ARDUINO ZERO ATSAMD21G18
ARDUINO ZERO
Zero è una semplice e potente estensione a 32 bit della piattaforma stabilita dall'UNO. La scheda Zero espande la famiglia offrendo prestazioni migliorate, consentendo una varietà di opportunità di progetto per i dispositivi e funge da ottimo strumento didattico per apprendere lo sviluppo di applicazioni a 32 bit. Le applicazioni Zero spaziano da dispositivi IoT intelligenti, tecnologia indossabile, automazione high-tech, a robotica folle. La scheda è alimentata da MCU SAMD21 di Atmel, che presenta un core ARM® Cortex® M0+ a 32 bit. Una delle sue caratteristiche più importanti è Embedded Debugger (EDBG) di Atmel, che fornisce un'interfaccia di debug completa senza la necessità di hardware aggiuntivo, aumentando significativamente la facilità d'uso per il debug del software. EDBG supporta anche una porta COM virtuale che può essere utilizzata per la programmazione di dispositivi e bootloader.
Attenzione: a differenza della maggior parte delle schede Arduino, la Zero funziona a 3,3 V. La tensione massima che i pin I/O possono tollerare è 3,3 V. L'applicazione di tensioni superiori a 3,3 V a qualsiasi pin I/O potrebbe danneggiare la scheda.
La scheda contiene tutto il necessario per supportare il microcontrollore; basta collegarla a un computer con un cavo micro-USB o alimentarla con un adattatore AC-DC o una batteria per iniziare. La Zero è compatibile con tutti gli shield che funzionano a 3,3 V e sono conformi al pinout Arduino 1.0.
Puoi trovare le informazioni sulla garanzia della tua scheda qui .
Nota
Le schede Arduino basate sui microcontrollori AVR ottengono un reset e riavviano l'esecuzione dello sketch ogni volta che viene aperto il Serial Monitor del software Arduino (IDE). Questo è anche il meccanismo utilizzato per caricare gli sketch su queste schede. Questa scheda è diversa: quando lo Zero è collegato tramite la porta di programmazione e si apre il Serial Monitor, la scheda non si resetta automaticamente e lo sketch caricato continua a funzionare. Per riavviare lo sketch è necessario premere il pulsante di reset sulla scheda stessa.
Iniziare
Nella sezione Getting Started , puoi trovare tutte le informazioni necessarie per configurare la tua scheda, usare il software Arduino (IDE) e iniziare a armeggiare con la codifica e l'elettronica. Per mantenere aggiornato il bootloader di Zero, la procedura di aggiornamento spiega cosa dovresti fare ogni volta che c'è una nuova versione di Arduino SAMD Boards.
Specifiche tecniche
| Microcontrollore | ATSAMD21G18, ARM® Cortex® M0+ a 32 bit |
| Tensione di esercizio | 3,3 V |
| Pin I/O digitali | 20 |
| Perni PWM | 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
| UART | 2 (Nativo e Programmazione) |
| Pin di ingresso analogici | 6 canali ADC a 12 bit |
| Pin di uscita analogici | 1, DAC a 10 bit |
| Interruzioni esterne | Tutti i pin tranne il pin 4 |
| Corrente CC per pin I/O | 7mA |
| Memoria Flash | 256 KB |
| SRAM | 32 KB |
| Memoria EEPROM | Nessuno. Vedi documentazione |
| LED_INCORPORATO | 13 |
| Velocità di clock | 48MHz |
| Lunghezza | 68 millimetri |
| Larghezza | 53 millimetri |
| Peso | 12 gr. |
Documentazione
OSH: Schemi
Lo Zero è un hardware open source! Puoi costruire la tua scheda usando i seguenti file:
Diagramma dei pinout
Scarica qui lo schema completo dei pinout in formato PDF .
Vantaggi principali di ARM
- Core a 32 bit che consente operazioni su dati di 4 byte di larghezza all'interno di un singolo clock della CPU. (Per maggiori informazioni, vedere la pagina del tipo int )
- Clock della CPU a 48 MHz
- Controller DMA a 12 canali che può liberare la CPU dall'esecuzione di attività ad alta intensità di memoria
- Contatore in tempo reale (RTC) a 32 bit con funzione orologio/calendario
- Generatore CRC a 32 bit
- Interfaccia Inter IC Sound (I2S) a due canali
- Controller touch periferico (PTC)
Per ulteriori informazioni sul microcontrollore SAM-D21 consultare la scheda tecnica .
Debugger incorporato Atmel
L'Atmel Embedded Debugger (EDBG) implementa un'interfaccia SWD per programmare il SAMD21 di bordo ed è anche collegato a una seriale hardware del microcontrollore. Ciò significa che la classe 'Serial' risponde alla porta di programmazione della scheda. Lo Zero è stato progettato in collaborazione con ATMEL e l'EDBG di bordo può essere utilizzato tramite ATMEL Studio per ottenere l'accesso completo alle memorie del microcontrollore per aiutare a eseguire il debug del codice.- VIN. La tensione di ingresso alla scheda quando si utilizza una fonte di alimentazione esterna (in contrapposizione ai 5 volt della connessione USB o di un'altra fonte di alimentazione regolata). È possibile fornire tensione tramite questo pin oppure, se si fornisce tensione tramite il jack di alimentazione, accedervi tramite questo pin.
- 5V. Questo pin emette 5V regolati dal regolatore sulla scheda. La scheda può essere alimentata tramite il jack di alimentazione CC (7 - 12V), il connettore USB (5V) o il pin VIN della scheda (7-12V). L'alimentazione tramite i pin 5V o 3,3V bypassa il regolatore e può danneggiare la scheda se non è sufficientemente regolata. Non lo consigliamo.
- 3,3 V. Un'alimentazione da 3,3 volt generata dal regolatore di bordo. L'assorbimento di corrente massimo è di 800 mA. Questo regolatore fornisce anche alimentazione al microcontrollore SAMD21.
- GND. Pin di terra.
- IOREF. Questo pin sulla scheda fornisce il riferimento di tensione con cui funziona il microcontrollore. Uno shield configurato correttamente può leggere la tensione del pin IOREF e selezionare la fonte di alimentazione appropriata o abilitare i traduttori di tensione sulle uscite per lavorare con 5 V o 3,3 V.
Memoria
Ingresso e uscita
- Seriale: 0 (RX) e 1 (TX). Utilizzato per ricevere (RX) e trasmettere (TX) dati seriali TTL. Questi pin sono collegati alla classe Serial1. La porta USB nativa risponde invece alla classe SerialUSB
- Interruzioni esterne: disponibili su tutti i pin eccetto il pin 4.
- DAC: A0. Fornisce un'uscita di tensione a 10 bit con la funzione analogWrite() .
- PWM: 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Fornisce un'uscita PWM a 8 bit con la funzione analogWrite() .
- SPI: SS, MOSI, MISO, SCK. Situati nell'intestazione ICSP, supportano solo la comunicazione SPI tramite la libreria SPI .
- LED: 13. È presente un LED integrato pilotato dal pin digitale 13. Quando il pin ha un valore ALTO, il LED è acceso, quando il pin ha un valore BASSO, è spento.
- Input analogici. Sei dei 20 pin I/O generici sullo Zero forniscono input analogici. Sono etichettati da A0 ad A5 e ciascuno fornisce fino a 12 bit di risoluzione (ovvero 4096 valori diversi). Di default misurano da terra a 3,3 volt, ma è possibile modificare l'estremità superiore del loro intervallo utilizzando il pin AREF e la funzione analogReference().
- TWI: pin SDA e pin SCL. Supporta la comunicazione TWI tramite la libreria Wire
Ci sono un paio di altri pin sulla scheda:
- AREF. Tensione di riferimento per gli ingressi analogici. Utilizzato con analogReference() .
- Reset. Porta questa linea a LOW per resettare il microcontrollore. Solitamente utilizzato per aggiungere un pulsante di reset agli shield che bloccano quello sulla scheda.
Programmazione
- Porta di programmazione: per usare questa porta, seleziona "Arduino/Genuino Zero (Programming Port)" come scheda nell'IDE Arduino. Collega la porta di programmazione dello Zero (quella più vicina al jack di alimentazione CC) al tuo computer. La porta di programmazione usa l'EDBG come chip USB-to-SWD.
- Porta nativa: per usare questa porta, seleziona "Arduino/Genuino Zero (porta USB nativa)" come scheda nell'IDE Arduino. La porta USB nativa è collegata direttamente al SAMD21. Collega la porta USB nativa dello Zero (quella più vicina al pulsante di reset) al tuo computer.
A differenza di altre schede Arduino e Genuino che utilizzano avrdude per il caricamento, la Zero si basa su bossac mentre la porta di programmazione utilizza openOCD .
Connettore JTAG per il debug tramite SWD
Un altro debugger esterno può essere utilizzato tramite il connettore JTAG integrato.Connettore ICSP utilizzato per la comunicazione SPI
Ecco i dettagli della posizione dei pin SPI all'interno del connettore ICSP:
Memoria EEPROM
Parte della memoria Flash può essere utilizzata come storage non volatile con alcune limitazioni, la durata della tipica memoria flash è di circa 25K cicli di scrittura e, a differenza della EEPROM, deve essere cancellata in pagine prima della scrittura. La memoria flash viene cancellata quando si carica un nuovo sketch.Porte seriali
- Serial è una porta seriale hardware collegata internamente al chip EDBG e corrisponde alla porta seriale virtuale del computer quando si collega Arduino Zero tramite il connettore USB di programmazione;
- SerialUSB è una porta seriale USB virtuale, che corrisponde alla porta seriale virtuale del computer quando si collega Arduino Zero tramite il connettore USB nativo.
- Serial1 è la porta seriale hardware collegata ai pin 0 e 1, che può essere utilizzata per connettersi a dispositivi seriali esterni.
Bruciare il bootloader
- seleziona Strumenti->Programmatore->Atmel EDBG
- seleziona Strumenti->Scheda->Arduino/Genuino Zero (porta di programmazione)
- seleziona Strumenti->Masterizza Bootloader
