Arduino Pro es una placa microcontrolada basada en un Atmega168 (datasheet) o ATmega328 (datasheet). Pro esta disponible en dos versiones 3.3V a 8Mhz y 5V a 16Mhz. Posee 14 pines entradas/salidas digitales (6 de ellos pueden ser usados como salidas PWM), 6 entradas analógicas, conector para batería, interruptor de encendido, botón de reset y agujeros para montar un jack de alimentación, un conector ICSP, un tira de pines, un conector de 6 pines que puede ser conectado a un cable FTDI o un Sparkfun para proporcionar energía y comunicación vía USB a la placa.
La Arduino Pro esta pensada para instalaciones semi-permanentes en objetos o exhibiciones. La placa viene sin los conectores soldados para que el usuario pueda elegir el tipo de conector que desea o si lo prefiere soldar los cables directamente. La disposición de los pines la hace compatible con los Shields de Arduino. La versión de 3.3V puede ser usada con baterías.
La Arduino Pro a sido diseñada y fabricada por SparkFun Electronics.
Diseños y esquemáticos:
Ficheros de EAGLE: arduino-pro-reference-design.zip
Esquemáticos: Arduino-Pro-schematic.pdf
Resumen
| Resumen | |
|---|---|
| Microcontrolador | ATmega168 o ATmega328 |
| Voltaje de operaciones | 3.3V o 5V |
| Entradas/Salidas digitales | 14 (6 de ellas pueden ser usadas como salida PWM) |
| Voltaje de entrada | 3.35-12V (versión 3.3V) o 5-12 (Versión 5V) |
| Tensión máxima por entrada-salida | 40mA |
| Memoria Flash | 16Kb(ATmega168) o 32(ATmega328) de ellos 2Kb usados por el bootloader |
| SRAM | 1Kb(ATmega168) o 2KB (ATmega328) |
| EEPROM | 512bytes (ATmega168) o 1KB (ATmega328) |
| Velocidad de reloj | 8Mhz(versión 3.3V) o 16 Mhz (versión 5V) |
Alimentación
Arduino Pro puede ser alimentado mediante el conector USB, con baterías, o con una fuente de alimentación externa. Las baterías se conectan mediante un conector JST, para utilizar una fuente de alimentación externa es necesario soldar un jack a la placa.
Los pines de alimentación:
- VIN: Alimentación entrante, puede venir de una batería o del conector tipo jack (dependiendo de la posición el la que se coloque el switch). Puede suministrar la alimentación mediante este pin o acceder a ella si esta siendo alimentado mediante baterías o el conector jack.
- VCC: Tensión regulada proveniente de las baterías, fuente de alimentación externa o la conexión USB.
- GND: pines de tierra.
Memoria
El ATmega168 tiene 16 Kb de memoria flash para cargar código (de estos, 2Kb son usados para el bootloader). Además tiene 1Kb de SRAM y 512 bytes de EEPROM. (Que puede ser escrita y leída utilizando al librería EEPROM).
El ATmega328 tiene 12Kb de flash, 2Kb de SRAM y 1 Kb de EEPROM.
Entrada-salidas
Los 14 pines digitales del Arduinooo Pro pueden ser usados como entradas o salidas usando las funciones. pinMode(), digitalWrite() y digitalRead(). Todas ellas operan a 3.3V y puedes entregar o recibir un máximo de 40mA, además poseen una resistencia pull-up interna (desconectada por defecto) de 20-50KOhms. Además algunos de los pines tienen funciones especificas:
- Serial: 0(RX) y 1(TX). Usadas para recibir (RX) y transmitir (TX) datos serie TTL.
- Interrupciones externas: Pines 2 y 3. Estos pines están configurados como disparador de interrupción y es activado por un valor bajo, un flanco ascendente, descendente o un cambio de valor. Consulte la documentación de la función attachInterrupt() para más detalles.
- PWM: los pines 3,5,6,9 ,10 y 11 pueden ser utilizados como salida PWM de 8-bits con la función analogWrite().
- SPI: 10(SS),11(MOSI),12(MISO),13(SCK): estos pines soportan comunicación SPI usando la librería SPI.
- LED: 13. Este pin esta conectado a un LED. Cunado el pin esta en alta el led se enciende, cuando esta en baja se apaga.
La placa Ethernet tiene 6 entradas analógicas, proporcionan una resolución de 10bits (1024 valores distintos). Por defecto funcionan como tierra de Vcc pero es posible ajustar este máximo usando el pin AREF y código a bajo nivel. Además algunos pines tienen funciones especiales:
I2C. Pin 4 (SDA) y 5 (SCL). Soportan comunicación I2C (TWI) usando la librería Wire
Otros pines de la placa son:
- AREF: Voltaje de referencia para las entradas analógicas. Se usa con la función analogReference()
- Reset: si se pone a baja el microcontrolador se reinicia. Normalmente se usa para añadir un botón de reset en Shields que tapan el de la placa.
Puede ver el mapeado entre los pines de Arduino Pro y el ATmega168
Comunicación
Arduino Pro tiene múltiples facilidades para comunicarse con un ordenador, otro Arduino y otro microcontrolador. El ATmega168 y el ATmega328 proporcionan comunicación serial UART TTL, disponible en los pines 0 (RX) y 1 (TX). El Software de Arduino incluye un monitor de serial y una forma sencilla de enviar datos a Arduino vía USB.
La librería SoftwareSerial permite la comunicación con todos los pines digitales de Arduino.
El ATmega168 y el ATmega328 soportan comunicación I2C (TWI) y comunicación SPI. El software de Arduino incluye la librería Wire que simplifica el uso del bus I2C, consulte la documentación para más detalles. Para usar la comunicación SPI por favor, revise los datasheet del ATmega168 y el ATmega328.
Programación
Arduino Pro puede ser programado con el software de Arduino. Para más detalles consulte los tutoriales.
El Atmega168 o el ATmega328 del Arduino Pro viene con el gestor de arranque pre-cargado para que puedas cargar tu código sin necesidad de un programador externo. Esta comunicación se hace con el protocolo STK500 (documentación, ficheros C)
Puedes saltarte el gestor de arranque y programar el microcontrolador mediante el conector ICSP (in-circuit Serial Programmin). Consulte las instrucciones para más detalles.
Reset Automático
Para eliminar la necesidad de presionar físicamente el botón de reset antes de subir el nuevo sketch Arduino Pro esta diseñado para resetearse por software. Uno de los pines del conector de seis pines esta conectado a la la patilla de reset del ATmega168 o del ATmega328 por un condensador de 100nF. Este pin se conecta a una de las líneas de control de flujo de hardware del convertidor USB a serie: Cuando se utiliza un cable FTDI, DTR cuando utilice la tarjeta Sparkfun. Cuando esta línea se establece, la patilla de reset tiene una entrada lo suficientemente baja como para permitir el reinicio del chip. El software de Arduino utiliza esto para cargar el código con sólo pulsar el botón de subida en el entorno Arduino. Esto significa que el gestor de arranque puede tener un tiempo de espera más corto, ya que el puede estar bien sincronizada con el inicio de la carga.
Este diseño tiene otra implicación, cuando Pro esta conectado a un ordenador con Mac OS o Linux se resetea cada vez que que se establece una conexión con el software (vía USB). Durante el siguiente medio segundo Arduino UNO estará ejecutando su bootloader. Durante este tiempo se ignoran los datos de entrada para evitar errores. Si acaba de conectar la placa a la alimentación asegurase de esperar un segundo antes de comenzar a enviar los datos.
Características físicas
El tamaño máximo de la placa del Arduino UNO es de 4 x 2.1 pulgadas. El USB y el jack de alimentación extienden ligeramente estas dimensiones. Cuatro agujeros permiten unirla a cualquier superficie mediante tornillos. La distancia entre los pines digitales 7 y 8 es de 160 milésimas de pulgada, no un múltiplo de 100 milésimas de pulgada como en el resto de los pines.