vinciduino

VinciDuino es una placa compatible con Arduino y tiene la misma forma y conectores que el Arduino Pro, sin embargo usa un microcontrolador diferente, un ATmega32u4, microcontrolador similar al ATmega328 de los Arduino Uno con la ventaja añadida de que el ATmega32u4 lleva USB incorporado.

Características de vinciDuino:

• Microcontrolador: ATmega32u4
• Voltaje de funcionamiento microcontrolador: 5V
• Voltaje de alimentación recomendado (vinciDuino): 7-12V
• Voltaje de alimentación (límites): 6.5-35V
• Pines de entrada/salida digitales: 14 (6 pueden configurarse como PWM)
• Entradas analógicas: 6
• Corriente máxima suministrada/absorbida por cada pin: 40 mA
• Corriente máxima del regulador interno de 3.3V: 50 mA
• Memoria Flash: 32 KB (-2 KB si se usa el bootloader)
• Memoria SRAM: 2.5 KB
• Memoria EEPROM: 1KB
• Reloj: 16 MHz

Alimentación.

La placa puede ser alimentada por el conector USB, o con una fuente de alimentación externa/batería, conectada a un jack de alimentación de 2.1 mm (positivo en el centro) o a unos pines de conexión Vin y GND de paso 2.54 mm.

La alimentación externa puede ser de 6 a 15 V. Si la placa es alimentada con menos de 6 V la salida del regulador de la placa puede ser inferior a 5V, y la placa puede volverse inestable. Si se usan más de 12V el regulador se puede calentar y dañar la placa. El rango del voltaje de alimentación recomendado es de 6.5 a 12 V.

Cuando se alimenta por el conector USB, el ordenador proporciona directamente al microcontrolador los 5V que éste necesita para funcionar.

Los pines de alimentación en los conectores del vinciDuino son los siguientes:

• Vin: es el voltaje de entrada a la placa cuando ésta es alimentada desde una fuente de alimentación externa, es decir el voltaje de entrada antes de pasar por el regulador de 5V de la placa.
• 5V: suministrados por el regulador de la placa cuando está alimentada por una fuente/batería externa, o 5V suministrados por el USB cuando alimentamos la placa por este conector.
• 3.3V: la salida del pin de 3.3V es suministrada por un regulador interno del microcontrolador. Este pin sólo puede suministrar una corriente máxima de 50 mA (25 mA cuando el USB está en uso).
• GND: pines de tierra.

Pines de entrada y salida.

Cada uno de los 14 pines digitales del vinciDuino pueden ser configurados como entrada o salida, utilizando las funciones de Arduino: pinMode(), digitalWrite(), digitalRead(). Los pines funcionan a 5V y cada pin puede suministrar o absorber una corriente máxima de 40 mA. Cada pin tiene una resistencia interna de pull-up de 20-50 kOhms (deshabilitada por defecto).

Algunos pines además de poder configurarse como entradas o salidas digitales pueden tener otras funciones especiales:

Protocolo serie: pines 0 (RX) y 1 (TX). Pines para establecer una comunicación serie mediante la UART del microcontrolador.

Interrupciones externas: pines 2 y 3. Estos pines pueden ser configurados para disparar una interrupción ante un flanco de bajada/subida o un cambio del valor de la tensión en el pin de entrada. Más detalles en la función de Arduino attachInterrupt().

PWM: pin 3(pwm 8 bits), pin 5 (pwm 8 bits), pin 6 (FastPWM mode), pin 9 (pwm 16 bits), y pin 11 (8/16 bits). Proporcionan una salida PWM con la función analogWrite() de Arduino.

SPI: pines en el conector ISP: 14 (SS), 16 (MOSI), 17 (MISO), 15 (SCK). Pines para una comunicación mediante protocolo SPI.

LED: pin 13. La placa lleva un diodo led conectado al pin 13, cuando el pin está a nivel alto el diodo led está encendido.

Entradas analógicas: la placa tiene seis entradas analógicas, etiquetadas desde A0 a A5. Cada una de estas entradas analógicas tiene una resolución de 10 bits (pueden medir 1024 valores de tensión distintos). Por defecto su rango de medida es de 5V a 0 V (pasos mínimos en el ADC de 5/1024). Es posible cambiar este rango modificando la tensión de referencia de 5V al valor de tensión que suministremos en el pin AREF. Para ello se puede usar la función analogReference() de Arduino. Además de poder configurarse como entradas analógicas algunos de estos pines tienen otras funciones.

TWI/I2C: pines SDA y SCL (compartidos con pines I/O 2 y 3). Comunicación mediante el protocolo I2C/TWI.

AREF: pin con el que podemos establecer la referencia de tensión de las entradas analógicas.

Reset: Si se pone a cero se resetea el microcontrolador.

Opciones de comunicación.

vinciDuino tiene una serie de opciones para comunicarse con un ordenador, con otro Arduino, u otros microcontroladores.

El ATmega32u4 está provisto de un puerto de comunicación serie mediante una UART TTL (5V), el cual está disponible en los pines digitales 0 (RX) y 1 (TX), o a través de un conector en la placa (UART) utilizado para tal fin.

El controlador USB integrado dirige una comunicación serie a través del USB y aparece como un puerto software virtual COM en el ordenador. El firmware del 32U4 usa los drivers estándar USB COM, y no es necesario un driver adicional. Sin embargo, en windows, un fichero con extensión .inf es necesario.

El software de Arduino incluye un monitor serie, el cual permite enviar a y recibir datos de vinciDuino. Los leds RX y TX en el vinciDuino parapadearán cuando se transmiten datos entre la placa y un ordenador a través de la conexión USB (pero no se encederán en una comunicación serie a través de los pines 0 y 1).

La librería SoftwareSerial de Arduino permite establecer una comunicación serie en cualquiera de los pines digitales del vinciDuino.

El ATmega32u4 también soporta comunicaciones mediante los protocolos I2C (TWI) y SPI. El software de Arduino incluye la librería Wire que simplifica el uso del bus I2C, más detalles en su documentación. Para una comunicación SPI se puede usar la librería SPI.

Programación.

vinciDUino puede ser programado desde el entorno de Arduino, desde el entorno de Atmel a través del usb, o mediante un programador externo que descargue un .hex en el microcontrolador a través del conector ISP de la placa.

En los tutoriales se detallan los pasos necesarios para los distintos métodos de programación.

Protección contra sobrecorriente.

vinciDuino tiene dos fusibles reseteables (PTC), protegen al puerto USB ante los cortocircuitos que podamos hacer utilizando la placa vinciDuino. Uno de los fusibles está en serie con el pin de alimentación del puerto USB y el otro con el positivo del conector de alimentación externa. Ante un cortocircuito (una corriente mayor a 500 mA) estos fusibles impiden el paso de la corriente, la placa puede consumir una corriente de 200-250 mA de manera continua sin que los fusibles limiten el paso de la intensidad.

Características físicas.

La placa dispone de dos taladros para poder fijarla a una superficie. Podemos situar las tiras de pines de los conectores de vinciDuino en dos posiciones, en una de ellas la placa será compatible con los shields de Arduino, y en la otra la placa será compatible con placas de topos/islas.

Placa y lista de componentes.

Descargas

Ficheros Eagle (esquema y PCB)	Esquema	Diagrama de montaje. En ITEAD