Arduino Micro (ATmega32U4)

Описание

Arduino Micro - это плата на основе микроконтроллера ATmega32u4. В его состав входит все необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 20 цифровых входов/выходов (из них 7 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов, 12 - в качестве аналоговых входов), кварцевый резонатор на 16 МГц, разъем micro-USB, разъем ICSP для внутрисхемного программирования и кнопка сброса.

Для начала работы с устройством достаточно просто подключить его к компьютеру посредством USB-кабеля. Устройство разработано таким образом, чтобы его можно было удобно размещать на макетной плате. Как и в Leonardo, в Arduino Micro используется микропроцессор ATmega32u4 со встроенным контроллером USB. Такое решение исключает необходимость использования дополнительного контроллера, и при подключении к компьютеру позволяет Ардуино Micro определяться в системе как обычная мышь, клавиатура или виртуальный COM-порт.
 
Arduino Micro может быть запитан через USB или от внешнего источника питания - тип источника выбирается автоматически.
В качестве внешнего источника питания (не USB) может использоваться любой источник питания постоянного тока (DC) или обычный аккумулятор/батарея. Для этого выводы аккумулятора или DC-источника питания необходимо подсоединить к выводам Gnd и Vin. Напряжение внешнего источника питания может быть в пределах от 6 до 20 В. Однако, уменьшение напряжения питания ниже 7В приводит к уменьшению напряжения на выводе 5V, что может стать причиной нестабильной работы устройства. Использование напряжения больше 12В может приводить к перегреву стабилизатора напряжения и выходу платы из строя. С учетом этого, рекомендуется использовать источник питания с напряжением в диапазоне от 7 до 12В.

Основные выводы питания перечислены ниже:

• VIn. Напряжение, поступающее в Arduino непосредственно от внешнего источника питания (не связано с 5В от USB или другим стабилизированным напряжением). Через этот вывод можно подавать внешнее питание.

• 5V. Стабилизированный источник напряжения, используемый для питания микроконтроллера и других компонентов устройства. Это напряжение может поступать как от встроенного стабилизатора напряжения Vin, так и от USB или другого стабилизированного источника питания на 5В.

• 3V. Питание 3.3В, формируемое встроенным стабилизатором напряжения. Максимальный выходной ток этого вывода составляет 50 мА.

• Gnd Выводы земли.

Память
Объем памяти программ микроконтроллера ATmega32U4 составляет 32 КБ (из них 4 КБ отведены под загрузчик). Помимо этого, он имеет 2.5 КБ оперативной памяти SRAM и 1 КБ EEPROM

Входы и выходы
С использованием функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead() каждый из 20 цифровых выводов может работать в качестве входа или выхода. Рабочее напряжение выводов составляет 5В. Максимальный ток, который может отдавать или потреблять один вывод, равен 40 мА. Все выводы сопряжены с внутренними подтягивающими резисторами (по умолчанию отключенными) номиналом 20-50 кОм. Помимо основных, некоторые выводы Ардуино могут выполнять дополнительные функции:

• Последовательный интерфейс: выводы 0 (RX) и 1 (TX). Используются для получения (RX) и передачи (TX) данных по последовательному интерфейсу посредством аппаратного приемопередатчика, встроенного в ATmega32U4. Обратите внимание, что в Arduino Micro класс Serial отвечает за передачу данных через USB (CDC)-соединение; для передачи данных через выводы 0 и 1 необходимо использовать класс Serial1.

• TWI: выводы 2 (SDA) и 3 (SCL). С использованием библиотеки Wire данные выводы позволяют осуществлять связь по интерфейсу TWI.

• Внешние прерывания: выводы 0 (RX), 1 (TX), 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы в качестве источников прерываний, возникающих при различных условиях: при низком уровне сигнала, по фронту, по спаду или при изменении сигнала. Для получения дополнительной информации см. функцию attachInterrupt().

• ШИМ: выводы 3, 5, 6, 9, 10, 11 и 13. С помощью функции analogWrite() могут выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.

• Интерфейс SPI: выводы разъема ICSP. C использованием библиотеки SPI данные выводы позволяют осуществлять связь по интерфейсу SPI. Обратите внимание, что в Arduino Micro линии SPI выведены только на разъем ICSP и на отдельные выводы MISO, MOSI и SCK, расположенные рядом с ним. При этом они не соединены с цифровыми выводами платы, как на Arduino Uno.

• RX_LED/SS. Это дополнительный вывод, которого не было в Arduino Leonardo. Он соединен со светодиодом RX_LED, индицирующим процесс передачи данных через USB. Однако вместе с тем, он может также использоваться в качестве вывода SS при работе с SPI-интерфейсом.

• Светодиод: вывод 13. Встроенный светодиод, подсоединенный к выводу 13. При отправке значения HIGH светодиод включается, при отправке LOW - выключается.

• Аналоговые входы: выводы A0 - A5, A6 - A11 (на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12). В Arduino Micro всего есть 12 аналоговых входов: A0 - A5 (отмечены непосредственно на плате) и A6 - A11 (расположены на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12 соответственно). Для обращения к этим выводам в программе можно использовать константы A0 - A11. Каждый из входов может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 различных значения). По умолчанию, измерение напряжения осуществляется относительно диапазона от 0 до 5 В. Однако, верхнюю границу этого диапазона можно изменить, используя вывод AREF и функцию analogReference().

Помимо перечисленных на плате существует еще несколько выводов:

• AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Может задействоваться функцией analogReference().

• Reset. Формирование низкого уровня (LOW) на этом выводе приведет к перезагрузке микроконтроллера. Обычно этот вывод служит для функционирования кнопки сброса на платах расширения.
  
  Расположение выводов
  
  

Сравнительные характеристики: