Arduino Fio

Общие сведения

Arduino Fio, построенная на микроконтроллере ATmega328P, работает при напряжении 3.3 В и тактовой частоте 8 МГц. Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 8 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов. Fio также содержит схему зарядки через разъем USB и позволяет подключить литий-полимерную батарею.  На лицевой поверхности платформы установлен разъем XBee.  

Arduino Fio может применяться в беспроводных сетях. Загрузка скетчей может производиться через кабель FTDI или плату-конвертер Sparkfun. Дополнительно имеется возможность загружать скетчи по беспроводной связи при использовании адаптера USB-to-XBee, например, XBee Explorer USB. Платформа поставляется без установленных выводов, что позволяет пользователям применять собственные выводы и разъемы.

Характеристики

  • Микроконтроллер ATmega328P
  • Рабочее напряжение 3.3 В
  • Входное напряжение 3, 35-12 В
  • Входное напряжение заряда 3.7 - 7 В
  • Цифровые Входы/Выходы 14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
  • Аналоговые входы 8
  • Постоянный ток через вход/выход 40 мА
  • Флеш-память 32 Кб (2 используются для загрузчика)
  • ОЗУ 2 Кб
  • EEPROM 1 Кб 
  • Тактовая частота 8 МГц

Питание

Arduino Fio получает питание через кабель FTDI или плату-конвертер, которые подключаются к шестипиновому блоку, или от регулируемого источника питания 3.3 В через вывод 3V3, или литий-полимерной батареи через выводы BAT.

Выводы питания:

  • BAT. Для подключения литий-полимерной батареи.
  • 3V3. Для подключения регулируемого источника питания 3.3 В.
  • GND. Выводы заземления.

Память

Микроконтроллер ATmega328P имеет: 32 кБ флеш-памяти для хранения кода программы (2 кБ используется для хранения загрузчика), 2 кБ ОЗУ и 1 Кб EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и Выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Fio, используя функции pinMode(), digitalWrite(), и digitalRead(), может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 3, 3 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

  • Последовательная шина: RXI (D0) и TXO (D1). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы подключены к выводам DOUT и DIN разъема XBee.
  • Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt().
  • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функции analogWrite().
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino. 
  • LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

На платформе Fio установлены 8 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Измерение происходит относительно земли до значения Vcc.  Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

  • I2C: 4 (SDA) и 5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для создания которой используется библиотека Wire.

Дополнительная пара выводов платформы:

  • AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference().
  • DTR. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки с целью блокировки микроконтроллера. 

На платформе имеется 8 отверстий для пайки выводов:

  • BAT + и BAT -. Подключение для батареи. Применяется при незадействованном коннекторе для батареи.
  • CHG 5V и CHG -. Подключение для зарядных клемм. Применяется для подвода внешнего устройства заряда.
  • SW. Вывод подключен к силовому выключателю на платформе. Применяется для подсоединения внешнего выключателя.
  • CTS. Вывод подключен к #CTS/DIO7 разъема XBee. Применяется для выключения модема XBee.
  • DTR. Вывод подключен к #DTR/SLEEP_RQ/DI8 разъема XBee. Применяется для выключения модема XBee.

Связь

На платформе Arduino Fio установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером, другими устройствами Arduino или микроконтроллерами.ATmega328P поддерживает последовательный интерфейс UART TTL, осуществляемый выводами 0 (RX) и 1 (TX). Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor) программы Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные при подключении к платформе через внешнее последовательное подключение. Рекомендуется применять кабели FTDI Basic или FTDI. Установленный на платформе коннектор mini-USB используется только для зарядки.

Библиотекой SoftwareSerial возможно создать последовательную передачу данных через любой из цифровых выводов Fio.

ATmega328P поддерживает интерфейсы I2C (TWI) и SPI. В Arduino включена библиотека Wire для удобства использования шины I2C.  Для использования интерфейса SPI обратитесь к техническим данным микроконтроллера ATmega328P.

Физические характеристики

Габаритные размеры печатной платы Fio составляют 2, 8х6.6 мм.