ELECTRONICS

Arduino UNO: распиновка, характеристики и питание

16 цифровых6 аналоговых6 с ШИМ

Arduino UNO — плата, с которой начинают почти все, и та, под которую написано большинство уроков в интернете. Если в примере не сказано иначе, речь идёт именно о ней.

Внутри стоит микроконтроллер ATmega328P на 16 мегагерц. По нынешним меркам это очень скромно, но для мигания светодиодом, опроса датчиков и управления моторами хватает с запасом.

Распиновка

Наведите на любой вывод платы — расскажем, зачем он. Цвет точки означает роль: питание, земля, цифровой, аналоговый, служебный.

Все выводы списком

ВыводНазначение
D0UART RXПриём данных по последовательному порту. Занят, пока открыт монитор порта.
D1UART TXПередача данных по последовательному порту. Тоже занят при загрузке скетча.
D2прерываниеУмеет будить плату по изменению сигнала — это один из двух выводов прерываний.
D3ШИМ · прерываниеВторой вывод прерываний, и он же умеет ШИМ.
D4Обычный цифровой вывод.
D5ШИМШИМ на частоте около 980 Гц.
D6ШИМШИМ на частоте около 980 Гц — та же пара таймера, что и у пятого.
D7Обычный цифровой вывод.
D8Обычный цифровой вывод.
D9ШИМШИМ. Вместе с десятым управляется одним таймером — тем самым, что нужен библиотеке Servo.
D10ШИМ · SPI SSШИМ, он же выбор устройства на шине SPI.
D11ШИМ · SPI MOSIШИМ, он же линия данных «от платы» на шине SPI.
D12SPI MISOЛиния данных «к плате» на шине SPI.
D13SPI SCK · светодиодТактовый сигнал SPI. К нему же припаян встроенный светодиод — поэтому вывод «шумит» при загрузке.
A0Аналоговый вход, десять разрядов: значения от 0 до 1023.
A1Аналоговый вход.
A2Аналоговый вход.
A3Аналоговый вход.
A4I2C SDAАналоговый вход и линия данных шины I2C — по ней идут почти все дисплеи и датчики.
A5I2C SCLАналоговый вход и тактовая линия шины I2C.
5VВыход стабилизатора. Отсюда питают датчики и модули, но не мотор.
3.3VОтдельный стабилизатор, и он слабый: максимум 50 мА.
VINВход внешнего питания, 7–12 В. То же, что центральный контакт круглого разъёма.
GNDЗемля. Их на плате три, и все соединены между собой.
GNDЗемля.
GNDЗемля.
RESETЗамыкание на землю перезапускает плату — то же, что нажать кнопку.
AREFПозволяет задать своё опорное напряжение для аналоговых входов.
IOREFСообщает платам расширения, на каком напряжении работает логика.
SDAI2C SDAДубль вывода A4: та же линия данных I2C, выведенная сверху для плат расширения.
SCLI2C SCLДубль вывода A5: та же тактовая линия I2C.

Характеристики

Микроконтроллер
ATmega328P
Тактовая частота
16 МГц
Напряжение логики
5 В
Флеш-память
32 КБполкилобайта занимает загрузчик
Оперативная память
2 КБименно она заканчивается первой
EEPROM
1 КБпереживает выключение питания
Цифровых выводов
14из них 6 с ШИМ
Аналоговых входов
610 разрядов, 0–1023
Ток с одного вывода
20 мАпредельный 40 мА, но это уже на износ
Суммарный ток выводов
200 мА
Внешнее питание
7–12 В
Размер платы
68,6 × 53,4 мм

Чем отличается от соседей

Arduino Nano

Тот же контроллер и та же память, но в четыре раза меньше и без круглого разъёма питания. Если схема уезжает в корпус — берут Nano, разницы в коде нет.

Arduino Mega

Нужна, когда выводов не хватает: их там 54 против 14. Ещё у Mega вчетверо больше оперативной памяти — это важнее, чем кажется, если работаете со строками или графическим дисплеем.

ESP32

Другая платформа: втрое быстрее, с Wi-Fi и Bluetooth, но логика 3,3 В — пятивольтовые модули напрямую не подключить. Берут, когда нужна сеть.

На чём попадаются

Мотор подключён к выводу платы

Вывод отдаёт 20 мА, а самый маленький моторчик просит сотни. Плата либо перезагрузится, либо выгорит. Мотору нужен драйвер и своё питание — общей остаётся только земля.

Питание подано и в USB, и в разъём

Так делать можно: на плате стоит переключатель, который сам выберет источник с бо́льшим напряжением. А вот подавать пять вольт напрямую на вывод 5V, минуя стабилизатор, опасно — защиты там нет.

Заняты выводы 0 и 1

Это тот же последовательный порт, через который заливается скетч. Если на них что-то висит, загрузка срывается с ошибкой. Освобождайте их на время прошивки.

Кончилась не флеш-память, а оперативная

Скетч компилируется, но плата ведёт себя странно: зависает, перезагружается, печатает мусор. Обычно виноваты строки в кавычках — каждая занимает место в двух килобайтах ОЗУ. Лечится макросом F() вокруг текста.

Что к ней подключают

Схемы подключения, библиотеки и рабочие скетчи для датчиков, дисплеев и драйверов — в разделе компонентов. Каждый скетч проверен компиляцией именно под эту плату.

Перейти к компонентам