать от 7 до 12В. Если питать плату от 6В, плата может работать не стабильно. При напряжении более 12В, встроенный стабилизатор напряжения может сгореть. С этого вывода, напряжение будет преобразовываться внутренним стабилизатором до необходимого и питать микроконтроллер.

VCC – данный пин можно использовать как для подачи напряжения для питания платы, так и для снятия напряжения, для запитки всевозможных датчиков / сенсоров. Для питания платы через этот пин, нужно строго подавать то стабилизированное напряжение, на которое рассчитана плата. С этого пина напряжение не идёт через внутренний стабилизатор, а напрямую подаётся на контроллер, поэтому если оно будет выше необходимого — плата сгорит.
При питании платы через USB разъём или RAW, на данном выводе будет присутствовать напряжение, равное напряжению питания Pro Micro. Этим напряжением можно запитывать различные датчики. Максимальный выходной ток для всей платы не должен превышать 500мА, на отдельный пин не больше 5 — 10мА.

J1 – Если плата прошита загрузчиком Arduino Micro, то эти контакты используются при конфигурировании версии платы. При 5-вольтовой версии контакты запаяны, при 3,3В — разомкнуты. Поскольку у меня плата распознаётся как «Leonardo», эта перемычка не используется и она разомкнута.

Установка драйвера на Pro Micro.

При подключении платы к компьютеру загорится красный светодиод, сигнализирующий о наличии питания на плате.

В диспетчере устройств появится неизвестное устройство «Arduino Leonardo«. Почему так, а не «Pro Mini»? Потому что разработчик прошил микроконтроллер загрузчиком от Leonardo, на работе это никак не скажется.

Для Windows 10 ничего не придётся скачивать, драйвер установится автоматически.

Для остальных систем семейства Windows скачиваем драйвер и устанавливаем его в ручном режиме.

При установки драйвера на Windows 7 у меня появилось сообщение о невозможности проверки издателя драйверов. В таком случае выбираем «Всё равно установить этот драйвер».

В итоге, в диспетчере устройств появится устройство «Arduino Leonardo«. Рядом будет указан номер виртуального COM-порта, в моём случае это COM14.

Загрузка скетча в Arduino Leonardo и Pro micro.

Попробуем загрузить в плату скетч Blink и убедится в её работоспособности. Открываем стандартный скетч «Blink». Выбираем в Arduino IDE плату.

Поскольку загрузчик в ней от Leonardo, значит эту плату и выбираем: «Инструменты» — Плата: «Arduino Leonardo».

Если у вас загрузчик будет от Arduino Micro, значит выбираете его. Не забывайте так же выбрать версию платы 5 или 3,3В, как это выбирается с платой Pro mini. Отсюда выплывает объяснение, почему 5-вольтовый китайский аналог Micro, прошит загрузчиком Leonardo. Плата Leonardo присутствует в Arduino IDE, а плату Pro Micro нужно добавлять вручную через менеджер плат. Видимо что бы пользователи не заморачивались в этих настройках, плату прошивают как Leonardo. Подобные доводы имеют место быть, если мы говорим про версию платы 5В. Если нужна плата на ATmega32u4 с логическими уровнями 3,3В, без ручного добавления платы в Arduino IDE не обойтись.

Выбираем номер виртуального COM-порта, который прописан в Диспетчере устройств, в моём случае это COM14.

Нажимаем кнопку «Вгрузить» (Upload) и ждём загрузку скетча.

В процессе загрузки в колонках услышите звук извлечения / подключения USB устройства. Это происходит потому что последовательный порт с которым взаимодействует устройство, на платах Leonardo и Micro является виртуальным. При каждом автоматическом сбросе платы, виртуальный порт исчезает, затем вновь появляется, чем объясняется характерный звук в колонках.
Обычно скетч загружается в плату без нажатия кнопки reset, видимо поэтому на китайском аналоге решили избавится от этой кнопки. В редких случаях, когда автоматический сброс не сработает, нужно использовать физическую кнопку сброса или пин reset.

Загрузив в плату скетч «Blink» мы не сможем наблюдать мигание светодиода. Дело в том, что на плате Pro Micro нет светодиода подключенного к 13 пину. Придётся его отдельно подключать к ножкам через резистор. Можно поступить по другому, на плате имеются светодиоды RX и TX, можно ими помигать.

Загружаем следующий скетч:

Увидим как мигает RX светодиод.

Если открыть монитор последовательного порта, увидим надпись Hello World! и теперь светодиоды RX и TX будут перемигиваться.

Ардуино Микро: распиновка, характеристики

Плата Arduino Micro ► это аналог Leonardo, помещенный на миниатюрной плате. Читайте в обзоре: характеристики, распиновка портов и схема Ардуино Микро.

Arduino Micro – полный аналог микроконтроллера Arduino Leonardo, но помещенный на миниатюрной плате. Компактность платы обеспечена отсутствием гнезда внешнего питания, а для подключения Ардуино Микро используется разъем mini-USB или порт Vin. Что еще важно знать о распиновке портов, принципиальной схеме Arduino Micro, характеристиках и программировании платформы, читайте далее в этом обзоре.

Arduino Micro: распиновка платы

Плата Arduino Micro Leonardo построена на базе микропроцессора ATmega32u4 и имеет небольшие размеры – 48х177 мм. Но при этом на плате имеется 6 аналоговых входов A0-A5, 14 портов входа – выхода общего назначения из которых 7 портов работают в качестве источника ШИМ сигнала, а еще 6 портов работают в качестве аналогового входа. Таким образом, всего на Arduino Micro USB целых 12 аналоговых входов.

Читать еще:  Не подключается к wifi пишет. Причины, по которым телефон не распознает WI-Fi сеть на iPhone или смартфоне Android

Плата Arduino Micro pinout (распиновка платы на русском)

Распиновка Micro от платы Arduino Nano в том, что процессор ATmega32u4 имеет поддержку USB соединения и может определяться в качестве периферийного устройства на компьютере (клавиатура, джойстик, геймпад или компьютерная мышка). Все прочие характеристики Micro Arduino, кроме принципиальной схемы и габаритов платы, полностью идентичны микроконтроллеру Arduino Leonardo.

Характеристики платы Arduino Micro

  • Микроконтроллер: ATmega32u4
  • Тактовая частота: 16 МГц
  • Входное напряжение питания: 7–12 В
  • Напряжение логических уровней: 5 В
  • Портов ввода-вывода общего назначения: 20
  • Максимальный ток с порта вывода: 40 мА
  • Максимальный выходной ток 5V: 800 мА
  • Максимальный выходной ток 3.3V: 50 мА
  • Портов с ШИМ: 7
  • Портов с АЦП: 12
  • Разрядность АЦП: 10 бит
  • Объем Flash-памяти: 32 КБ
  • Объем EEPROM-памяти: 1 КБ
  • Объем оперативной памяти: 2,5 КБ
  • Размеры Micro Arduino: 48×177 мм

Arduino Micro: схема электрическая

Arduino Mini: питание, порты ввода

Питание на плату может подаваться через USB от компьютера или другого устройства или от внешнего источника питания через порты GND и VIN. Микро может работать при напряжении питания от 6 до 20 Вольт, но рекомендуемое напряжение 9-12 Вольт. При низком напряжении на портах вывода может поступать менее 5 В, а при высоком напряжении может сгореть встроенный стабилизатор напряжения и сама плата.

Mini Arduino питание платы, порты ввода — вывода

Arduino Micro: питание от внешнего источника

5V – на порт подается напряжение 5 Вольт
3.3V – на порт подается напряжение 3.3 Вольт
GND – общее заземление (вывод земли)
VIN – порт служит для подачи напряжения
IREF – порт служит для информирования о напряжении платы

Плата Arduino Micro: driver, прошивка

Программирование Ардуино Микро не требует установки драйверов и производится в Arduino IDE, которую можно скачать на сайте www.arduino.cc. Для подключения датчиков к Arduino Micro используются коннекторы, которые подключаются к портам ввода — вывода. Для изучения языка Arduino IDE в разделе «Уроки для начинающих» есть множество примеров со скетчами для прошивки Arduino Micro.

Оригинальная Arduino Micro USB

Плата поддерживает три типа памяти:

Flash – память объемом 32 кБ, используется для хранения скетчей. Когда плата Leonardo прошивается, скетч записывается именно во Flash – память.

SRAM память — оперативная память объемом 2,5 кБ. Здесь хранятся переменные, создаваемые в скетче, при отключении питания все данные удалятся.

EEPROM — энергонезависимая память объемом 1 кБ. Здесь можно сохранять различные данные, которые не исчезнут при отключении питания от платы.

Модуль Arduino Pro Micro LEONARDO, ATMEGA32U4

Модуль LEONARDO Pro Micro на ATMEGA32U4 5V/16MHz для ARDUINO (Плата разработчика)

  • Микроконтроллер: ATmega32U4 AVR 8-бит
  • Тактовая частота — 16 МГц
  • Флеш-память — 32 Кб, из них 4 Кб отведены для загрузчика
  • ОЗУ-память — 2,5 Кб
  • EEPROM-память — 1 Кб
  • Цифровые входы/выходы — 18
  • Аналоговые входы — 9
  • Шим выводы — 5
  • Рабочее питание — 5 В
  • Входное напряжение (вывод RAW): 6-12 В
  • Максимальный общий ток: 500 мА
  • Максимальный ток вывода: 10 мА, рекомендуемый 5 мА
  • Светодиодная индикация: питания и обмена данными по USB (RX, TX)
  • USB-разъём: microUSB-B
  • Вес: 5 грамм
  • Поддержка ARDUINO IDE с версией 1.0.1 и новее

Маленький и мощный LEONARDO

Вдохновляясь идеями, и в попытках совместить возможное с невозможным, инженеры-создатели разработали интересную модель ARDUINO-совместимой платы, предоставив пользователям немалые аппаратные мощности и возможности микроконтроллера ATmega32U4 в сочетании с очень маленькими габаритами платы. Получившийся «гибрид» оказался весьма необычен. Столь малый размер, всего 33 х 18 миллиметров, был заимствован у платы PRO MINI. Сравнивая аналогичные старшие модели семейства ARDUINO, имеющие на борту точь-в-точь такой же микроконтроллер (LEONARDO или ESPLORA), вы непременно заметите ограниченное количество расположенных на модуле Pro Micro вводов/выводов. Зато, способности установленной центральной микросхемы с лихвой покрывают этот, казалось бы не особо важный, недостаток. В итоге, перед вами некая «серединка», позволяющая создавать проекты и изготавливать устройства, основополагающей целью которых станут производительность процессора, скромные размеры и отсутствующая необходимость в коммутации большого количества дополнительных модулей расширений.

Раз уж был упомянут модуль Pro Mini, то и все условные «недостатки» и «ограничения» так же плавно переместились в плату Pro Micro. Малое количество выводов для подключения, отсутствие второго (как у старших братьев) регулятора напряжения, физическая несовместимость со «стандартом» модулей расширения, за основу которого были приняты размер и компоновка контактов Arduino UNO R3. Для подключения таких модулей вам обязательно потребуется проводное соединение. Отсутствует кнопка ручного перезапуска микроконтроллера «Reset».

Но и плюсов, поверьте, достаточно много.

К ним можно отнести максимально удобный и лёгкий способ программирования через установленный USB-порт, не используя в процессе прошивки памяти микроконтроллера специальные устройства, называемые внешними программаторами, которые порой совсем не дешёвые. Специальных пинов внутрисистемного программирования попросту нет на плате. Вам не придётся соединять Pro Micro со вспомогательным преобразователем сигналов USB-в-TTL, эмулирующего интерфейс UART (необходим для обмена данными между контроллером и средой разработки ARDUINO API при загрузке в память исполняемого кода программы). Все средства связи между USB-портом подключенного компьютера и микроконтроллером реализованы непосредственно в самой микросхеме.

Снова о размерах — модуль Pro Micro с лёгкостью поместится в спичечный коробок или в небольшой корпус. Придерживаясь минимализма, имеющиеся в комплекте разъёмы не припаяны к плате, которые, при желании или необходимости, вы сможете самостоятельно установить. Или же использовать сторонние всевозможные разъёмы. Либо просто припаять провода к выводам, если размеры разъёмов покажутся вам велики.

Вдобавок, плата богата аппаратными возможностями микроконтроллера, часть из которых попросту не уместилась на выводах. Достаточно посмотреть на лицевую сторону платы, где отмечены цифрами и буквами все выводы, среди которых не окажется 11, 12 и 13 контактов. Микроконтроллер ATmega32U4 у ARDUINO Pro Micro выполнен в корпусе QFN44 (7х7мм), благодаря чему доступа к нераспаянным прямым выводам самой микросхемы фактически нет.

Pro Mini способна подключаться как HID-устройство (класс устройств USB для взаимодействия с человеком) и работать в роли манипуляторов мышь или клавиатура. Присутствует самовосстанавливающийся защитный предохранитель, ограждающий USB-порт вашего компьютера от повреждения при повышенной нагрузке и токов короткого замыкания.

Любой мало-мальский проект, придуманный вами самостоятельно, или заинтересовавший вас пример готового изделия, собранного кем-то ещё, подразумевает взаимодействие с дополняющими модулями, беспроводными передатчиками, датчиками окружающей температуры или влажности, разнообразными сенсорами, радиоприемниками, MP3-проигрывателями и другими разнообразными полезными расширениями. Модуль Pro Micro работает на обычном для ARDUINO-контроллеров напряжении 5 В, благодаря чему вам не потребуется подключать дополнительные преобразователи напряжения для коммутации устройств и модулей с аналогичным базовым питанием, таких как: Bluetooth, Wi-Fi, модули Ethernet, символьные дисплеи, и многие другие. Если необходимость в пониженном питании 3.3 вольта всё же присутствует, вы сможете смело воспользоваться «двунаправленным преобразователем логических уровней», способным конвертировать напряжение из 5 вольт в 3.3 вольта и наоборот.

Расположение элементов на плате

Расположение и обозначение выводов

Все имеющиеся у Pro Micro выводы расположились по двум длинным сторонам.

К питанию платы относится группа контактов GND, VCC, RAW и единственный USB-порт:

  • GND — общий, заземление, ноль, «минус»;
  • RAW — входящее запитывающее напряжение платы. Подаваемое постоянное напряжение может быть в диапазоне от 6 до 12 вольт. Энергосхема Pro Micro автоматически выравнивает (стабилизирует) напряжение выхода до необходимого 5 вольт при помощи встроенного регулятора. Источниками питания могут послужить и блоки питания, и разнообразные аккумуляторы, и даже самые простые и широко распространённые батарейки. Выбор зависит только от того, будет ли законченная модель стационарной, или подвижной, или вообще переносной;
  • VCC — входящее отрегулированное напряжение, не превышающее основное рабочее 5 вольт. Подача напряжения через вывод построено по схеме, исключающей в своей цепи регулятор напряжения, и напрямую питающей микросхему. Данный вывод можно использовать источником питания для подключаемых расширений или датчиков/сенсоров;
  • USB — чаще всего подключение к порту используется в процессе программирования микроконтроллера. Использование USB-порта может быть неудобно или нецелесообразно в завершённом варианте вашей конструкции.
  • Цифровые выводы входа/выхода данных размещены по обеим сторонам, имеют маркировку TX0, RX1, 2. 10, 14, 15, 16, а также ещё 4 можно задействовать из аналоговых. Взаимодействие с ними осуществляется функциями DigitalRead() и DigitalWrite();
  • Аналоговые входные контакты обозначены как A0-A3, а также цифровыми выводами 4, 6, 8, 9 и 10. Каждый из них имеет разрешение 10-бит (используется функция AnalogReference(), значения 0. 1023).

Широтно-импульсная модуляция, позволяющая вам управлять подводимой к нагрузке вывода мощностью, путём изменения скважности импульсов, при постоянной частоте:

  • выводы ШИМ — контакты совмещены с цифровыми пинами и имеют разрешение: 3 (8-бит/256 значений), 5 (10-бит/1024 значения), 6 (10-бит/1024 значения), 9 (16-бит/65536 значений), 10 (16-бит/65536 значений). Используется функция AnalogWrite(). С целью быстрого распознавания, каждый вывод обведён белым кругом.

Аппаратный сброс микрочипа ATmega32U4:

  • вывод «Reset» — на контакт подаётся низкоуровневый сигнал LOW (ноль), приводящий к перезапуску контроллера. Как ранее упоминалось, Pro Micro не имеет возможности ручного перезапуска. Его несложно сделать самостоятельно, соединив контакты Reset и GND через механическую кнопку.
  • прерывание 0 на выводе 3, прерывание 1 на выводе 2, прерывание 2 на выводе 1 и прерывание 3 на выводе 0

Принципиальная схема

Интерфейсы программирования

  • UART, асинхронный последовательный интерфейс — контакты TX0 и RX1. Основная шина USB-UART зарезервирована и не доступна для пользователя на самостоятельных выводах. Для установления связи по дополнительной последовательной шине UART1 используется класс Serial1. При этом, встроенные светодиоды с аналогичным названием RX и TX не отображают процесс обмена данными. Подключение к другому устройству осуществляется по схеме RX->TX, TX->RX;
  • SPI, последовательный периферийный интерфейс — контакты с маркировкой 16 (MOSI), 14 (MISO) и 15 (SCK). Линия SS не выведена ни на один пользовательский контакт. В случае необходимости её использования в проекте, вам не составит труда к ней подключиться. Физический вывод контроллера 8 (SS, PB0) соединён через резистор со светодиодом RX.
  • TWI/IIC/I2C, двунаправленный последовательный интерфейс — контакты с маркировкой 2 (SDA) и 3 (SCL).
  • JTAG-интерфейс тестирования и отладки — контакты с маркировкой А0 (TDI), A1 (TDO), A2 (TMS) и A3 (TCK).
Читать еще:  Где найти папку hyper v windows 10. Обзор бесплатной версии Hyper-V

Первое включение

Перед подключением платы Pro Micro к компьютеру, для верного её определения операционной системой Windows, необходимо произвести несложные настройки.

    Первый шаг: потребуется загрузить драйвер (подписанный для пользователей Windows). На ОС Windows 10 драйвер должен установиться автоматически. Возможно, вам не придётся его загружать. Если вы используете ОС Windows 10 и драйвер установился, переходите к установке дополнения для ARDUINO IDE.

Распакуйте ZIP-файл и запомните путь, куда расположились содержащиеся в архиве файлы. В ZIP-архиве вы сможете найти .INF и .CAT файлы, содержащие информацию, необходимую для установки драйвера Pro Micro.

  • Второй шаг: подключите Pro Micro к USB-порту вашего компьютера. В нижнем правом углу появиться всплывающее сообщение «Установка драйвера устройства», затем еще одно «Программное обеспечение для устройства не было установлено». Не стоит пугаться этого. ОС Windows просто не знает, где размещены необходимые для установки файлы. Иногда могут возникнут проблемы с подключением к USB-порту версии 3.0, поэтому рекомендуется воспользоваться USB-портом версии 2.0.
  • Третий шаг: обновление драйвера через «Диспетчер устройств». Чтобы его открыть, нажмите «Пуск», затем «Панель управления» и в открывшемся окне «Настройка параметров компьютера» выберите щелчком мыши «Диспетчер устройств».

    В качестве альтернативного запуска используйте сочетание клавиш Win+R, в окне «Выполнить» наберите ’devmgmt.msc’ и нажмите ОК.

    В «Диспетчере устройств», в разделе «Другие устройства» вы увидите «USB устройство ввода» (или ARDUINO Leonardo). Выделите это устройство, нажмите на нём правой кнопкой мыши и из открывшегося меню выберите «Обновить драйверы. »

    Четвёртый шаг: поиск драйвера. В первом открывшемся окне кликните «Выполнить поиск драйверов на этом компьютере». В следующем окне нажмите кнопку «Обзор» и укажите месторасположение загруженного и распакованного драйвера из папки с именем «Arduino_Boards-master» (шаг 1). Нажмите ОК, затем выберите «Далее».

    Операционная система компьютера задаст вам вопрос об подтверждении установки драйвера, согласитесь нажатием «Установить». Спустя некоторое время процесс закончится, и обновление драйвера завершится. Автоматически обновиться окно «Диспетчера устройств» и вы увидите новую запись в разделе «Порты (COM или PLT)»: Pro Micro (COMxx) или Arduino Leonardo (COMxx).

    Программирование и установка дополнения для ARDUINO IDE (шаг 5, завершаюший)

    Если вы ранее не использовали ARDUINO, загрузите с официального сайта редактор ARDUINO IDE — бесплатное программное обеспечение разработчика ARDUINO API.

    Плата Pro Micro является сторонней разработкой и изначально не поддерживается средой программирования ARDUINO IDE. Чтобы научить их обоих понимать и общаться друг с другом, потребуется установить дополнительный файл, содержащий в себе всю необходимую информацию о плате.

    Начиная с версии 1.6.4, добавление сторонних неофициальных плат в среду разработки, используя внедрённый инструмент «Менеджер плат», стало крайне простым. Запустите ARDUINO IDE, в меню «Файл (File)» перейдите в «Настройки (Preferences)», в открывшемся окне найдите строку «Дополнительные ссылки для менеджера плат» и скопируйте в него строку:

    Затем, нажмите ОК. В основном меню редактора «Инструменты (Tools) / Плата: (Boards)», в верхней части раскрывшегося списка, кликните «Менеджер плат». Во вновь открывшемся окне менеджера, в левом верхнем углу найдите выпадающий список «Тип (Type)», в котором выберите «Внесены (Contributed)». Ниже отобразиться перечень, из которого вам необходимо найти «SparkFun AVR boards by SparkFun Electronics».

    Нажав кнопку «Установка», в нижней части окна вы увидите процесс добавления файлов. После полного завершения, рядом с этим элементом списка, появиться надпись «Установлен (Installed)». Обновление программного обеспечения закончено.

    Закройте окно «Менеджер плат» и в разделе основного меню «Инструменты / Плата» выберите «Pro Micro», затем «Инструменты / Процессор» укажите тип используемой вами платы «ATmega32U4 (5V, 16MHz)» и не забудьте про созданный драйвером виртуальный порт компьютера «Инструменты / Порт» (например, COM2). На разных компьютерах нумерация портов может различаться.

    В среде разработки ARDUINO API любую программу, будь она маленькая или большая, принято называть «Скетч». Самый популярный первый скетч, который пробуют загрузить в микроконтроллер пользователи, впервые приобщающиеся к изучению ARDUINO — совсем простенькая программа мигания встроенным светодиодом. У большинства подобных плат, на 13 контакте, есть доступный для этой цели светодиод. Как говорилось ранее, Pro Micro похожа, совместима, да вот не такая, как все. И подобного светодиода у неё не оказалось. Зато, плата богата двумя техническими светодиодами, показывающие вам процесс обмена информацией между USB-портом и микроконтроллером ATmega32U4. Попробуйте загрузить нижеприведённый пример скетча в Pro Micro. Вы непременно приятно удивитесь, убедившись, насколько просто можно «помигать» этими самыми «хитрыми» светодиодами.

    В завершении добавим, что редактор ARDUINO IDE имеет немалую библиотеку примеров для начинающих. Найти их можно в основном меню «Файл / Примеры».

    Arduino Pro Mini — Характеристики, распиновка, описание платы

    Arduino Pro Mini одина из самых миниатюрных плат семейства Arduino и может использоваться в готовых проектах. Разработана и производится SparkFun Electronics. Построена на микроконтроллере ATmega168, а позже вышла плата на базе микроконтроллера ATmega328. Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов. Блок из шести выводов может подключаться к кабелю FTDI или плате-конвертеру Sparkfun для обеспечения питания и связи через USB. Arduino Pro Mini — это Arduino Nano без встроенного преобразователя FTDI FT232RL (или CH340G).
    Существует две версии платформы Pro Mini. Одна версия работает при напряжении 3.3 В и частоте 8 МГц, другая при напряжения 5 В и частоте 16 МГц.

    Плата поставляется без впаянных разъемов. Это дает возможность выбрать свой способ подключения платы: впаять разъемы или выполнить соединение пайкой проводов.

    Характеристики Arduino Pro Mini

    Arduino Pro Mini ATmega168 3.3V/8MHz 5V/16MHz

    Принципиальная схема

    Arduino Pro Mini ATmega328 3.3V/8MHz 5V/16MHz

    Принципиальная схема

    Распиновка Arduino Pro Mini



    Каждый из 14 цифровых выводов Pro, используя функции pinMode() , digitalWrite() , и digitalRead() , может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 3,3 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

    • Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы имеют соединение с выводами TX-0 и RX-1 блока из шести выводов.
    • Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt() .
    • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функцииanalogWrite() .
    • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino.
    • LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

    На платформе Pro Mini установлены 6 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Четыре из них расположены на краю платформы, а другие два (входы 4 и 5) ближе к центру. Измерение происходит относительно земли до значения VCC. Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

    • I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для создания которой используется библиотека Wire.

    Существует дополнительный вывод на платформе:

    • Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.

    Питание платы

    Arduino Pro Mini может получать питание: через кабель FTDI FT232RL (или CH340G), или от платы-конвертора, или от регулируемого источника питания 3.3 В или 5 В (зависит от модели платформы) через вывод Vcc, или от нерегулируемого источника через вывод RAW.

    Выводы питания

    • RAW. Для подключения нерегулируемого напряжения.
    • VCC. Для подключения регулируемых 3.3 В или 5 В.
    • GND. Выводы заземления.

    Подключение платы Arduino Pro Mini

    Для соединения с компьютером используется специальный кабель FTDI FT232RL (или CH340G), содержащий преобразователь интерфейса USB–USART. Микроконтроллер содержит интерфейс USART, его сигналы RX и ТХ выведены на торцевую часть платы. Специальный кабель подключается к этим входам Arduino Pro Mini, а также к контактам VCC и GND. При этом питание 5 В поступает в модуль от персонально компьютера. Существуют соединители, имеющие также очень важный контакт DTR. Сигнал на этом контакте автоматически формирует сигнал сброса перед обновлением программы в МК. Без сброса в нужный момент в начале записи программы невозможно записать новую программу. Следует учитывать порядок подключения контактов. Правильно соединение USART выполняется по схеме:

  • Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector