Parentah Operasi
Éléktor Arduino
NANO
Pelatihan Board MCCAB®
Wahyu 3.3

Palanggan anu dihormat, Dewan Pelatihan MCCAB diproduksi saluyu sareng arahan Éropa anu lumaku sahingga gaduh tanda CE. Pamakéan dimaksudkeun na dijelaskeun dina parentah operasi ieu. Upami anjeun ngarobih Papan Pelatihan MCCAB atanapi henteu nganggo éta saluyu sareng tujuanana, anjeun nyalira nanggung jawab pikeun patuh kana aturan anu berlaku.
Ku alatan éta, ngan ukur nganggo Papan Pelatihan MCCAB sareng sadaya komponén di dinya sakumaha anu dijelaskeun dina petunjuk operasi ieu. Anjeun ngan ukur tiasa ngalebetkeun Papan Pelatihan MCCAB sareng manual operasi ieu.
Sadaya inpo dina manual ieu nujul kana Board Pelatihan MCCAB kalawan tingkat édisi Wahyu 3.3. Tingkat édisi Dewan Pelatihan dicitak dina sisi handapna (tingali Gambar 13 dina kaca 20). Versi manual ieu ayeuna tiasa diunduh tina websitus www.elektor.com/20440 pikeun ngundeur. ARDUINO jeung ngaran merk Arduino sejen tur logos mangrupakeun mérek dagang kadaptar ti Arduino SA. ®

Daur ulang

Alat-alat listrik sareng éléktronik anu dianggo kedah didaur ulang janten runtah éléktronik sareng henteu kedah dibuang kana runtah rumah tangga.
Dewan Pelatihan MCCAB ngandung bahan baku berharga anu tiasa didaur ulang.
Ku alatan éta, buang alat dina depot kempelan luyu. (Diréktif EU 2012/19 / EU). Administrasi kotamadya anjeun bakal nyarioskeun ka anjeun dimana mendakan titik koleksi gratis anu paling caket.

parentah kaamanan

Ieu parentah operasi pikeun Board Pelatihan MCCAB ngandung émbaran penting dina commissioning jeung operasi!
Ku alatan éta, maca sakabéh manual operasi taliti saméméh ngagunakeun papan latihan pikeun kahiji kalina dina urutan ulah tatu hirup jeung anggota awak alatan shock listrik, seuneu atawa kasalahan operasi ogé ruksakna Board Pelatihan.
Jieun manual ieu sadia ka sadaya pamaké séjén tina dewan latihan.
Produkna parantos dirarancang saluyu sareng standar IEC 61010-031 sareng parantos diuji sareng ninggalkeun pabrik dina kaayaan anu aman. Pamaké kedah niténan peraturan anu lumaku pikeun nanganan alat listrik, ogé sadayana prakték sareng prosedur kaamanan anu ditarima sacara umum. Khususna, peraturan VDE VDE 0100 (perencanaan, pamasangan sareng uji coba low-voltage sistem listrik), VDE 0700 (kaamanan alat-alat listrik pikeun pamakéan domestik) jeung VDE 0868 (parabot pikeun audio / video, téhnologi informasi jeung komunikasi) kudu disebutkeun di dieu.
Dina fasilitas komérsial, aturan pencegahan kacilakaan asosiasi asuransi liability dunungan komérsial ogé lumaku.

simbol kaamanan dipaké

Perhatosan Hazard Listrik
Tanda ieu nunjukkeun kaayaan atanapi prakték anu tiasa nyababkeun maot atanapi cilaka pribadi.
Tanda Peringatan Umum
Tanda ieu nunjukkeun kaayaan atanapi prakték anu tiasa nyababkeun karusakan kana produkna atanapi alat anu disambungkeun.

2.1 catu daya
Awas:

• Dina sagala kaayaan bisa négatip voltages atanapi voltages leuwih gede ti +5 V disambungkeun ka Board Pelatihan MCCAB. Hiji-hijina pengecualian nyaéta input VX1 sareng VX2, di dieu input voltages bisa jadi dina rentang ti +8 V nepi ka +12 V (tingali bagian 4.2).
• Pernah nyambungkeun poténsi listrik séjén ka garis taneuh (GND, 0 V).
• Pernah silih tukeur sambungan pikeun taneuh (GND, 0 V) ​​jeung +5 V, sabab ieu bakal ngakibatkeun karuksakan permanén ka Board Pelatihan MCCAB!
• Khususna, henteu pernah nyambungkeun ~230 V atanapi ~115 V voltage ka Dewan Pelatihan MCCAB!
  Aya bahaya pikeun kahirupan !!!

2.2 Nanganan jeung kaayaan lingkungan
Pikeun ngahindarkeun maot atanapi tatu sareng ngajagi alat tina karusakan, aturan di handap ieu kedah diperhatoskeun:

• Pernah ngoperasikeun Dewan Pelatihan MCCAB di kamar anu aya uap atanapi gas ngabeledug.
• Lamun jalma ngora atawa jalma anu teu wawuh jeung penanganan sirkuit éléktronik gawé bareng jeung MCCAB Board Pelatihan, misalna, dina konteks palatihan, personel dilatih appropriately dina posisi tanggung jawab kudu ngawas kagiatan ieu.
  Pamakéan barudak sahandapeun 14 taun teu dimaksudkeun sarta kudu dihindari.
• Upami Dewan Pelatihan MCCAB nunjukkeun tanda-tanda karusakan (contona, kusabab setrés mékanis atanapi listrik), éta henteu kedah dianggo pikeun alesan kaamanan.
• Dewan Pelatihan MCCAB ngan ukur tiasa dianggo dina lingkungan anu bersih sareng garing dina suhu dugi ka +40 °C.

2.3 Perbaikan jeung perawatan

• Pikeun ngahindarkeun karuksakan harta atawa tatu pribadi, sagala perbaikan nu bisa jadi diperlukeun ngan bisa dilaksanakeun ku personel spesialis dilatih appropriately tur ngagunakeun suku cadang aslina.
• Dewan Pelatihan MCCAB henteu ngandung bagian anu tiasa dilayanan ku pangguna.

pamakéan dimaksudkeun

Dewan Pelatihan MCCAB parantos dikembangkeun pikeun ngajar pangaweruh anu sederhana sareng gancang ngeunaan program sareng panggunaan sistem mikrokontroler.
Produk dirancang sacara éksklusif pikeun tujuan latihan sareng latihan. Pamakéan anu sanés, contona, dina fasilitas produksi industri, henteu diidinan.

Awas: Dewan Pelatihan MCCAB ngan ukur dianggo sareng sistem mikrokontroler Arduino® NANO (tingali Gambar 2) atanapi modul mikrokontroler anu cocog sareng 100%. modul ieu kudu dioperasikeun ku vol operasitage tina Vcc = +5V. Upami teu kitu, aya résiko karuksakan teu bisa balik atawa karuksakan modul mikrokontroler, dewan latihan jeung alat disambungkeun ka dewan latihan.
Awas: Voltages dina rentang +8 V nepi ka +12 V bisa disambungkeun kana inputs VX1 na VX2 dewan latihan (tingali bagian 4.2 manual ieu). voltagEs dina sadaya input papan latihan anu sanés kedah aya dina kisaran 0 V dugi ka +5 V.
Awas: Parentah operasi ieu ngajelaskeun kumaha leres nyambungkeun sareng ngoperasikeun Dewan Pelatihan MCCAB sareng PC pangguna sareng modul éksternal. Punten dicatet yén kami henteu gaduh pangaruh kana operasi sareng / atanapi kasalahan sambungan anu disababkeun ku pangguna. Pamaké nyalira tanggung jawab pikeun sambungan anu leres tina papan pelatihan ka PC pangguna sareng modul éksternal, ogé pikeun program sareng operasi anu leres! Pikeun sakabéh karuksakan hasilna tina sambungan salah, kontrol salah, programming salah jeung / atawa operasi salah pamaké téh solely jawab! Klaim tanggung jawab ngalawan kami kaharti teu kaasup dina kasus ieu.

Sagala pamakéan lian ti nu dieusian teu diwenangkeun! Dewan Pelatihan MCCAB teu kedah dirobih atanapi dirobih, sabab ieu tiasa ngarusak atanapi ngabahayakeun pangguna (korsleting, résiko overheating sareng seuneu, résiko shock listrik). Lamun tatu pribadi atawa ruksakna harta lumangsung salaku hasil tina pamakéan bener tina dewan latihan, ieu téh dampal suku tanggung jawab operator jeung teu produsén.

Dewan Pelatihan MCCAB sareng komponenana

angka 1 nembongkeun Board Pelatihan MCCAB kalawan elemen kontrol na. Papan latihan ngan saukur disimpen dina permukaan kerja anu henteu konduktif listrik sareng dihubungkeun ka PC pangguna nganggo kabel mini USB (tingali bagian 4.3).
Utamana dina kombinasi sareng "Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters" (ISBN 978-3-89576-545-2), diterbitkeun ku Elektor, Dewan Pelatihan MCCAB cocog pisan pikeun gampang sareng gancang diajar program sareng pamakean a sistem mikrokontroler. Pamaké nyiptakeun program latihan pikeun Papan Pelatihan MCCAB dina PC na dina Arduino IDE, lingkungan pamekaran sareng kompiler C / C ++ terpadu, anu anjeunna tiasa unduh gratis tina websitus  

Gambar 1: Dewan Pelatihan MCCAB, Wahyu 3.3

Unsur operasi sareng tampilan dina Papan Pelatihan MCCAB:

1. 11 × LED (indikasi status pikeun input/output D2 … D12)
2. Header JP6 pikeun nyambungkeun LEDs LD10 ... LD20 jeung GPIOs D2 ... D12 ditugaskeun ka aranjeunna
3. Blok terminal SV5 (distributor) pikeun input / output mikrokontroler
4. Tombol RESET
5. Modul mikrokontroler Arduino® NANO (atanapi cocog) sareng mini USB - stop kontak
6. LED "L", disambungkeun ka GPIO D13
7. Panyambung SV6 (distributor) pikeun mikrokontroler inputs / outputs
8. Potensiometer P1
9. Pin lulugu JP3 pikeun milih vol operasitage tina potentiometers P1 jeung P2
10. Potensiometer P2
11. Pin lulugu JP4 pikeun milih sinyal dina pin X tina konektor strip SV12
12. Strip konektor SV12: SPI-Interface 5 V (sinyal dina pin X dipilih via JP4)
13. Panyambung strip SV11: panganteur SPI 3.3 V
14. Blok terminal SV10: panganteur IC 5 V
15. Blok terminal SV8: panganteur I2 C 3.3 V
16. Blok terminal SV9: 22 panganteur IC 3.3 V
17. Blok terminal SV7: Ngalihkeun kaluaran pikeun alat éksternal
18. tampilan LC kalawan 2 x 16 karakter
19. 6 × tombol push switch K1 … K6
20. 6 × saklar geser S1 ... S6
21. Pin lulugu JP2 pikeun nyambungkeun saklar ka inputs tina mikrokontroler nu.
22. Blok terminal SV4: distributor pikeun vol operasitages
23. Piezo buzzer buzzer1
24. Blok terminal SV1: Ngalihkeun kaluaran pikeun alat éksternal
25. Jalur terminal SV3: Kolom matriks LED 3 × 3 (kaluaran D6 ... D8 sareng résistor séri 330 Ω)
26. Panyambung strip SV2: 2 x 13 pin pikeun nyambungkeun modul éksternal
27. Matriks LED 3 × 3 (9 LED beureum)
28. Pin lulugu JP1 pikeun nyambungkeun barisan 3 × 3 LED matriks jeung mikrokontroler GPIOs D3 … D5
29. A jumper dina posisi "Buzzer" tina header pin JP6 nyambungkeun Buzzer1 jeung GPIO D9 mikrokontroler nu.

Kadali individu dina papan latihan dijelaskeun sacara rinci dina bagian ieu.

4.1 Modul mikrokontroler Arduino® NANO 
NANO atanapi modul mikrokontroler anu cocog sareng éta dipasang kana Papan Pelatihan MCCAB (tingali panah (5) dina Gambar 1 sareng Gambar 2 sareng M1 dina Gambar 4). Modul ieu dilengkepan ku mikrokontroler AVR ATmega328P, anu ngatur komponén periferal dina papan latihan. Saterusna, aya hiji sirkuit converter terpadu di sisi handap modul, nu ngahubungkeun antarbeungeut serial tina mikrokontroler UART (Universal Asynchronous panarima pamancar) jeung panganteur USB tina PC nu. Antarbeungeut ieu ogé dianggo pikeun ngamuat program anu diciptakeun ku pangguna dina PC na kana mikrokontroler atanapi pikeun mindahkeun data ka / tina monitor séri Arduino IDE (lingkungan pamekaran). Dua LEDs TX na RX dina Gambar 2 nunjukkeun lalulintas data dina garis serial TxD na RxD tina mikrokontroler nu. Hiji Arduino ®

Gambar 2: Modul mikrokontroler Arduino® NANO (Sumber: www.arduino.cc)

LED L (tingali Gambar 2 jeung panah (6) dina Gambar 1 - designation "L" bisa jadi béda pikeun Arduino NANO clones cocog) disambungkeun permanén ka GPIO D13 mikrokontroler via résistor runtuyan jeung nunjukkeun kaayaan na LOW atanapi TINGGI. +5 V voltage regulator di sisi handap modul stabilizes voltage disadiakeun externally ka Board Pelatihan MCCAB via input VIN tina Arduino ® NANO modul (tingali bagian 4.2).
Ku mencét tombol RESET dina luhureun modul Arduino ® NANO (tingali Gambar 2 jeung panah (4) dina Gambar 1) mikrokontroler disetel ka kaayaan awal diartikeun sarta program geus dimuat restarted. i Sadaya inputs na outputs tina mikrokontroler nu penting pikeun pamaké disambungkeun ka dua terminal strips SV5 na SV6 (panah (3) jeung panah (7) dina Gambar 1). Ku cara panyambungna - disebut Kabel Dupont (tingali Gambar 3) - input / kaluaran mikrokontroler (ogé disebut GPIO = Input / Output Tujuan Umum) anu dipimpin kaluar dina SV5 sareng SV6 tiasa dihubungkeun ka elemen operasi (tombol, saklar. , …) dina Dewan Pelatihan MCCAB atanapi ka bagian luar.

Gambar 3: Béda jinis kabel Dupont pikeun nyambungkeun GPIO ka elemen kontrol

Pamaké kedah ngonpigurasikeun unggal GPIO modul mikrokontroler Arduino® NANO dina dua jalur konektor SV5 sareng SV6 (panah (3) sareng panah (7) dina Gambar 1), anu disambungkeun ku kabel Dupont ka konektor dina latihan. dewan atawa ka konektor éksternal, dina program na pikeun arah data diperlukeun salaku input atawa kaluaran!
Arah data diatur kalawan instruksi
pinMode(gpio, arah); // pikeun "gpio" selapkeun nomer pin anu saluyu // pikeun "arah" selapkeun "INPUT" atanapi "OUTPUT"
Examples:
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO D2 disetel salaku kaluaran
pinMode(13, INPUT); // GPIO D13 diatur salaku input
angka 4 nembongkeun wiring of Arduino® NANO microcontroller modul M1 on MCCAB Board Pelatihan.

Gambar 4: Kabel tina modul mikrokontroler Arduino® NANO dina Papan Pelatihan MCCAB
Data pangpentingna tina modul mikrokontroler Arduino® NANO:

• Operasi voltage Vcc:	+5 V
• Vol operasi disadiakeun externallytage di VIN:	+8 V nepi ka +12 V (tingali bagian 4.2)
• Pin input analog tina ADC:	8 (AO … A7, tingali m catetan handap)
• Pin input/output digital:	12 (D2 … D13) résp. 16 (tingali catetan)
Konsumsi ayeuna tina modul NANO:	kira-kira. 20 mA
• Max. input / kaluaran ayeuna tina hiji GPIO:	40 mA
Jumlah arus input/output sadaya GPIO:	maksimal 200 mA
• Mémori instruksi (memori flash):	32 KB
• Mémori Gawé (memori RAM):	2 KB
• Mémori EEPROM:	1 KB
•Frékuénsi jam:	16 MHz
• Antarmuka serial:	SPI, I2C (pikeun UART sigana catetan)

Catetan

• GPIOs D0 sareng D1 (pin 2 sareng pin 1 tina modul M1 dina Gambar 4) ditugaskeun sareng sinyal RxD sareng TxD tina UART mikrokontroler sareng dianggo pikeun sambungan séri antara Papan Pelatihan MCCAB sareng port USB tina PC. . Éta kituna ngan sadia pikeun pamaké pikeun extent kawates (tingali ogé bagian 4.3).
• GPIOs A4 jeung A5 (pin 23 jeung pin 24 tina modul M1 dina Gambar 4) ditugaskeun ka sinyal SDA jeung SCL tina panganteur IC mikrokontroler urang (tingali bagian 4.13) sahingga ditangtayungan pikeun sambungan serial ka tampilan LC on Board Pelatihan MCCAB (tingali bagian 4.9) jeung éksternal I 2 modul C disambungkeun ka konektor strips SV8, SV9 na SV10 (panah (15), (16) jeung (14) dina Gambar 1). Éta kituna ngan sadia pikeun pamaké pikeun I 2 aplikasi C.
• Pin A6 sareng A7 (pin 25 sareng pin 26 tina mikrokontroler ATmega328P dina Gambar 4 ngan tiasa dianggo salaku input analog pikeun Analog / DigitalConverter (ADC) mikrokontroler. Éta henteu kedah dikonpigurasi ku fungsi pinMode () salaku input!), Ieu bakal ngakibatkeun hiji kabiasaan lepat tina sketsa A6 na A7 disambungkeun permanén ka terminal wiper tina potentiometers P1 na P2 (panah (8) jeung panah (10) dina Gambar 1), tingali bagian 4.3. .
• Koneksi A0 … A3 dina header pin SV6 (panah (7) dina Gambar 1) aya dina prinsip input analog pikeun Analog/Digital-Converter mikrokontroler. Tapi, lamun 12 GPIO digital D2 … D13 teu cukup pikeun aplikasi husus, A0 … A3 ogé bisa dipaké salaku inputs/output digital. Lajeng aranjeunna kajawab via pin angka 14 (A0) ... 17 (A3). 2 Examples: pinMode (15, OUTPUT); // A1 dipaké salaku pinMode kaluaran digital (17, INPUT); // A3 dipaké salaku input digital
• Pin D12 dina header pin SV5 (panah (3) dina Gambar 1) sareng pin D13 sareng A0… 3) tur bisa disambungkeun kana switch S6 ... S7 atawa pushbuttons K1 ... K2 disambungkeun ka aranjeunna dina paralel, tempo ogé bagian 21. Dina hal ieu, pin masing-masing kudu ngonpigurasi salaku input digital kalawan instruksi pinMode.

Akurasi konversi A/D
Sinyal digital dina chip mikrokontroler ngahasilkeun interferensi éléktromagnétik anu tiasa mangaruhan katepatan pangukuran analog.
Lamun salah sahiji GPIOs A0 ... A3 dipaké salaku kaluaran digital, jadi penting yén ieu teu pindah bari hiji analog / konversi digital lumangsung dina input analog sejen! Parobahan sinyal kaluaran digital dina A0 … A3 salila konvérsi analog/digital dina salah sahiji input analog séjén A0 … A7 bisa ngapalkeun hasil konvérsi ieu sacara signifikan.
Pamakéan antarmuka IC (A4 sareng A5, tingali bagian 4.13) atanapi GPIOs A0 ... A3 salaku input digital henteu mangaruhan kualitas konversi analog/digital.

4.2 Pasokan kakuatan Dewan Pelatihan MCCAB
Dewan Pelatihan MCCAB dianggo sareng vol DC operasi nominaltage of Vcc = +5 V, nu biasana disadiakeun pikeun eta via stop kontak mini USB tina modul mikrokontroler Arduino NANO ti PC disambungkeun (gambar 5, angka 2 jeung panah (5) dina Gambar 1). Kusabab PC biasana nyambung waé pikeun nyiptakeun sareng ngirimkeun program latihan, jinis catu daya ieu idéal.
Pikeun tujuan ieu, papan latihan kudu disambungkeun ka port USB tina PC pamaké liwat kabel mini-USB. PC nyadiakeun vol DC stabilizedtage kira-kira. +5 V, nu galvanically terasing tina vol mainstage sarta bisa dieusian ku arus maksimum 0.5 A, via panganteur USB na. Ayana +5 V operasi voltage dituduhkeun ku LED dilabélan ON (atanapi POW, PWR) dina modul mikrokontroler (Gambar 5, Gambar 2). +5 V voltage disadiakeun via stop kontak mini USB disambungkeun ka vol operasi sabenernatage Vcc dina modul mikrokontroler Arduino NANO via dioda pelindung D. Vol operasi sabenernatage Vcc rada turun ka Vcc ≈ +4.7 V alatan voltage serelek di dioda panyalindungan D. Ieu réduksi leutik tina vol operasitage henteu mangaruhan fungsi modul mikrokontroler Arduino® NANO. ® Alternatipna, dewan latihan bisa disadiakeun ku vol DC éksternaltage sumber. Ieu voltage, dilarapkeun boh ka terminal VX1 atawa ka terminal VX2, kudu dina rentang VExt = +8 … +12 V. Vol éksternaltage geus fed kana pin 30 (= VIN) tina modul mikrokontroler Arduino NANO boh via konektor SV4 atanapi tina modul éksternal disambungkeun ka konektor SV2 (tingali Gambar 5, Gambar 4 jeung panah (22) atawa panah (26) dina Gambar 1) . Kusabab dewan disayogikeun kakuatan tina PC anu disambungkeun liwat stop kontak USB na, teu mungkin pikeun ngabalikeun polaritasna vol operasi.tage. Dua éksternal voltages anu tiasa disayogikeun ka sambungan VX1 sareng VX2 dipisahkeun ku dioda, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 4. 

The diodes D2 na D3 nyadiakeun decoupling tina dua vol éksternaltages di VX1 jeung VX2, bisi voltage kudu dilarapkeun ka duanana inputs éksternal dina waktos anu sareng ku kasalahan, sabab alatan diodes ngan nu leuwih luhur ti dua vol.tages bisa ngahontal input VIN (pin 30, tingali Gambar 5 jeung Gambar 4) tina modul mikrokontroler Arduino NANO M1.
The éksternal DC voltage disayogikeun ka modul mikrokontroler dina konektor VIN na diréduksi jadi +5 V sareng distabilkeun ku vol terintegrasi.tage regulator di sisi handap modul mikrokontroler (tingali Gambar 2). Vol operasi +5 Vtage dihasilkeun ku voltage regulator disambungkeun ka katoda dioda D dina Gambar 5. Anoda of D ogé disambungkeun ka +5 V poténsi ku PC nalika sambungan USB ka PC disambungkeun di. The dioda D sahingga diblokir sarta teu boga pangaruh kana fungsi sirkuit. Catu daya via kabel USB dipareuman dina hal ieu. Vol bantu +3.3 Vtage dihasilkeun dina Board Pelatihan MCCAB ku vol liniertage régulator ti vol operasi +5 Vtage Vcc tina modul mikrokontroler sarta bisa nyadiakeun arus maksimum 200 mA.

Mindeng dina proyék, aksés ka vol operasitages diperlukeun, misalna, pikeun voltage suplai modul éksternal. Pikeun tujuan ieu, Dewan Pelatihan MCCAB nyayogikeun voltage distributor SV4 (Gambar 4 jeung panah (21) dina Gambar 1), nu dua outputs pikeun vol.tage +3.3 V jeung tilu outputs pikeun voltage +5 V ogé genep sambungan taneuh (GND, 0 V) ​​sadia salian pin sambungan VX1 pikeun vol éksternal.tage.

4.3 Sambungan USB antara Papan Pelatihan MCCAB sareng PC
Program anu dikembangkeun ku pangguna dina Arduino IDE (lingkungan pamekaran) dina PC na dimuat kana mikrokontroler ATmega328P dina Papan Pelatihan MCCAB via kabel USB. Pikeun tujuan ieu, modul mikrokontroler dina Board Pelatihan MCCAB (panah (5) dina Gambar 1) kudu disambungkeun ka port USB tina PC pamaké liwat kabel mini-USB.
Kusabab mikrokontroler ATmega328P dina modul mikrokontroler henteu gaduh antarmuka USB sorangan dina chip na, modul gaduh sirkuit terpadu di sisi handapna pikeun ngarobih sinyal USB D + sareng D- kana sinyal séri RxD sareng TxD tina UART ATmega328P.
Saterusna, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun data kaluaran atawa maca data ti Monitor Serial terpadu kana Arduino IDE via UART tina mikrokontroler jeung sambungan USB saterusna.
Pikeun tujuan ieu, perpustakaan "Serial" sadia pikeun pamaké dina Arduino IDE.
Papan palatihan biasana ogé didamel liwat antarmuka USB tina PC pangguna (tingali bagian 4.2).

Hal ieu teu dimaksudkeun yén pamaké ngagunakeun sinyal RX jeung TX mikrokontroler, nu disambungkeun ka header pin SV5 (panah (3) dina Gambar 1), pikeun komunikasi serial jeung alat éksternal (misalna WLAN, panarima transceiver Bluetooth atawa sarupa). , Kusabab ieu bisa ngaruksak USB UART converter circuit terpadu di sisi handap modul mikrokontroler (tingali bagian 4.1) sanajan resistors pelindung aya! Upami pangguna ngalakukeunana, anjeunna kedah mastikeun yén teu aya komunikasi antara PC sareng modul mikrokontroler Arduino NANO dina waktos anu sami! Sinyal anu disayogikeun ku stop kontak USB bakal nyababkeun gangguan komunikasi sareng alat éksternal sareng, dina kasus anu paling parah, ogé ngarusak hardware! ®

4.4 Sabelas LED D2 … D12 pikeun indikasi status GPIO mikrokontroler
Dina bagian kénca handap Gambar 1 anjeun tiasa ningali 11 LEDs LED10 ... LED20 (panah (1) dina Gambar 1), nu bisa nunjukkeun status inputs / outputs (GPIOs) mikrokontroler D2 ... D12.
Diagram sirkuit anu saluyu dipidangkeun dina Gambar 4.
The masing-masing lampu emitting dioda disambungkeun ka GPIO, lamun jumper a plugged kana posisi saluyu tina lulugu pin JP6 (panah (2) dina Gambar 1).
Upami GPIO D2 ... D12 aya dina tingkat TINGGI (+5 V) nalika jumper dina JP6 dicolokkeun, LED anu ditugaskeun hurung, upami GPIO dina LOW (GND, 0 V), LED dipareuman.

Lamun salah sahiji GPIOs D2 ... D12 dipaké salaku input, nya meureun perlu mareuman LED ditugaskeun ka dinya ku nyoplokkeun jumper dina urutan ulah beban sinyal input ku arus operasi LED (approx. 2 ... 3 mA).
Status GPIO D13 dituduhkeun ku LED L sorangan langsung dina modul mikrokontroler (tingali Gambar 1 jeung Gambar 2). LED L teu tiasa dinonaktipkeun.
Kusabab input/output A0 … A7 dasarna dipaké salaku input analog pikeun konverter analog/digital mikrokontroler atawa pikeun tugas husus (antarmuka TWI), aranjeunna henteu gaduh tampilan status LED digital supados henteu ngaruksak pungsi ieu.

4.5 Potensiometer P1 sareng P2
Sumbu puteran tina dua potentiometer P1 sareng P2 di handapeun Gambar 1 (panah (8) sareng panah (10) dina Gambar 1) tiasa dianggo pikeun nyetél vol.tages dina rentang 0 ... VPot dina sambungan wiper maranéhanana.
The wiring tina dua potentiometers bisa ditempo dina Gambar 6.

Gambar 6: The wiring tina potentiometers P1 jeung P2
Sambungan wiper tina dua potentiometers disambungkeun ka input analog A6 jeung A7 tina modul mikrokontroler Arduino® NANO via resistors pelindung R23 na R24.
Dioda D4, D6 atanapi D5, D7 ngajaga input analog masing-masing mikrokontroler tina vol tinggi teuing atanapi négatip.tages.

Awas:
Pin A6 sareng A7 tina ATmega328P sok janten input analog kusabab arsitektur chip internal mikrokontroler. Konfigurasi maranéhanana jeung fungsi pinMode () Arduino IDE teu diwenangkeun tur bisa ngakibatkeun kabiasaan salah program.

Ngaliwatan analog / digital-converter mikrokontroler, set voltage bisa diukur ku cara basajan.
Example pikeun maca nilai potentiometer P1 dina sambungan A6: int z = analogRead (A6);
Nilai numeris 10-bit Z, nu diitung tina voltage di A6 nurutkeun Z = (persamaan 1 ti bagian 5) 1024⋅

wates luhur nu dipikahoyong VPot = +3.3 V resp. VPot = +5 V tina rentang setelan diatur ku pin lulugu JP3 (panah (9) dina Gambar 1). Pikeun milih VPot, boh pin 1 atanapi pin 3 tina JP3 disambungkeun ka pin2 nganggo jumper.
Anu voltage kudu diatur kalawan JP3 pikeun VPot gumantung kana vol rujukantage VREF tina analog / digital-converter dina konektor REF tina header pin SV6 (panah (7) dina Gambar 1), tingali bagian 5.
Rujukan voltage VREF tina A / D-converter di terminal REF tina header pin SV6 jeung vol.tage VPot dieusian kalawan JP3 kudu cocog.

4.6 Saklar S1 … S6 jeung tombol K1 … K6
MCCAB Pelatihan Board nyadiakeun pamaké genep pushbuttons sarta genep slide switch pikeun latihan na (panah (20) jeung (19) dina Gambar 1). angka 7 nembongkeun wiring maranéhna. Pikeun masihan pamaké pilihan pikeun nerapkeun boh permanén atawa sinyal pulsa ka salah sahiji inputs tina modul mikrokontroler M1, hiji-slide switch sarta hiji pushbutton switch disambungkeun di paralel.
Kaluaran umum tina unggal genep pasang switch disambungkeun via résistor pelindung (R25 ... R30) kana header pin JP2 (panah (21) dina Gambar 1). Sambungan paralel tina saklar geser sareng saklar pushbutton sareng résistor operasi umum (R31 ... R36) tindakan sapertos operasi OR logis: Upami ngalangkungan salah sahiji dua saklar (atanapi saklar sakaligus) +5 V voltage hadir dina résistor kerja umum, tingkat HIGH logis ieu liwat résistor pelindung ogé aya dina pin 2, 4, 6, 8, 10 atanapi 12 tina JP2. Ngan lamun duanana saklar dibuka, sambungan umum maranéhanana kabuka sarta pin pakait tina header pin JP2 ditarik ka tingkat LOW (0 V, GND) ngaliwatan sambungan runtuyan résistor pelindung jeung résistor gawé.

Gambar 7: The wiring of slide / pushbutton switch S1 … S6 / K1 … K6
Unggal pin tina lulugu pin JP2 bisa disambungkeun kana input na ditugaskeun A0 ... A3, D12 atawa D13 Arduino.
modul mikrokontroler NANO via jumper a. Tugas dipidangkeun dina Gambar 7.
Alternatipna, sambungan switch dina pin 2, 4, 6, 8, 10 atawa 12 tina header pin JP2 bisa disambungkeun kana sagala input D2 ... D13 atawa A0 ... A3 tina modul mikrokontroler Arduino® dina headers pin SV5 atanapi SV6 ( panah (3) jeung panah (7) dina Gambar 1) ngagunakeun kabel Dupont. Cara sambungan anu fléksibel ieu langkung saé tibatan tugas tetep unggal switch ka GPIO khusus upami GPIO anu ditugaskeun tina mikrokontroler ATmega328P dianggo pikeun fungsi khusus (input konverter A/D, kaluaran PWM ...). Ku cara ieu pangguna tiasa nyambungkeun saklarna ka GPIOs anu gratis dina aplikasi masing-masing, nyaéta, henteu dijajah ku fungsi khusus.

Dina program na, pamaké kudu ngonpigurasikeun unggal GPIO modul mikrokontroler Arduino® NANO salaku input, nu disambungkeun ka port switch, ngagunakeun instruksi pinMode (gpio, INPUT); // pikeun "gpio" selapkeun angka pin pakait
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 diatur salaku input digital pikeun S2|K2
Bisi hiji GPIO mikrokontroler disambungkeun ka switch geus ngonpigurasi salaku kaluaran ku kasalahan, resistor pelindung R25 ... R30 nyegah pondok antara +5 V jeung GND (0 V) nalika switch diaktipkeun jeung GPIO ngabogaan tingkat LOW. dina kaluaran na.

Pikeun bisa ngagunakeun saklar pushbutton, saklar geser disambungkeun sajajar jeung eta kudu kabuka (posisi "0")! Upami teu kitu, kaluaran umumna sacara permanén dina tingkat TINGGI, henteu paduli posisi tombol pushbutton.
Posisi saklar tina saklar slide ditandaan "0" sareng "1" dina papan latihan sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 1.
angka 8 nembongkeun: Lamun switch dina posisi "1", kaluaran switch disambungkeun ka +5 V (luhur), dina posisi "0" kaluaran switch kabuka.

4.7 Buzzer piezo Buzzer1
Bagian kénca luhur Gambar 1 nembongkeun Buzzer1 (panah (23) dina Gambar 1), nu ngidinan pamaké pikeun emit nada tina frékuénsi béda. circuitry dasar na ditémbongkeun dina Gambar 9.
Buzzer1 bisa disambungkeun kana GPIO D9 mikrokontroler dina Board Pelatihan MCCAB via jumper dina posisi "Buzzer" tina pin header JP6 (panah (29) dina Gambar 1) (tingali Gambar 9, Gambar 4 jeung panah (2) dina Gambar 1). jumper nu bisa dihapus lamun GPIO D9 diperlukeun dina program pikeun tujuan séjén.
Mun jumper dicabut, eta oge mungkin pikeun nerapkeun sinyal éksternal ka pin 24 tina pin header JP6 via kabel Dupont tur mibanda kaluaran ku Buzzer1.

Gambar 9: The wiring of Buzzer1
Pikeun ngahasilkeun nada, pangguna kedah ngahasilkeun sinyal dina programna anu robih sareng frekuensi nada anu dipikahoyong dina kaluaran D9 mikrokontroler (sketsa di sisi katuhu dina Gambar 9).
Runtuyan gancang tingkat HIGH jeung LOW ieu nerapkeun vol AC rectangulartage mun Buzzer1, nu périodik deforms pelat keramik di jero buzzer pikeun ngahasilkeun geter sora dina frékuénsi nada luyu.

Cara anu langkung saderhana pikeun ngahasilkeun nada nyaéta ngagunakeun T/C1 (Timer/Counter 1) mikrokontroler: Output T/C1 OC1A tina mikrokontroler AVR ATmega328P dina modul mikrokontroler NANO Arduino tiasa disambungkeun kana GPIO D9 di jero mikrokontroler. chip. Kalawan programming luyu T / C1, éta pisan gampang pikeun ngahasilkeun sinyal sagi opat anu frékuénsi f = ® 1 ?? (T nyaéta période sinyal sagi opat) dirobah kana nada anu dipikahoyong ku alat sora. Gambar 10 nunjukkeun yén piezo buzzer sanés spiker hi-fi. Sakumaha anjeun tiasa tingali, réspon frékuénsi piezo buzzer sanés linier. Diagram dina Gambar 10 nembongkeun tingkat tekanan sora (SPL) tina piezo transduser SAST-2155 ti Sonitron diukur dina jarak 1 m salaku fungsi tina frékuénsi sinyal. Alatan sipat fisik jeung résonansi alam, frékuénsi tangtu dihasilkeun leuwih nyaring jeung lianna lemes. Diagram saluyu tina piezo buzzer dina MCCAB Pelatihan Board nembongkeun kurva sarupa.

Gambar 10: Réspon frékuénsi has tina piezo buzzer (Gambar: Sonitron)

Sanaos watesan ieu, piezo buzzer mangrupikeun kompromi anu saé antara kualitas réproduksi sora anu dihasilkeun ku mikrokontroler sareng tapak sukuna dina papan, anu ngamungkinkeun éta diakomodir dina rohangan anu alit. Dina kasus dimana kualitas kaluaran sora anu leuwih luhur diperlukeun, piezo buzzer bisa dipegatkeun tina kaluaran D9 ku nyoplokkeun jumper jeung D9 bisa disambungkeun ka alat éksternal pikeun baranahan sora dina header pin SV5 misalna, via kabel Dupont (lamun perlu). , ngaliwatan voltage divider pikeun ngurangan amplitude pikeun nyegah karuksakan kana input stagjeung).

4.8 Matriks LED 3 × 3
9 LEDs di bagian kénca Gambar 1 disusun dina matrix kalawan 3 kolom jeung 3 barisan (panah (27) dina Gambar 1). circuitry maranéhanana ditémbongkeun dina Gambar 11. 9 LEDs bisa dikawasa ku ukur 6 GPIOs tina mikrokontroler alatan susunan matrix.
Tilu-kolom garis A, B jeung C disambungkeun permanén ka pin D8, D7 jeung D6 mikrokontroler sakumaha ditémbongkeun dina Gambar 11. Tilu résistor R5 ... R7 dina garis kolom ngawatesan arus ngaliwatan LEDs. Sajaba ti éta, garis kolom disambungkeun ka konektor SV3 (panah (25) dina Gambar 1).

sambungan tilu-baris 1, 2 jeung 3 routed ka pin header JP1 (panah (28) dina Gambar 1). Éta tiasa dihubungkeun ka pin mikrokontroler D3 ... D5 nganggo jumper. Alternatipna, pin 1, 2 atanapi 3 dina header JP1 tiasa dihubungkeun liwat kabel Dupont ka kaluaran D2 ... D13 atanapi A0 ... A3 tina modul mikrokontroler Arduino NANO dina dua header SV5 sareng SV6 (panah (3) sareng panah (7) dina Gambar 1) lamun salah sahiji GPIOs ditugaskeun D3 ... D5 tina mikrokontroler ATmega328P dina modul mikrokontroler Arduino ® NANO dipaké pikeun fungsi husus. 9 LEDs dilabélan A1 ... C3 nurutkeun susunan maranéhanana dina matrix, misalna, LED B1 lokasina di kolom B jeung baris baris 1.

Gambar 11: Salapan LED dina wangun matriks 3 × 3

LEDs biasana dikawasa ku program pamaké dina loop sajajalan, nu salah sahiji tina tilu jajar 1, 2 jeung 3 diatur cyclically kana poténsi LOW, sedengkeun dua jajar séjén disetel ka tingkat TINGGI atawa dina impedansi tinggi. kaayaan (Hi-Z). Lamun hiji atawa leuwih tina LED dina baris ayeuna diaktipkeun ku tingkat LOW bakal cahayana, terminal kolom na A, B atawa C disetel ka tingkat TINGGI. Terminal kolom tina LEDs dina baris aktip nu teu bisa cahayana aya dina poténsi LOW. Pikeun exampLe, sangkan duanana LEDs A3 jeung C3 hurung, baris 3 kudu di tingkat LOW jeung kolom A jeung C kudu di tingkat TINGGI, bari kolom B dina tingkat LOW jeung duanana baris baris 1 jeung 2 aya dina tingkat TINGGI atawa dina. kaayaan impedansi tinggi (Hi-Z).
Awas: Lamun baris baris matriks LED 3 × 3 boh disambungkeun kana GPIOs D3 … D5 via jumper dina header pin JP1 atawa GPIOs séjén mikrokontroler ngaliwatan kabel Dupont, baris baris ieu ogé baris kolom D6 … D8. kudu pernah dipaké pikeun tugas séjén dina program. A ngerjakeun ganda tina GPIOs matrix bakal ngakibatkeun malfunctions atawa malah ngaruksak kana dewan latihan!

4.9 Tampilan LC (LCD)
Di katuhu luhur Gambar 1 nyaéta tampilan LC (LCD) pikeun mintonkeun téks atawa nilai numeris (panah (18) dina Gambar 1). LCD ngabogaan dua jajar; unggal baris bisa nembongkeun 16 karakter. circuitry na ditémbongkeun dina Gambar 12.
Desain tampilan LC bisa rupa-rupa gumantung kana produsén, misalna, karakter bodas dina latar biru atawa karakter hideung dina latar konéng atawa penampilan séjén mungkin.
Kusabab LCD henteu diperlukeun dina sakabéh program, +5 V operasi voltage tina LCD bisa interrupted ku narik jumper dina header pin JP5, lamun lampu tukang LCD kudu ngaganggu.

Angka 12: Sambungan tina tampilan LC

Setélan kontras
Nu meuli Papan Pelatihan MCCAB kedah nyaluyukeun kontras tampilan LC nalika mimiti ngamimitian! Jang ngalampahkeun ieu, téks kaluaran ka LCD sareng kontrasna disaluyukeun ku cara ngarobih résistor trimming anu dipidangkeun dina Gambar 13 (tanda panah bodas dina Gambar 13) kalayan obeng ti handapeun papan latihan supados karakter dina tampilan. ditampilkeun sacara optimal.
Lamun readjustment a perlu alatan fluctuations hawa atawa sepuh, pamaké bisa ngabenerkeun kontras LCD ku nyaluyukeun résistor trimming ieu lamun perlu.

Angka 13: Nyaluyukeun kontras LCD sareng obeng

Pangiriman data ka LC-Display

LC-Display dikawasa via serial TWI (= I2 C) panganteur mikrokontroler ATmega328P. Panyambung A4 on header pin SV6 (panah (7) dina Gambar 1) fungsi salaku garis data SDA (Serial DAta) jeung A5 salaku garis jam SCL (Serial Jam).
Pintonan LC dina Papan Pelatihan MCCAB biasana ngagaduhan alamat I2 C 0x27.
Upami alamat sanés kedah dianggo kusabab alesan manufaktur, alamat ieu dituduhkeun ku stiker dina tampilan. Dina sketsa pangguna, alamat ieu kedah dianggo tibatan alamat 0x27.

Controller anu dipasang dina tampilan LC cocog sareng standar industri HD44780 anu seueur dianggo, dimana aya seueur perpustakaan Arduino (contona, https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) dina Internét pikeun kontrol via
beus IC2. Perpustakaan biasana tiasa diunduh gratis ti masing-masing websitus.

4.10 Supir kaluaran SV1 sareng SV7 pikeun arus kaluaran anu langkung luhur sareng voltages
Pin headers SV1 (panah (24) dina Gambar 1) jeung SV7 (panah (17) dina Gambar 1) bisa dipaké pikeun pindah sareng mareuman beban nu merlukeun arus leuwih luhur ti approx nu. 40 mA yén kaluaran mikrokontroler normal tiasa nganteurkeun maksimal. Operasi voltage tina beban éksternal tiasa dugi ka +24 V sareng arus kaluaran tiasa dugi ka 160 mA. Hal ieu ngamungkinkeun pikeun ngadalikeun motor leutik (misalna, motor kipas), relays atawa bohlam leutik langsung jeung mikrokontroler dewan latihan.
angka 14 nembongkeun diagram sirkuit tina dua outputs supir.

Angka 14: Supir ngaluarkeun SV1 sareng SV7 pikeun arus kaluaran anu langkung luhur

Wewengkon dashed dina Gambar 14 nembongkeun sabaraha beban disambungkeun ka kaluaran supir, ngagunakeun exampLe tina relay sareng motor:

• Kutub positif tina vol operasi éksternaltage disambungkeun ka pin 3 (dilabélan "+" dina dewan) tina lulugu SV1 resp. SV7. Sambungan anu langkung positif tina beban ogé dihubungkeun sareng pin 3 tina header pin SV1 atanapi SV7.
• Sambungan langkung négatip tina beban disambungkeun ka pin 2 (dilabélan "S" dina dewan) tina lulugu SV1 resp. SV7.
• Kutub négatip tina vol operasi éksternaltage disambungkeun ka pin 1 (dilabélan "" dina dewan) tina lulugu SV1 resp. SV7.
  Supirna stage SV1 disambungkeun permanén ka GPIO D3 tina mikrokontroler jeung supir stage SV7 disambungkeun permanén ka GPIO D10 mikrokontroler nu. Kusabab D3 sareng D10 mangrupikeun kaluaran mikrokontroler anu sanggup PWM, éta tiasa gampang dikontrol, contona.ample, laju motor DC disambungkeun atawa kacaangan bohlam lampu. Dioda pelindung D1 sareng D8 mastikeun yén voltage puncak, nu lumangsung nalika pindah kaluar beban induktif, moal bisa ngaruksak kaluaran stage.
  Sinyal TINGGI dina kaluaran D3 mikrokontroler ngalih kana transistor T2 sareng sambungan anu langkung négatip tina beban di SV1 disambungkeun ka taneuh (GND) ngalangkungan transistor T2. Ku kituna, beban ieu switched dina, sabab sakabeh vol operasi éksternaltage ayeuna turun di dinya.
  Sinyal LOW dina D3 meungpeuk transistor T2 sareng beban anu disambungkeun ka SV1 dipareuman. Sami manglaku ka kaluaran D10 mikrokontroler jeung lulugu SV7.

4.11 Konektor stop kontak SV2 pikeun linking modul éksternal
Via konektor stop kontak SV2 (panah (26) dina Gambar 1) modul éksternal sarta papan circuit dicitak bisa docked ka Board Pelatihan MCCAB. Modul ieu tiasa janten papan sensor, konverter digital / analog, modul WLAN atanapi radio, tampilan grafis atanapi sirkuit pikeun ningkatkeun jumlah jalur input / output, ngan ukur sababaraha pilihan tina seueur pilihan. Malah model aplikasi lengkep, kayaning modul latihan pikeun rékayasa kontrol atawa kontrol lampu lalulintas, nu merlukeun loba GPIOs pikeun kontrol maranéhna, bisa disambungkeun ka konektor stop kontak SV2 tina MCCAB Board Pelatihan tur dikawasa ku mikrokontroler na. Konektor bikang strip SV2 diwangun ku 26 kontak, nu disusun dina 2 jajar 13 kontak unggal. Kontak ganjil-wilanganana aya di baris luhur, kontak genap-wilanganana aya di baris handap strip stop kontak SV2.

angka 15: Pin ngerjakeun konektor stop kontak SV2

The pin ngerjakeun SV2 nembongkeun Gambar 15. Sadaya sambungan relevan pikeun modul éksternal on Board Pelatihan MCCAB dipingpin kaluar kana stop kontak strip SV2.
GPIOs D0 jeung D1 (RxD jeung TxD) jeung input analog A6 jeung A7 teu nyambung ka SV2, sabab D0 jeung D1 ditangtayungan pikeun sambungan serial antara Board Pelatihan MCCAB jeung PC jeung ngan sadia pikeun pamaké dina a jalan pohara kawates (tingali Catetan dina bagian 4.1) sarta A6 na A7 disambungkeun permanén ka terminal wiper tina potentiometers P1 na P2 on Board Pelatihan MCCAB (tingali bagian 4.3) sahingga teu bisa dipaké disebutkeun.

Dina program na, pamaké kudu ngonpigurasikeun unggal GPIO modul mikrokontroler Arduino NANO dina dua headers pin SV5 na SV6 (panah (3) jeung panah (7) dina Gambar 1), nu dipaké ku hiji modul éksternal on SV2. pikeun arah data diperlukeun salaku INPUT atanapi OUTPUT (tingali bagian 4.1)! ®
Awas: GPIO mikrokontroler ATmega328P dina Papan Pelatihan MCCAB, anu dianggo ku modul anu nyambung ka SV2, henteu kedah dianggo pikeun tugas sanés dina program. Tugas ganda tina GPIOs ieu bakal ngakibatkeun malfunctions atanapi malah ngaruksak dewan latihan!

4.12 The pin headers pikeun sambungan modul SPI
Headers pin SV11 (panah (13) dina Gambar 1) jeung SV12 (panah (12) dina Gambar 1) bisa dipaké pikeun nyambungkeun Board Pelatihan MCCAB salaku master SPI jeung modul budak éksternal anu boga panganteur SPI (SPI = Serial Periferal. panganteur). Serial Periferal Interface ngamungkinkeun mindahkeun data sinkron gancang antara dewan latihan jeung modul periferal.
Mikrokontroler AVR ATmega328P gaduh SPI hardware dina chip na, anu sinyal SS, MOSI, MISO sareng SCLK tiasa dihubungkeun di jero chip mikrokontroler ka GPIOs D10 ... D13 dina header pin SV5 sareng SV6 (panah (3) sareng panah (7). ) dina Gambar 1).
Dina Arduino IDE, perpustakaan SPI sadia pikeun kadali modul SPI, nu terpadu kana program pamaké kalawan #include

angka 16: Pin ngerjakeun konektor SPI SV11

Kusabab modul SPI kalawan vol operasitage +3.3 V ogé modul SPI kalawan vol operasitage +5 V geus ilahar, Board Pelatihan MCCAB nawarkeun kalawan SV11 na SV12 dua jalur sambungan kabel correspondingly nutupan duanana pilihan.
Lamun jumper shorts pin 2 jeung 3 tina lulugu JP4 (tingali Gambar 17 di luhur), duanana SPI interfaces SV11 na SV12 ngagunakeun kaluaran sarua pin D10 mikrokontroler sakumaha SS (Budak Pilih) garis, sakumaha Gambar 16 jeung Gambar 17 nembongkeun! Ku alatan éta, ngan hiji dua panyambungna SV11 atanapi SV12 bisa disambungkeun ka modul SPI dina waktos anu sareng, sabab pamakéan simultaneous tina garis SS sarua pikeun alat béda bakal ngakibatkeun kasalahan transmisi na sirkuit pondok dina garis SPI! Bagian 4.12.3 nunjukkeun kamungkinan kumaha ogé dua budak SPI tiasa dihubungkeun sareng SV11 sareng SV12 dina waktos anu sami.

4.12.1 Antarbeungeut SV11 pikeun modul SPI kalawan +3.3 V operasi voltage
Konektor SV11 (panah (13) dina Gambar 1) ngamungkinkeun pamaké pikeun nyieun sambungan SPI serial (SPI = Serial Periferal Interface) antara Board Pelatihan MCCAB jeung modul SPI éksternal kalawan +3.3 V operasi vol.tage, sabab tingkat sinyal kaluaran SPI SS, MOSI sareng SCLK dina panganteur SV11 diréduksi jadi 3.3 V ku voltage pamisah. Tingkat 3.3 V dina jalur input SPI MISO diakuan salaku sinyal TINGGI ku mikrokontroler AVR ATmega328P sahingga henteu kedah diangkat ka tingkat 5 V. The wiring of SV11 ditémbongkeun dina Gambar 16.

4.12.2 Antarbeungeut SV12 pikeun modul SPI kalawan +5 V operasi voltage
Interface SV12 (panah (12) dina Gambar 1) ngamungkinkeun pamaké pikeun nyieun sambungan SPI serial antara Board Pelatihan MCCAB jeung budak SPI éksternal kalawan +5 V operasi vol.tage, sabab sinyal SS, MOSI, MISO na SCLK tina panganteur SV12 beroperasi kalawan 5 tingkat sinyal V.
The wiring of SV12 ditémbongkeun dina Gambar 17.

angka 17: Pin ngerjakeun konektor SPI SV12

Susunan pin dina header pin SV12 pakait jeung ngerjakeun pin dianjurkeun tina panganteur programming AVR AVR produsén Microchip, nu ditémbongkeun dina Gambar 18. Hal ieu méré pamaké kamungkinan pikeun reprogram bootloader tina ATmega328P kalawan alat programming cocog via Antarbeungeut SPI, contona, upami peryogi pembaruan kana versi énggal atanapi parantos dihapus ku kasalahan.

angka 18: Disarankeun pin ngerjakeun panganteur programming AVR

Pamilihan sinyal X dina pin 5 tina SV12
Gumantung kana aplikasi anu dipikahoyong, sambungan X dina pin 5 SV12 (Gambar 17) tiasa ditugaskeun kalayan sinyal anu béda:

1. A jumper nyambungkeun pin 2 jeung 3 tina pin lulugu JP4.
   Lamun pin 2 jeung 3 pin lulugu JP4 (tingali Gambar 17 luhur jeung panah (11) dina Gambar 1) shorted ku jumper a, GPIO D10 (sinyal SS) mikrokontroler disambungkeun ka pin 5 konektor SV12. SV12 dipaké lajeng salaku panganteur SPI normal jeung SS (Budak Pilih) GPIO D10.
   Dina hal ieu, duanana SPI interfaces SV11 na SV12 ngagunakeun garis SS sarua D10! Ku alatan éta, ngan hiji tina dua strips konektor SV11 atanapi SV12 bisa disambungkeun ka modul SPI, sabab pamakéan umum simultaneous tina garis SS sarua ku alat béda bakal ngakibatkeun kasalahan transmisi na sirkuit pondok dina garis SPI!
2. A jumper nyambungkeun pin 1 jeung 2 tina pin lulugu JP4. Dina hal ieu, garis RESET mikrokontroler disambungkeun ka pin 5 tina pin header SV12. Dina modeu ieu SV12 tindakan minangka panganteur programming pikeun mikrokontroler ATmega328P, sabab pikeun prosés programming garis RESET tina ATmega328P kudu disambungkeun ka pin X (pin 5) tina pin header SV12. Dina modeu ieu, ATmega328P nyaéta budak SPI sareng programmer éksternal nyaéta master.

4.12.3 Sambungan simultaneous modul SPI mun SV11 na SV12
Upami aya anu peryogi pikeun nyambungkeun 3.3 V modul jeung 5 V modul ka MCCAB Pelatihan Board dina waktos anu sareng, ieu bisa diwujudkeun ku wiring ditémbongkeun dina Gambar 19. pin 1 jeung 3 tina pin header JP4 unconnected. pin 2 tina JP4 disambungkeun ka salah sahiji GPIOs digital D2 ... D9 on pin header SV5 (panah (3) dina Gambar 1) via kabel Dupont, ditémbongkeun saperti dina Gambar 19. Ieu kaluaran mikrokontroler ATmega328P lajeng minuhan tugas. sinyal SS tambahan dina konektor X (pin 5) tina header pin SV12. angka 19 nembongkeun prosedur ngagunakeun example tina D9 salaku konektor tambahan SS2.

Gambar 19: Sambungan simultaneous dua modul SPI ka Board Pelatihan MCCAB Dina hal ieu, duanana SPI interfaces SV11 na SV12 bisa disambungkeun ka budak SPI éksternal dina waktos anu sareng, sabab duanana SV11 na SV12 ngagunakeun garis SS béda ayeuna: tingkat low di GPIO D10 ngaktifkeun modul SPI di SV11 sarta tingkat low di GPIO D9 ngaktifkeun modul SPI di SV12 (tingali Gambar 19).
Mikrokontroler dina Papan Pelatihan MCCAB ngan ukur tiasa tukeur data sareng hiji modul anu nyambung ka beus via SV11 atanapi SV12 dina waktos anu sami. Sakumaha anjeun tiasa tingali dina Gambar 19, garis MISO duanana interfaces SV11 jeung SV12 disambungkeun babarengan. Lamun duanana interfaces bakal diaktipkeun dina waktos anu sareng ku tingkat LOW dina SS-konektor maranéhanana sarta bakal mindahkeun data ka mikrokontroler nu, kasalahan transmisi na sirkuit pondok dina garis SPI bakal hasilna!

4.13 Pin headers SV8, SV9 jeung SV10 pikeun panganteur TWI (= I2C)
Via headers pin SV8, SV9 na SV10 (panah (15), (16) jeung (14) dina Gambar 1) pamaké bisa nyieun serial I.
C = Inter-Integrated Circuit) tina mikrokontroler dina dewan latihan kalawan sambungan I2 C éksternal (modul I2C. Dina lambar data AVR mikrokontroler ATmega328P panganteur I2C disebut TWI (Dua Kawat Interface). The wiring tina tilu konektor. ditémbongkeun dina Gambar 20. 

angka 20: TWI (= I2C) -Interface on Board Pelatihan MCCAB

modul C kalawan +3.3 V operasi voltage disambungkeun ka SV8 atanapi SV9. A adjustment tingkat stage on SV8 na SV9 ngurangan tingkat sinyal 5 V tina mikrokontroler AVR ATmega328P ka tingkat sinyal 3.3 V tina modul éksternal. The I Dina SV10, maranéhanana I 2 C modul disambungkeun, nu gawéna kalayan vol operasitage +5 V. abdi 2 C panganteur ngan diwangun ku dua garis bidirectional SDA (Serial DAta) jeung SCL (Serial Jam). Pikeun bédana hadé, dina Gambar 20 garis SDA jeung SCL ditandaan ku ahiran 5V saméméh adjustment tingkat s.tage jeung ahiran 3V3 sanggeus tingkat adjustment stage. Mikrokontroler AVR ATmega328P gaduh hardware TWI (Dua Antarmuka Kawat, fungsional idéntik sareng antarmuka I 2 C) dina chipna, anu sinyal SDA sareng SCL tiasa dihubungkeun di jero chip mikrokontroler ka GPIOs A4 sareng A5 dina header pin SV6 ( panah (7) dina Gambar 1).
Dina Arduino IDE, perpustakaan kawat sadia pikeun kadali I 2 modul C, nu terpadu kana program pamaké kalawan #include . 2

Petunjuk pikeun panggunaan analog / konverter digital ATmega328P

Dina setélan standar sanggeus pindah dina vol operasitage tina modul mikrokontroler Arduino NANO, konverter analog/digital (ADC) mikrokontroler ngabogaan vol analog.tage rentang VADC = 0 ... +5 V. Dina hal ieu, +5 V operasi voltage Vcc tina modul mikrokontroler ogé vol rujukantage VREF of ADC, disadiakeun yén terminal REF konektor SV6 (panah (7) dina Gambar 1) unconnected. ADC tina ATmega328P ngarobah hiji vol input analogtage VADC di salah sahiji inputs na A0 ... A7 kana nilai digital 10-bit Z. Nilai numeris Z aya dina resp binér. rentang angka héksadesimal ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Ieu pakait jeung rentang angka decimal
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

Kisaran anu diidinan tina input analog voltage nyaéta VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Katepatan tina analog / konversi digital gumantung utamana kana kualitas rujukan voltage VREF, sabab pikeun nilai numerik 10-bit Z dihasilkeun ku konverter analog/digital mikrokontroler lumaku:

Z =.1024 (Persamaan 1)

VADC nyaéta input voltage tina konverter analog/digital dina salah sahiji inputna A0 … A7 sareng VREF mangrupikeun vol rujukan.tage diatur pikeun converter nu. Rujukan voltage bisa diukur ku voltmeter-impedansi tinggi antara terminal REF of SV6 jeung sirkuit taneuh GND. Hasil tina konvérsi analog/digital mangrupa nilai integer, nyaéta, sagala tempat desimal hasil tina ngabagi dua vol.tages VADC sareng VREF dipotong. Vol operasi +5 Vtage fed di ku PC via kabel USB dihasilkeun ku catu daya switching tina PC. Sanajan kitu, kaluaran voltage tina catu daya switching biasana boga vol AC non-negligibletage komponén superimposed dinya, nu ngurangan akurasi analog / konversi digital. Hasil anu langkung saé tiasa dihontal ku ngagunakeun vol bantu +3.3 Vtage stabilized ku vol liniertage régulator dina Board Pelatihan MCCAB salaku rujukan voltage pikeun analog / konverter digital. Pikeun tujuan ieu, konverter analog/digital ATmega328P diinisialisasi dina program kalayan instruksi analogReference(EXTERNAL); // Nyetél voltage di pin REF salaku rujukan voltage nurutkeun vol rujukan robahtage jeung pin REF of pin lulugu SV6 (panah (7) dina Gambar 1) disambungkeun ka padeukeut +3.3 V pin 3V3 on pin lulugu SV6 via kabel Dupont atanapi jumper a.
Punten dicatet yén vol analogtage VADC dina rujukan voltage VREF = 3.3 V masih dirobah jadi nilai 10-bit digital dina rentang 0 … 102310, tapi rentang ukur konverter analog/digital diréduksi jadi rentang VADC = 0 … +3.297 V.
Sabalikna, résolusi anu langkung saé tina hasil konvérsi kahontal, sabab LSB (nilai pangleutikna anu tiasa dilereskeun) ayeuna ngan ukur 3.2 mV.

Input voltage VADC tina konverter analog/digital dina input analog na A0 ... A7 dina header pin SV6 kudu salawasna leuwih leutik batan nilai VREF di terminal REF of SV6!
Pamaké kedah mastikeun yén VADC <VREF!
Pikeun "Akurasi konversi A/D" tingali ogé catetan dina kaca 11.

Perpustakaan "MCCAB_Lib" pikeun Dewan Pelatihan MCCAB

Pikeun ngarojong pamaké dina ngadalikeun loba komponén hardware (switch, tombol, LEDs, 3 × 3 LED matrix, buzzer) dina Board Pelatihan MCCAB, perpustakaan "MCCAB_Lib" sadia, nu bisa diundeur haratis ti situs Internét.  www.elektor.com/20440 ku pembeli dewan latihan.

Sastra salajengna ngeunaan Pamakéan Dewan Pelatihan MCCAB

Dina buku "Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters" (ISBN 978-3-89576-5452) anjeun henteu ngan ukur mendakan bubuka lengkep pikeun program mikrokontroler sareng basa pamrograman C, anu dianggo dina Arduino IDE. pikeun nulis program, tapi ogé katerangan rinci ngeunaan métode perpustakaan "MCCAB_Lib" jeung rupa-rupa aplikasi ex.amples jeung program latihan pikeun ngagunakeun MCCAB Pelatihan Board.

Dokumén / Sumberdaya

éléktor Arduino NANO Pelatihan Board MCCAB [pdf] Instruksi Manual Arduino NANO Pelatihan Board MCCAB, Arduino, NANO Pelatihan Board MCCAB, Pelatihan Board MCCAB, Board MCCAB

Rujukan

• Manual pamaké