Arduino Uno Wi-Fi Rev2: распиновка, схема подключения и программирование
Arduino Uno Wi-Fi Rev2 — платформа для разработки с 8-битным микроконтроллером ATmega4809 и беспроводным модулем U-blox NINA-W102 с технологиями Wi-Fi и Bluetooth.
Подключение и настройка
Шаг 1
Скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.
Шаг 2
По умолчанию среда программирования настроена только на AVR-платы. Для работы с платформой Uno Wi-Fi Rev 2 добавьте в менеджере плат поддержку платформ семейства megaAVR.
Элементы платы
Микроконтроллер ATmega4809
Сердцем платформы является 8-битный микроконтроллер семейства megaAVR — ATmega4809 с тактовой частотой до 20 МГц. Контроллер предоставляет 48 КБ Flash-памяти для хранения прошивки, 6 КБ оперативной памяти SRAM и 256 байт энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.
На плате Arduino Uno Wi-Fi частота контроллера установлена на 16 МГц.
Микроконтроллер ATmega32U4
Микроконтроллер ATmega32U4, с прошивкой USB-UART преобразователя, обеспечивает связь контроллера ATmega4809 с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Uno Wi-Fi Rev 2 определяется как виртуальный COM-порт.
Беспроводной модуль NINA-W102
За беспроводную связь отвечает модуль U-blox NINA-W102 со встроенным чипом ESP32 для обмена данными по воздуху в диапазоне 2,4 ГГц по Wi-Fi и Bluetooth. Регулировка выходной мощности обеспечивает оптимальное соотношение между дальностью связи, скоростью передачи данных и энергопотреблением.
IMU-сенсор
IMU-сенсор на 6 степеней свободы включает в себя акселерометр и компас. Сборка выполнена на чипе LSM6DS3 по технологии (англ. System-in-Package — система в корпусе), где акселерометр и гироскоп лежат методом бутерброда в пластиковом корпусе.
USB порт
Разъём USB предназначен для прошивки платформы Uno Wi-Fi Rev 2 с помощью компьютера.
Светодиодная индикация
Имя светодиода | Назначение |
---|---|
ON | Информационный индикатор питания |
RX и TX | Мигают при обмене данными между контроллером и ПК |
L | Пользовательский светодиод на 25 пине контроллера, в отличие от 13 пина на других платформах Arduino. Используйте определение LED_BUILTIN для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается. |
Регулятор напряжения на 5 вольт
Импульсный понижающий регулятор напряжения MPM3610 обеспечивает питание микроконтроллера ATmega4809 и другой логики платформы при подключении платформы через внешний разъём питания или пин Vin
. Диапазон входного напряжения от 7 до 12 вольт. Выходное напряжение 5 вольт с максимальным выходным током 1,2 ампера.
Регулятор напряжения на 3,3 вольта
Линейный понижающий регулятор напряжения NX1117CE33Z обеспечивает питание беспроводного модуля NINA-W102 и IMU-сенсора LSM6DS3. На регулятор поступает напряжение с линии 5V
. Выходное напряжение 3,3 вольта с максимальным выходным током 1 ампер.
Кнопка RESET
Аналог кнопки RESET
обычного компьютера: служит для сброса микроконтроллера.
Распиновка
Пины питания
- VIN Пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 5 до 18 вольт.
- 5V Пин от стабилизатора напряжения с выходом 5 вольт и максимальных током 1,2 А. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера ATmega4809 и другой вспомогательной логики платы.
- GND Выводы земли.
- IOREF Контакт предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней.
- AREF Пин для подключения внешнего опорного напряжения АЦП относительно которого происходят аналоговые измерения при использовании функции analogReference() с параметром «EXTERNAL».
Порты ввода/вывода
- Цифровые входы/выходы 20 пинов:
0
–13
иA0
–A5
Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно. - ШИМ 5 пинов:
3
,5
,6
,9
и10
Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 8 бит. - АЦП 6 пинов:
A0
–A5
Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 8 бит. - TWI/I²C пины
20(SDA)
и21(SCL)
Для общения с периферией по интерфейсу «I²C». Для работы используйте библиотеку Wire. - SPI пины
32(MOSI)
,33(MISO)
,34(SCK)
и22(SS)
Для общения с периферией по интерфейсу «SPI». Для работы — используйте библиотеку SPI. - UART/Serial
- Serial пины:
26(RX)
и27(TX)
Выводы шины соединены с соответствующими выводами микроконтроллера ATmega32U4 с прошивкой USB-UART преобразователя. - Serial1 пины:
0(RX)
и1(TX)
Для коммуникации платы Arduino с другими платами расширения и сенсорами по последовательному интерфейсу.
Принципиальная и монтажная схемы
Габаритный чертёж
Характеристики
Общие
- Чипы: ATmega4809, U-blox NINA-W102 и LSM6DS3
- Пинов ввода-вывода всего: 20
- Напряжение логических уровней: 5 В
- Максимальный ток с пина или на пин: 40 мА
- Максимальный выходной ток пина 5V: 1,2 A
- Максимальный выходной ток пина 3V3: 1 A
- Входное напряжение через пин Vin: 7–12 В
- Габариты платы: 69×53 мм
- Габариты платы c учётом разъёмов: 75×53 мм
Микроконтроллер
- Чип: Microchip ATmega4809
- Ядро: 8-битный megaAVR
- Тактовая частота: 16 МГц
- Flash-память: 48 КБ
- SRAM-память: 6 КБ
- EEPROM-память: 256 Б
- Контактов с АЦП: 6
- Разрядность АЦП: 10 бит
- Контактов с ШИМ: 5
- Разрядность ШИМ: 8 бит
- Пинов с прерываниями: 20
- Аппаратных интерфейсов SPI: 1
- Аппаратных интерфейсов I2C / TWI: 1
- Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 3
Беспроводной модуль
- Чип: NINA-W102 на ESP32
- Тактовая частота: до 240 МГц
- Частота беспроводной передачи: 2,4 ГГц
- Стандарт Wi-Fi: 802.11b/g/n
- Стандарт Bluetooth: BLE v4.2 BR/EDR
- Flash-память: 16 Мбит
- ROM-память: 448 КБ
- SRAM-память: 520 КБ
IMU-сенсор
- Чип: LSM6DSM (акселерометр и гироскоп в одном модуле)
- Выходной интерфейс: SPI
- Диапазон измерения
- акселерометра: ±2/±4/±8/±16g
- гироскопа: ±125/±250/±500/±1000/±2000 град./с
- Частота обновления
- акселерометра: 1,6…6664 Гц
- гироскопа: 12,5…6664 Гц
Ресурсы
- Arduino Uno Wi-Fi Rev2 в магазине.