1. Arduino kontroller tо‘plami haqida umumiy ma’lumotlar

1-Laboratoriya ishi
Mavzu: Arduino kontroller tо‘plamining tarkibini va imkoniyatlarini
o’rganish. Kompyuterga Arduino IDE o’rnatish
1.
Arduino kontroller tо‘plami haqida umumiy ma’lumotlar
Arduino – bu elektron konstruktor va elektron qurilmalarni tez yaratishning
qulay platformasidir. Bu platforma dunyoda keng tarqalishining sababi dasturlash
tilining qulayligi va soddaligi, shuningdek arxitekturasining hamda dasturlash
kodlarining ochiqligidir. Arduino platasi AtmelAVR mikrokontrolleridan va
dasturlash hamda boshqa sxemalar bilan bog‘lash elementlaridan tashkil topgan.
Kо‘p platalarda +5 V yoki +3,3 V kuchlanishni chiziqli stabillashtiriruvchi moslama
mavjud. 1-jadvalda Arduino tо‘plamidagi asosiy elementlar va sxema yig‘ish
platasining tuzilishi keltirilgan.
1-jadval.
Taktlash kvarsli rezonator yordamida 16 yoki 8 MGs chastotada amalga
oshiriladi (ba’zi versiyalarida – keramik rezonator yordamida). Mikrokontrollerga
dastlab Boot- Loader yuklovchi yoziladi, shuning uchun tashqi dasturlovchi kerak
bо‘lmay qoladi. Qurilma USB orqali tashqi dasturlovchini ishlatmasdan
dasturlanadi.
Arduino platformasini bir necha versiyalari mavjud. Leonar- do versiyasi
ATmega32u4 mikrokontrolleri asosida amalga oshirilgan. Uno, Nano, Duemi-
lanove versiyalari esa AtmelATmega328 mikrokontrolleri asosida amalga
oshirilgan. Diecimila platformasining eski versiyalari va Duemilanoves birinchi
ishchi varianti AtmelATmegal68 asosida loyihalashtirilgan edi. О‘z navbatida
ArduinoMega2560
versiyasi
ATmega2560
mikrokontrollerda
qurilgan.
ArduinoDue sо‘nggi versiyasi Cortex mikroprotsessor asosida amalga oshirilgan.
UNO versiyasi (1- chizma) uncha katta bо‘lmagan loyihalar uchun keng
qо‘llanadigan, kо‘p tarqalgan eng taniqli versiyadir.
1-chizma. ArduinoUNO platasi.
ArduinoUNO platasining kо‘rsatgichlari 1.1 jadvalda keltirilgan.
Mikrokontroller
ATmega328
Ishchi kuchlanish
5V
Manba kuchlanishi (tavsiya etilishi)
7-12 V
Manba kuchlanishi (chegaraviy)
6-20 V
Raqamli kirish/chiqishlar
14
(ulardan
6
KIM-
chiqishlari
sifatida
ishlatilishi mumkin)
Uzuluksiz chiqishlar
6
Bitta chiqishining maksimal toki
40 mA
Chiqishining maksimal chiqish toki 3.3 V
50 mA
Flash-xotira
32
KB
(ATmega328)/
ulardan
0,5
KB
yuklovchi
tomonidan ishlatiladi
SRAM
2 KB (ATteda328)
EEPROM
1 KB (ATteda328)
Takt chastotasi
16 MGs
Mikrosxemaning 14 ta raqamli oyoqchalaridan har biri kirish yoki chiqish
bо‘lib xizmat qilishi mumkin. Mikrosxemaning oyoqchalarida kuchlanish miqdori
5 V kattalikda cheklangan. Bitta oyoqcha maksimal tok berishi yoki istemaol qilishi
40 mA ni tashkil etadi. Barcha oyoqchalar ichki tortuvchi qarshilik bilan ulangan
(sukut bо‘yicha о‘chirilgan) va u ning qiymati 20-50 kOm teng. Undan tashqari
Arduinoning bazi oyoqchalari qо‘shimcha vazifani ham bajarishi mumkin:
➢
ketma-ket interfeys: 0 (RX) va 1 (TX);
➢
tashqi uzulish: 2 va 3 oyoqchalar;
➢
KIM: 3,5,6,9,10 va 11 oyoqchalari KIM – signal kо‘rinishida 8-bitli
analog qiymatni chiqarishi mumkin;
➢
SPI interfeys: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) oyoqchalar;
➢
yorug‘lik diodi: 13. 13 oyoqchaga ulangan joylashtirilgan yorug‘lik
diodi.
ArduinoUno da 6 ta analogli kirish (A0-A5) mavjud, ulardan har biri 10- bitli
sonni (1024 ta turli qiymatni) analog kuchlanish kо‘rinishida ifodalashi mumkin.
Sukut saqlash bо‘yicha kuchlanishni о‘lchash 0 dan 5 V oraliqqa nisbatan amalga
oshiriladi.
Shunga qaramay bu oraliqning yuqori chegarasini AREF oyoqchasidan va
analog Referenc funksiyasidan foydalanib о‘zgartirish mumkin. Analog
kirishlaridan ba’zilari qо‘shimcha vazifalarga ega:
TWI: A4 ili SDA chiqishi va A5 yoki SCL chiqishi.
ArduinoUno da kompyuterning USB-portini qisqa tо‘qnashuv va ortiqcha
yuklanishdan saqlovchi tiklovchi himoya vositasi mavjud. Kо‘pchilik kompyuterlar
о‘zining himoyasi bо‘lishiga qaramay bunday himoya qо‘shimcha himoya
darajasini taminlaydi. Agarda USB-portdan 500 mA dan kо‘p tok iste’mol qilinsa,
saqlovchi vosita avtomatik ravishda ulanishni uzib qо‘yadi toki qisqa tutashuv yoki
ortiqcha yuklama sababi bartaraf etilmaguncha. 2 va 3-chizmada ArduinoUno
konstruksiyasi keltirilgan.
2-chizma.
3-chizma.
4-chizma. ArduinoUno ning portlarining joylashishi.
1. Manba razyomi (batareyadan) – 9 – 12 Voltli ma’nba bloklari bilan
ishlatilishi mumkin.
2. USB razyomi (USB port) – sxemani manbasi sifatida ishlatish mumkin,
shuningdek kompyuter bilan aloqani tashkil qilish uchun ham ishlatish mumkin.
3. Indikator (RX:Qabul qilish) – Axborotlarni qabul qilishni indikatsiyalashga
ishlatiladi, agarda bu dasturda keltirilgan bо‘lsa.
4. Indikator (TX: Uzatish) - Axborotlarni uzatishni indikatsiyalashga
ishlatiladi, agarda bu dasturda keltirilgan bо‘lsa.
5. Indikator (13 port: nosozliklarni qidirish) – Sketch ishlayotgan vaqtida
hammasi tо‘g‘ri ishlayotganligini kо‘rsatadi.
6. Portlar (ARef, Ground, Digital, Rx, Tx) – tayanch kuchlanish, yer, raqamli
portlar, axborotlarni uzatish va qabul qilish portlari.
7. Indikator (ma’nba indikatori) – Arduino platasiga ma’nba berilganligini
kо‘rsatadi.
8. Reset (sbros, tashlash, nolga о‘tqazish) - Arduino platasini qaytadan ishga
tushirish, sizning dasturingizni takroran ishga tushirishga olib keladi.
9. IC SP razyomi (dasturlash porti) – plataning yuklovchisining ishtirokisiz
dasturlash imkoniyatini beradi.
10. Portlar (Analog In, Power In, Ground, Power Out, Reset) – analogli
(uzuluksiz), kiruvchi, chiquvchi, manba, yer.
|