Arduino Pro

Información principal.

La Arduino pro es una placa con un microcontrolador ATmega168 (datasheet) o en el ATmega328 (datasheet). La Pro viene en versiones de 3.3v / 8 MHz y 5v / 16 MHz. Tiene 14 E/S digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un resonador interno, botón de reseteo y agujeros para el montaje de tiras de pines. Vienen equipada con 6 pines para la conexión a un cable FTDI o a una placa adaptadora de la casa Sparkfun para dotarla de comunicación USB y alimentación.

La Arduino Mini Pro esta destinada a instalaciones semi-permanentes en objetos o demostraciones. La placa viene sin conectores montados, permitiendo el uso de varios tipos de conectores o soldado directo de cables según las necesidades de cada proyecto en particular. La distribución de los pines es compatible con los shields de Arduino. Las versiones de 3.3v de la pro pueden ser alimentadas por baterías.

La Arduino Pro a sido diseñada y construida por SparkFun Electronics.

Esquemas y referencias de diseño.

Ficheros EAGLE: arduino-pro-reference-design.zip

Esquema: Arduino-Pro-schematic.pdf

Características.

MicrocontroladorATmega168 o ATmega328
Voltaje de funcionamiento3.3v o 5v (dependiento del modelo)
Voltaje de entrada3.35 -12v (en el modelo de 3.3v) o 5 - 12v (en el modelo de 5v)
Pines digitales de E/S14 (6 de los cuales tienen salida PWM)
Pines de entrada analógica6
Intensidad máxima por E/S40 mA
Memoria Flash16KB en el ATmega168 y 32KB con el ATmega328 (de los cuales 2KB están reservados por el gestor de arranque)
SRAM1KB
EEPROM512 bytes
Velocidad de Reloj8 MHz (modelo de 3.3v) o 16 MHz (modelo de 5v)

Alimentación.

La Arduino Pro puede ser alimentada por medio del cable USB, por baterías o mediante una fuente de alimentación. El conector de batería es del tipo JST, también se le puede soldar otro tipo de conector para alimentarla desde una fuente de alimentación externa.

Los pines de alimentación son los siguientes:

  • VIN. Para el voltage suministrado a la placa desde una batería o desde el conector externo (según la posición del selector). Puedes alimentar la placa a través de este pin o si le suministras voltaje desde una batería o fuente de alimentación obtenerlo desde este pin.

  • VCC. La entrada de voltaje regulado de la placa. Este debe venir desde una batería o una fuente de alimentación equipada con regulador de voltaje, también desde un convertidor Serie USB TTL.

  • GND. Pines para el polo negativo.

Memoria.

El ATmega168 tiene 16KB de memoria para el almacenamiento de sketches (de los cuales 2KB están reservados para el gestor de arranque). También tiene 1KB de SRAM y 512 bytes de EEPROM en los cuales se puede leer y escribir mediante la librería EEPROM). EL ATmega328 tiene 32 KB de flash, 2 KB de SRAM, y 1 KB de EEPROM.

Entradas y Salidas.

Cada uno de los 14 pines digitales puede ser configurado tanto como entrada o como salida usando las funciones pinMode(), digitalWrite() y digitalRead(). Estos pines operan a 3.3v o 5v dependiendo del modelo. Cada pin puede suministrar o recibir una corriente máxima de 40mA y tienen resistencias pull-up internas (desconectadas por defecto) de 20 a 50 KOhms. Además algunos de los pines tienen funciones especiales:

  • Serie: 0 (RX) y 1 (TX). Usados para recibir (RX) y transmitir (TX) datos serie TTL. Estos pines están conectados con los pines TX-0 y RX-1 del conector de 6 pines.

  • Interrupciones Externas: 2 y 3. Estos pines pueden ser configurados para actuar como disparadores de interrupciones en caso de que cambien a estado bajo, un pico de subida o bajada o simplemente en un cambio de estado. Ver la función attachInterrupt() para más detalles.

  • PWM: 3, 5, 6, 9, 10 y 11. Generan una señal PWM de salida con la función analogWrite().

  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estos pines soportan comunicación SPI, la cual no está, de momento, incluida en el lenguaje de programación de Arduino.

  • LED: 13. Hay un LED integrado en la placa conectado al pin 13. Cuando este pin se pone en estado HIGH el LED se enciende, cuando el pin cambia a estado LOW el LED se apaga.

La Mini Pro tiene 6 entradas analógicas, cada una tiene una resolución de 10 bits (esto son 1024 valores). La medida de los valores analógicos se hace entre VCC y GND, aunque es posible cambiar el límite superior del rango de medición utilizando el pin AREF y algo de código de bajo nivel. Adicionalmente algunos de los pines de entrada analógicos tienen una función especializada:

  • I2C: 4 (SDA) y 5 (SCL). Forman un bus I2C (TWI) para comunicación con otros dispositivos utilizando la librería Wire.

Hay unos cuantos pines más en la placa:

  • AREF. Voltaje de referencia para las entrada analógicas. Se utiliza con analogReference().

  • Reset. Cuando este pin se pone en estado LOW resetea el microcontrolador. Normalmente se utiliza cuando el botón de reseteo se hace inaccesible por que el uso de un shield lo oculta.

Puedes ver también la correspondencia de pines entre ATmega168/328 y Arduino.

Comunicación.

La Arduino Mini Pro puede comunicarse con tu ordenador, con otra Arduino o con otros microcontroladores. El ATmega168 y el ATmega 328 tienen implementada comunicación serie UART TTL en sus pines 0 (RX) y 1 (TX). El shoftware de Arduino incluye un monitor serie que permite que datos sencillos puedan ser enviados y recibidos desde la placa por medio de la conexión USB.

La librería SoftwareSerial permite la comunicación Serie en cualquiera de los pines digitales de la Pro.

El ATmega168 y el ATmega328 también soporta comunicación I2C (TWI) y SPI. El programa Arduino incluye la librería Wire para simplificar el uso del bus I2C, vea la referencia para más detalles. Si se desea utilizar la comunicación SPI hay que echar un vistazo a la hoja de características (datasheet) del ATmega168 y del ATmega328.

Cargando sketches.

La Arduino Mini Pro puede ser programada con el software Arduino (descarga). Para más detalles ver la página de referencia y los tutoriales.

El ATmega168 y el ATmega328 en la Arduino Pro vienen precargados con un gestor de arranque que nos permite la carga de nuevo código sin el uso de un programador externo. Este se comunica usando el protocolo STK500 original (referencia, archivos de cabecera en C).

También se puede prescindir del gestor de arranque y cargar los sketches en el ATmega168 con un programador externo, para ello ver estas instrucciones más detalladas.

Reseteo automático por Software.

En lugar de utilizar el pulsador de reseteo antes de cargar un nuevo sketch la Arduino Pro ha sido diseñada de modo que permite el reseteo automático por el software instalado en nuestro ordenador. Uno de los pines en el conector de 6 pines está conectado con la linea de reseteo del ATmega168 mediante un condensador de 100 nanofaradios. Este pin se conecta a una de las líneas de control de flujo por hardware del convertidor de USB a serie al conector RTS cuando se utiliza un cable FTDI o al conector DTR cuando se usa una placa convertidora de Sparkfun. Cuando esta línea se pone en estado LOW el chip se reinicia. El software de Arduino tiene la capacidad de cargar código en la placa simplemente presionando el botón de "upload" en el Arduino IDE. Esto significa que el gestor de arranque tarda menos tiempo en ejecutarse, pues la linea de reseteo está perfectamente coordinada con el inicio de la descarga.

Esta configuración tiene otras implicaciones. Cuando una Pro se conecta a un ordenador por el que corre un MAC OS X o un Linux, esta se resetea cada vez que se establece la conexión por USB. Durante el siguiente medio segundo el gestor de arranque se ejecuta en la Pro, mientras que ha sido programado para ignorar datos nulos (por ejemplo cualquier cosa durante la carga de un nuevo sketch). Este interceptará los primeros bytes de datos enviados a la placa después de que la conexión sea establecida. Si un sketch que se está ejecutando en la placa recibe una configuración de arranque u otros datos cuando se ejecuta por primera vez, asegúrate de que el software con el que se comunica espera un segundo después de abrir la conexión y antes de enviar estos datos.

Caracteristicas físicas.

La longitud y anchura máxima del PCB de la Pro son 5.2cm y 5.3cm respectivamente, con el conector de 6 pines y el selector de alimentación sobresaliendo ligeramente de los bordes. 4 perfonaciones para tornillos permiten la fijación de la placa sobre una superficie o una caja. La distancia entre los pines 7 y 8 es de 4mm, no como los demás pines, que están separados por 2.5mm (separación normalizada entre pines).

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