Arduino pro mini

Прошивка arduino pro mini

Прошивка arduino pro mini

Миниатюрные размеры платы не позволяют прошить ее без внешней помощи. Есть несколько способов заливки скетча в микроконтроллер:

• Через адаптер USB в TTL;
• Через Ардуино Уно;
• Через SPI интерфейс с помощью любой платы ардуино с разъемом для подключения к компьютеру. 

Самым простым методом является первый.

Прошивка через адаптер USB в TTL

В продаже можно найти специальный адаптер – UART переходник. Видов таких переходников много, стоимость каждого изделия невысокая. Советуется приобретать переходники с контактами RST или DTR, они упрощают процесс прошивки. 

Для прошивки нужно подключить адаптер в Ардуино: нужно соединить земли с одного и другого устройства, Vcc – на +5В или +3,3 В (в зависимости от модели), RX – TX, TX – RX. Затем конструкцию нужно подключить к компьютеру, установить драйвер и начать прошивку. Компьютер определит, к какому порту подключена плата. Драйвер можно скачать с официального сайта. Скачанный архив нужно распаковать и установить.

Затем нужно запустить среду разработки Adruino IDE, выбрать нужную плату и номер порта и загрузить микропрограмму. Это делается следующим образом:

• Нажать «Загрузить»;
• Затем начнется компиляция  – появится надпись «Компиляция скетча»;

После появление надписи «Загружаем» нужно нажать на плате кнопку Reset (в переходниках с RST или DTR нажимать кнопку не нужно). 

Важно! Нажатие на Reset должно быть кратковременным. 

Скетч будет загружен в микроконтроллер. Об успешном окончании процедуры можно понять по мигающему светодиоду. 

Прошивка через Ардуино Уно

Для прошивки потребуется классическая плата Ардуино Уно в DIP корпусе. На ней должен быть специальный разъем, из которого нужно вытащить аккуратно микроконтроллер

Важно делать все действия внимательно, чтобы не погнуть ножки процессора

Проводами нужно подключить arduino pro mini к разъему. Как подключить контакты – RX-RX, TX-TX, GND-GND, 5V-VCC, RST-RST. 

После подключения можно начать стандартную загрузку скетча через Arduino IDE.

Прошивка через SPI интерфейс

Этот способ является самым неудобным и трудоемким. Прошивание платы производится в 2 этапа:

Прошивка микроконтроллера Ардуино Уно как ISP программатора; 

Настройка среды разработки и загрузка кода в Arduino Pro Mini.  

Алгоритм проведения первого этапа:

• Запуск среды разработки Arduino IDE;
• Открытие «Файл» – «Примеры» – «11. ArduinoISP» – «ArduinoISP»;
• Далее «Инструменты» – «Плата» – «Ардуино уно»;

• «Инструменты» – «Порт», и выбирается нужный номер COM порта;
• Далее нужно произвести компиляцию и загрузить код в Ардуино Уно.

Затем обе платы нужно соединить проводниками по приведенной схеме: 5V – VCC, GND – GND, MOSI (11) – MOSI (11), MISO (12) – MISO (12), SCK (13) – SCK (13).

Теперь нужно настроить Arduino IDE для Arduino Pro Mini. Это делается следующим образом:

«Инструменты» – «Плата» – выбор нужной платы Arduino Pro Mini; 

• В том же меню выбирается «Процессор» – выбор соответствующего процессора с нужной тактовой частотой;
• Затем нужно установить порт, к которому подключена плата;
• «Инструменты» – «Программатор» – Arduino as ISP;
• Затем нужно загрузить скетч через программатор.

Важно отметить, что загрузка кода должна происходить через специальное меню «загрузить через программатор». Здесь можно запутаться, потому такой способ и неудобен

Загрузка обычным способом приведет  тому, что код зальется в Ардуино Уно. 

После проведенной загрузки перепрошить микроконтроллер через переходник больше не получится. Придется заливать новый bootloader через «записать загрузчик». 

Если при каком-либо виде загрузки прошивки возникают проблемы, нужно проверить подключение платы. 

Arduino Mini

Arduino Mini — вид спереди (без разъемов)	Arduino Mini — вид сзади

Общие сведения

Arduino Mini — это маленькое микропроцессорное устройство, ориентированное на использование с макетными платами или в приложениях, предъявляющих высокие требования к габаритным размерам. Первоначально устройство было спроектировано на базе микроконтроллера ATmega168, который в настоящее время заменен на микроконтроллер ATmega328 (datasheet). В состав устройства входит: 14 цифровых входов/выходов (из которых 6 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 8 аналоговых входов и кварцевый резонатор на 16 МГц. Arduino Mini можно прошить с помощью специального USB-Serial адаптера или любого другого преобразователя интерфейсов USB-Serial либо RS232-Serial с TTL-уровнями напряжения.

В новой версии Arduino Mini (R5) обновлена печатная плата под микроконтроллер ATmega328, благодаря чему все компоненты теперь расположены на лицевой стороне платы. Помимо этого, добавлена кнопка сброса. При этом в новой версии Ардуино Mini расположение выводов полностью аналогично предыдущей версии R4.

Внимание: напряжение питания Arduino Mini не должно превышать 9В или не должно быть отрицательным. При несоблюдении этого условия плата может выйти из строя

Характеристики

Программирование

Arduino Mini программируется с помощью программного обеспечения Ардуино (скачать). Для получения более подробной информации см. справку и примеры.

Для прошивки Arduino Mini можно использовать специальный USB-Serial адаптер или любой другой преобразователь интерфейсов USB-Serial либо RS232-Serial с TTL-уровнями напряжения. Инструкции по прошивке см. на странице «Начало работы с Arduino Mini».

ATmega328 в Arduino Mini выпускается с прошитым загрузчиком, позволяющим загружать в микроконтроллер новые программы без необходимости использования внешнего программатора. Взаимодействие с ним осуществляется по оригинальному протоколу STK500 (описание, заголовочные файлы C).

Тем не менее, микроконтроллер ATmega328 можно прошить и через разъем для внутрисхемного программирования ICSP (In-Circuit Serial Programming), не обращая внимания на загрузчик; информацию о распиновке разъема ICSP для прошивки Mini через загрузчик см. на соответствующей странице. Инструкции по использованию внешнего программатора для прошивки контроллера см. здесь.

Входы и выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Arduino Mini может работать в качестве входа или выхода. Уровень напряжения на выводах ограничен 5В. Максимальный ток, который может отдавать или потреблять один вывод, составляет 40 мА. Все выводы сопряжены с внутренними подтягивающими резисторами (по умолчанию отключенными) номиналом 20-50 кОм. Выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11 могут выводить аналоговые величины в виде ШИМ-сигнала; для получения дополнительной информации об этом см. описание функции analogWrite(). Выводы 0 и 1 используются при подключении устройства к компьютеру через адаптер Mini USB (или похожий). Подключение к этим выводам каких-либо внешних цепей может приводить к нарушению USB-соединения с компьютером или препятствовать процессу загрузки в микроконтроллер новых программ.

В Arduino Mini есть 8 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 различных значения). Входы 0 — 3 выведены на внешний разъем платы; для подключения к входам 4 — 7 на плате предусмотрены отверстия и распаечные площадки. По умолчанию, измерение напряжения осуществляется относительно диапазона от 0 до 5 В. Однако, верхнюю границу этого диапазона можно изменить, используя вывод AREF и несколько низкоуровневых команд.

См. также соответствие выводов Arduino с выводами микроконтроллера ATmega168/328.

Расположение выводов

Примечание: распиновка выводов в Arduino Mini версий 03 и 04 отличается. Убедитесь, что вы используете схему, соответствующую вашей версии Ардуино.

Распиновка Arduino Mini 03. (совместима с более старыми версиями, за исключением отсутствующего разъема IO7 вверху платы)

Распиновка Arduino Mini 04 и 05

(Обратите внимание, что вывод GROUND на левой стороне платы сместился вниз на одну позицию)

Дополнительная информация

Для начала работы с Arduino Mini см. это руководство.

Дополнительную информацию об Arduino Mini можно найти в разделе Playground.

Плата Arduino Uno R3

Устройство построено на микроконтроллере АTmega16U2 и имеет повышенный уровень помехоустойчивости по цепи сброса.

Устройство отличается от предыдущей версии лишь тем, что в этом случае не используется интерфейс USB-UART FTDI при подключении к компьютеру. Эту задачу выполняет выполняет сам микроконтроллер ATmega 16U2.

Изменения распиновки платы выглядят следующим образом:

1. Возле вывода AREF добавлены два пина: SDA, SCL.
2. Возле пина RESET также добавлены два вывода: IOREF, позволяющий подключать платы расширения с подстройкой под необходимое напряжение; второй вывод не используется и находится в резерве.

Элементы платы

Микроконтроллер ATmega328P

Сердцем платформы Arduino Uno является 8-битный микроконтроллер фирмы Microchip — ATmega328P на архитектуре AVR с тактовой частотой 16 МГц.
Контроллер обладает тремя видами памяти:

• 32 КБ Flash-памяти, из которых 0,5 КБ используются загрузчиком, который позволяет прошивать Uno с обычного компьютера через USB. Flash-память постоянна и её предназначение — хранение программ и сопутствующих статичных ресурсов.
• 2 КБ RAM-памяти, которые предназначены для хранения временных данных, например переменных программы. По сути, это оперативная память платформы. RAM-память энергозависимая, при выключении питания все данные сотрутся.
• 1 КБ энергонезависимой EEPROM-памяти для долговременного хранения данных, которые не стираются при выключении контроллера. По своему назначению это аналог жёсткого диска для Uno.

Микроконтроллер ATmega16U2

Микроконтроллер не содержит USB интерфейса, поэтому для прошивки и коммуникации с ПК на плате присутствует дополнительный микроконтроллер ATmega16U2 с прошивкой USB-UART преобразователя. При подключении к ПК Arduino Uno определяется как виртуальный COM-порт.

общается с ПК через по интерфейсу UART используя сигналы и , которые параллельно выведены на контакты и платы Uno. Во время прошивки и отладки программы, не используйте эти пины в своём проекте.

Светодиодная индикация

Порт USB Type-B

Разъём USB Type-B предназначен для прошивки и питания платформы Arduino. Для подключения к ПК понадобится кабель USB (A — B).

Понижающий регулятор 5V

Понижающий линейный преобразователь NCP1117ST50T3G обеспечивает питание микроконтроллера и другой логики платы при подключении питания через или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 7 до 12 вольт. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 1 А.

Понижающий регулятор 3V3

Понижающий линейный преобразователь LP2985-33DBVR обеспечивает напряжение на пине . Регулятор принимает входное напряжение от линии 5 вольт и выдаёт напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА.

ICSP-разъём ATmega328P

ICSP-разъём выполняет две полезные функции:

1. Используется для передачи сигнальных пинов интерфейса SPI при подключении Arduino Shield’ов или других плат расширения. Линии ICSP-разъёма также продублированы на цифровых пинах , , и .
2. Предназначен для загрузки прошивки в микроконтроллер через внешний программатор. Одна из таких прошивок — Bootloader для Arduino Uno, который позволяет .

А подробности распиновки .

Описание WeMos D1 R2

Плата WeMos D1, которая производится в Китае, выполнена на основе WiFi модуля ESP8266 ESP-12. На модуле имеется разъем под внешнюю WiFi антенну – благодаря этому можно расширить площадь покрытия сетью. Программирование платы осуществляется с помощью стандартной среды разработки Arduino IDE. Контроллер включает в себя процессор, периферию, оперативную память и устройства ввода/вывода. Наиболее часто микроконтроллеры применяются в компьютерной технике, бытовых приборах и других электронных устройствах. WeMos отличается дешевой стоимостью и простотой подключения и программирования.

Технические характеристики WeMos:

• Входное напряжение 3,3В;
• 11 цифровых выходов;
• Микро USB выход;
• 4 Мб флэш-памяти;
• Наличие WiFi модуля;
• Частота контроллера 80МГц/160МГц;
• Рабочие температуры от -40С до 125С.

Основными областями применения контроллеров WeMos являются температурные датчики, датчики давления и другие, зарядные устройства, пульты для управления различными бытовыми приборами, системы обработки данных, робототехника. К микроконтроллеру можно подключать дополнительные компоненты – индикаторы, сенсоры, светодиоды, которые позволяют реализовывать различные проекты и расширять их возможности.

Распиновка модуля WeMos D1

• TX;
• RX;
• GND земля;
• 5В;
• 3v3;
• RST – reset, кнопка сброса;
• D0 – D8 –порты общего назначения GPIO. Все пины, кроме D0, поддерживают прерывание, ШИМ, I2C.

Распиновка

Пины питания

• VIN: Входной пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 7 до 12 вольт.
• 5V: Выходной пин от с выходом 5 вольт и максимальным током 1 А. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера и другой обвязки платы.
• 3V3: Выходной пин от с выходом 3,3 вольта и максимальным током 150 мА.
• IOREF: Вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В нашем случае рабочее напряжение платформы 5 вольт.
• GND: Выводы земли.

Порты ввода/вывода

• Пины общего назначения: 20 пинов: –
  Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
• АЦП: 6 пинов: – / –
  Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 10 бит. Диапазон входного напряжения от 0 до 5 В, при подаче большего напряжения микроконтроллер может выйти из строя.
• ШИМ: 6 пинов: , , и –
  Позволяет выводить аналоговое напряжение в виде ШИМ-сигнала из цифровых значений. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 8 бит.
• I²C Для общения контроллера c платами расширения и сенсорами по интерфейсу I²C.

  I²C: пины SDA/18/A4 и SCL0/19/A5

• SPI Для общения контроллера c платами расширения и сенсорами по интерфейсу SPI.

  SPI: пины MOSI/11, MISO/12 и SCK/13

• Serial/UART Для общения контроллера c платами расширения и сенсорами по интерфейсу UART.

  Serial: пины TX1/1 и RX1/0. Контакты также соединены с соответствующими выводами сопроцессора ATmega16U2 для общения платы по USB. Во время прошивки и отладки программы через ПК, не используйте эти пины в своём проекте.

Распиновка Arduino Pro Mini

Каждый из 14 цифровых выводов Pro, используя функции , , и , 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: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы имеют соединение с выводами TX-0 и RX-1 блока из шести выводов.
• 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 .
• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи .
• 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 Pro Mini установлены 6 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Четыре из них расположены на краю платформы, а другие два (входы 4 и 5) ближе к центру. Измерение происходит относительно земли до значения VCC.  Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для создания которой используется библиотека Wire.

Существует дополнительный вывод на платформе:

Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Установка драйвера на Pro Micro.

При подключении платы к компьютеру загорится красный светодиод, сигнализирующий о наличии питания на плате.

В диспетчере устройств появится неизвестное устройство «Arduino Leonardo«. Почему так, а не «Pro Mini»? Потому что разработчик прошил микроконтроллер загрузчиком от Leonardo, на работе это никак не скажется.

Для Windows 10 ничего не придётся скачивать, драйвер установится автоматически.

Для остальных систем семейства Windows скачиваем драйвер и устанавливаем его в ручном режиме.

При установки драйвера на Windows 7 у меня появилось сообщение о невозможности проверки издателя драйверов. В таком случае выбираем «Всё равно установить этот драйвер».

В итоге, в диспетчере устройств появится устройство «Arduino Leonardo«. Рядом будет указан номер виртуального COM-порта, в моём случае это COM14.

Загрузка скетча в Arduino Leonardo и Pro micro.

Попробуем загрузить в плату скетч Blink и убедится в её работоспособности. Открываем стандартный скетч «Blink». Выбираем в Arduino IDE плату.

Если у вас загрузчик будет от Arduino Micro, значит выбираете его. Не забывайте так же выбрать версию платы 5 или 3,3В, как это выбирается с платой Pro mini. Отсюда выплывает объяснение, почему 5-вольтовый китайский аналог Micro, прошит загрузчиком Leonardo. Плата Leonardo присутствует в Arduino IDE, а плату Pro Micro нужно добавлять вручную через менеджер плат. Видимо что бы пользователи не заморачивались в этих настройках, плату прошивают как Leonardo. Подобные доводы имеют место быть, если мы говорим про версию платы 5В. Если нужна плата на ATmega32u4 с логическими уровнями 3,3В, без ручного добавления платы в Arduino IDE не обойтись.

Выбираем номер виртуального COM-порта, который прописан в Диспетчере устройств, в моём случае это COM14.

Нажимаем кнопку «Вгрузить» (Upload) и ждём загрузку скетча.

В процессе загрузки в колонках услышите звук извлечения / подключения USB устройства. Это происходит потому что последовательный порт с которым взаимодействует устройство, на платах Leonardo и Micro является виртуальным. При каждом автоматическом сбросе платы, виртуальный порт исчезает, затем вновь появляется, чем объясняется характерный звук в колонках.Обычно скетч загружается в плату без нажатия кнопки reset, видимо поэтому на китайском аналоге решили избавится от этой кнопки. В редких случаях, когда автоматический сброс не сработает, нужно использовать физическую кнопку сброса или пин reset.

Загрузив в плату скетч «Blink» мы не сможем наблюдать мигание светодиода. Дело в том, что на плате Pro Micro нет светодиода подключенного к 13 пину. Придётся его отдельно подключать к ножкам через резистор. Можно поступить по другому, на плате имеются светодиоды RX и TX, можно ими помигать.

Загружаем следующий скетч:

Увидим как мигает RX светодиод.

Если открыть монитор последовательного порта, увидим надпись Hello World! и теперь светодиоды RX и TX будут перемигиваться.

Источник

Характеристики платы

Техническая сторона Arduino Pro Mini:

1. рабочее напряжение, требуемое для нормальной работоспособности – 3,3 и 5 Вольт;
2. напряжение, используемое при входе – 3-12 или 5-12 Вольт;
3. количество цифровых входов и выходов – 14 штук, 6 из которых эксплуатируются как выходы ШИМ;
4. состояние постоянного тока, требуемого для входа и выхода – 40 мА;
5. flash-память – 16 Кб, но 2 Кб предназначены для загрузчика;
6. оперативная память – 1 Кб;
7. eeprom – 512 байт;
8. частота тактов – в первой модели 8 МГц, а во второй 16 МГц;
9. Arduino pro включает i2c-интерфейс.

Также стоит отдельно сказать про размеры платы — они, на самом деле очень скромные. Многие кто знакомятся с линейкой Ардуино в первый раз всегда удивляются размерам, когда достают контроллер из коробки.

Ниже вы можете оценить плату в дюймах и в сантиметрах.

Прошивка WeMos, примеры скетчей

Мигание светодиодами

Сам скетч выглядит следующим образом:

int inputPin = D4; // подключение кнопки в контактам D4 и GND. Можно выбрать любой пин на плате

int val = 1; // включение/выключение хранения значения

void setup() {

pinMode(BUILTIN_LED, OUTPUT); // подключение светодиода, перевод в режим OUTPUT

pinMode(inputPin, INPUT); // включение пина для входных данных

}

void loop() {

val = digitalRead(inputPin); // чтение входных данных

digitalWrite(BUILTIN_LED, val); // включение/выключение светодиода по нажатию кнопки

}

Если все выполнено правильно, нужно нажать кнопку, и светодиод загорится. При повторном нажатии потухнет.

Для автоматического мигания светодиода интервалом в две секунды используется следующий код:

void setup() {

pinMode(3, OUTPUT); // инициализация контакта GPIO3 с подключенным светодиодом

}

void loop() {

digitalWrite(2, HIGH);   // светодиод загорается

delay(2000);              // ожидание в течение двух секунд

digitalWrite(2, LOW);    // светодиод гаснет

delay(2000);              // ожидание в течение двух секунд

}

WeMos и подключение к WiFi для передачи данных на удаленный сервер

В примере будет рассмотрен скетч для создания веб-сервера, благодаря которому можно управлять различными устройствами – лампами, реле, светодиодами и другими.  Для работы нужно установить библиотеку ESP8266WiFi.

Фрагменты скетча:

const char* ssid = "****"; //требуется записать имя точки доступа, к которой будет произведено подключение

const char* password = "****"; //введение пароля точки доступа, который должен содержать не менее восьми символов

WiFiServer server(80);  //создание сервера на 80 порту

WiFi.begin(ssid, password); // подключение к заданной выше точке доступа, ее имя и пароль

pinMode(3, OUTPUT);   //присоединение к пину GPIO3 и земле

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) //показывает статус подключения, WL_CONNECTED указывает на установку соединения;

Serial.println(WiFi.localIP()); //получение IP адреса. Его нужно ввести в строку адреса в браузере для получения доступа к управлению устройством

Serial.println(WiFi.macAddress()); //получение MAC адреса

Serial.println(WiFi.SSID()); //получение имени сети, к которой подключился WeMos

WiFiClient client = server.available(); //проверяет, подключен ли клиент

Serial.println("client");

while(!client.available()) //ожидание отправки данных от клиента

String req = client.readStringUntil('\r');

Serial.println(req);

client.flush(); //Чтение первой строки запроса

Создание точки доступа на WeMos

В данном примере модуль WeMos будет сконфигурирован в качестве самостоятельной точки доступа.

Создание точки доступа выполняется по следующему алгоритму:

• Подключение модуля;
• Запуск среды разработки Arduino IDE;
• Выбор порта, частоты, размера флэш-памяти;
• Запись с коде программы имени сети и создание пароля;
• Компиляция и загрузка скетча;
• Установить скорость 115200;
• Должно произойти подключение к сети, будет получен IP и выведен в терминал;
• Для проверки можно ввести в адресной строке в браузере IP/gpio/1, если все работает корректно, должен загореться светодиод на плате.

Фрагменты программы:

const char *ssid = «****»; //в этой строке нужно задать имя создаваемой сети

const char *password = «»; //указывается пароль сети, если не указывать пароль, то сеть будет открыта

При создании пароля важно помнить, что он должен состоять не менее чем из восьми знаков

WiFiServer server(80);

WiFi.softAP(ssid, password); //создание точки доступа с именем и паролем, которые указывались выше. Если пароль не указывался, softAP(ssid, password) меняется на softAP(ssid)

IPAddress myIP = WiFi.softAPIP(); //получение адреса IP

Serial.print(«AP IP address: «); //вывод полученного адреса в терминал

server.begin(); // запуск сервера

Похожие записи:

Что такое главная шина заземления и где ее используют Как подключить телевизор без wifi к интернету через wifi Простая схема монтажа электропроводки в частном доме Можно ли ставить светодиодные led-лампы в противотуманные фары? Usbasp — usb programmer for atmel avr controllers Энергосберегающая лампа: ремонт своими руками