Arduino Zero explicou
- O que é Arduino Zero
- Especificações de Arduino Zero
- Características do Arduino Zero
- Linguagem de programação para Arduino Zero
- Programando a placa Zero Arduino
- Benefícios do núcleo do braço
- Atmel embutido depurador
- Poder
- Arduino zero pinos
- Memória
- Entrada e saída
- Conclusão
1. O que é Arduino Zero
A placa Arduino Zero é uma placa baseada em Samd21 Atmel, que é a primeira placa Arduino de 32 bits. Foi introduzido em 2015 e foi projetado para fornecer uma plataforma poderosa para os desenvolvedores criarem aplicativos de IoT. A placa é compatível com o software Arduino (IDE) e pode ser programado usando a mesma sintaxe Arduino que as outras placas Arduino. É uma placa altamente versátil que pode ser usada para uma ampla gama de aplicações, incluindo robótica, automação e muito mais.
2. Especificações de Arduino Zero
A placa Zero Arduino tem as seguintes especificações:
| Microcontrolador | ATSAMD21G18, 32 bits ARM® Cortex® M0+ |
| Tensão operacional | 3.3V |
| Pinos de E/S digital | 20 |
| Pinos PWM | 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
| Uart | 2 (nativo e programação) |
| Pinos de entrada analógicos | 6, canais ADC de 12 bits |
| Pinos de saída analógicos | 1, DAC de 10 bits |
| Interrupções externas | Todos os pinos, exceto o pino 4 |
| Corrente DC por pino de E/S | 7 MA |
| Memória flash | 256 kb |
| Sram | 32 kb |
| EEPROM | Nenhum. Veja documentação |
| Led_builtin | 13 |
| Velocidade do relógio | 48 MHz |
| Comprimento | 68 mm |
| Largura | 53 mm |
| Peso | 12 gr. |
3. Características do Arduino Zero
O Arduino Zero Board oferece vários recursos que o tornam uma placa altamente versátil e poderosa:
- Cortex-m0+ de 32 bits
- Tem uma memória flash de 256 kb e 32 kb de SRAM
- Saídas ADC de 12 bits e 12 PWM
- USB 2.0 Porta de host/dispositivo
- 3.3V Nível lógico
- Interface de depuração EDBG
4. Linguagem de programação para Arduino Zero
A linguagem de programação usada para programar a placa Zero Arduino é C++. A placa Arduino Zero pode ser programada usando o software Arduino (IDE), disponível para Windows, MacOS e Linux. O software fornece um editor de código, um compilador e um monitor serial, facilitando a redação, compilação e o código de depuração.
5. Programando a placa Zero Arduino
O upload de código para o Arduino Zero é diferente das placas normais do Arduino. Como o Arduino Zero é baseado no SAMD21, que é diferente do microcontrolador AVR, pois a maioria das placas populares de Arduino é baseada na estrutura AVR.
Arduino Zero vem com duas portas UART, uma é nativo E o outro é um porta de programação. Para fazer upload de esboços para embarcar, é recomendável usar a porta de programação em vez da porta nativa. Isso se deve à sua capacidade de apagar os dados no chip assim que o código é carregado.
- Porta de programação: Em Arduino Zero, esta porta usa o EDBG e pode programar a placa usando o USB-para-SWD. Para programar o Arduino Zero usando esta porta, selecione -a na seção da porta IDE e conecte esta porta com o PC usando um cabo USB. Para referência, esta porta está mais próxima do conector DC, conforme destacado na imagem acima.
- Porta nativa: A porta nativa está conectada diretamente ao microcontrolador SAMD21 na placa. Para usar a porta nativa, selecione -a na seção da porta IDE e depois use o cabo USB para construir a conexão de Arduino Zero com o PC usando esta porta. Esta porta está localizada no lado esquerdo do botão de redefinição, conforme destacado na imagem acima.
Como outras placas baseadas em avrdude Para fazer upload de código para o microcontrolador. O Arduino Zero conta com Bossac e a porta de programação Arduino Zero usa Openocd.
6. Benefícios do núcleo do braço
O Arduino Zero é baseado em um núcleo de braço de 32 bits, enquanto outros microcontroladores usam a estrutura AVR de 8 bits. O núcleo do braço é mais avançado no trabalho do que a estrutura do AVR. Aqui estão alguns destaques principais:
- O núcleo do braço tem um relógio de CPU a 48MHz.
- Arduino Zero Arm Core possui um controlador DMA de 12 canais que ajuda a CPU em tarefas intensivas em memória.
- Arduino Zero pode lidar com os dados de 4 bytes com muita facilidade usando o núcleo de braço de 32 bits sobre o relógio único da CPU.
- Tem 32 bits Rtc Com suporte de relógio/calendário.
- Vem com um 32 bits CRC gerador.
- O núcleo do braço tem um canal de dois canais (I2s) interface.
- Possui um controlador de toque periférico embutido (PTC).
7. Atmel embutido depurador
A placa Zero Arduino inclui um Depurador incorporado atmel (EDBG) Chip que fornece uma variedade de funções de depuração e programação.
O chip EDBG na placa Zero Arduino pode ser usada para programar e depurar a placa por meio do porta de programação, que é o porto mais próximo do conector de energia DC. A porta de programação usa o chip EDBG como um conversor USB-para-SWD (Debug de fio serial), permitindo programar e depurar o microcontrolador SAMD21 usando o protocolo SWD.
Além dos recursos de programação e depuração, o chip EDBG na placa Arduino Zero também fornece uma interface virtual de porta COM, permitindo que você se comunique com a placa através da porta USB nativa, que é a porta mais próxima do botão de redefinição. Esta interface pode ser usada para diferentes protocolos em Arduino Zero, como UART, SPI e I2C.
8. Poder
O Arduino Zero tem duas fontes de poder diferentes, como Arduino Uno:
- Conector USB
- Fonte de energia externa
A placa é inteligente o suficiente para selecionar automaticamente a fonte de energia, facilitando a alternância entre os modos de energia.
Fontes de energia externa para o Arduino Zero
Fontes de energia externas para o Arduino Zero podem vir de um adaptador AC para CC ou bateria. Para conectar uma fonte de energia externa, um 2.O plugue central positivo de 1 mm pode ser usado com um arduino zero de barril dc. Também podemos conectar fontes de energia externas diretamente com o pino VIN, como fazemos em Arduino Uno. Isso oferece a flexibilidade de escolher a fonte de energia mais adequada para o seu projeto.
Faixa de tensão para o Arduino Zero
A tensão zero do Arduino que pode levar como mencionado em sua folha de dados é entre 6 a 20 volts, mas é recomendável não usar mais de 12V, pois pode causar superaquecimento no regulador de tensão como resultado da perda de tensão em excesso durante a conversão para 3.3V.
Operar fora desse intervalo pode resultar em danos ao conselho ou no desempenho inferior do seu projeto. É importante observar que a tensão da fonte de energia externa afetará o desempenho da diretoria, por isso é essencial escolher a fonte de energia certa para o seu projeto.
9. Arduino zero pinos
Arduino Zero tem uma gama diversificada de fontes de energia. Pode ser ligado usando as seguintes fontes diferentes:
Vin Pin: ligando a placa
Quando você está usando uma fonte de energia externa para operar a placa Arduino Zero, o pino Vin é útil. Este pino é responsável por receber entrada de tensão para a placa. Além disso, se você estiver fornecendo tensão através do conector de energia, poderá acessá -lo através deste pino também.
PIN 5V: saída de tensão regulada
A placa Zero Arduino possui um regulador interno que gera um 5V regulamentado através do pino de 5V. Arduino Zero pode ser diretamente conectado a 7V a 12V usando um conector DC ou pino VIN. Esta tensão é então passada por um regulador que a converte em 5V. Estes 5V podem ser usados como fonte de energia para sensores operacionais de 5V. No entanto, tenha cuidado para não fornecer tensão através do 5V ou 3.3V pinos como pode ignorar o regulador e causar danos à placa.
3.Pino 3V: regulador de bordo
O regulador a bordo gera um 3.Suprimento de 3V para a placa. Este 3.3V é dado a periféricos a bordo, incluindo o microcontrolador SAMD21. Este 3.3V também pode ser produzido a partir da bordo 3.3V PIN e a quantidade máxima de corrente, podemos extrair de Arduino Zero 3.3V PIN é 800mA.
GND PIN: aterrar a placa
A placa zero possui vários pinos de terra (GND) que ajudam a estabelecer uma conexão de terra. Você pode usá -los para fundamentar os componentes que você está se conectando ao quadro.
IOREF PIN: Referência de tensão
O pino IOREF fornece a referência de tensão para a operação do microcontrolador. Este pino ajuda a placa Arduino Zero a selecionar a melhor fonte de energia para seu trabalho. Ele também permite que o tradutor de tensão que ajude a placa Arduino a trabalhar com 3.3V.
10. Memória
A distribuição de memória do Arduino Zero (SAMD21) é a seguinte:
| Memória | Valor |
| Memória flash | 256 kb |
| Sram | 32 kb |
| EEPROM | 16 kb |
11. Entrada e saída
O Arduino Zero tem um total de 20 pinos de E/S de finalidade geral. A seguir, estão algumas especificações desses pinos de GPIO:
- Os pinos zero Arduino podem ser controlados com as funções de programação Arduino, como Pinmode (), DigitalWrite () e DigitalRead ().
- Arduino zero pwm pinos são 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Para acessar esses pinos analogwrite () função é usada.
- Todos esses pinos operam em 3.3 volts.
- Cada um desses pinos tem uma capacidade máxima de afundar a corrente de até 7 mA. Esses pinos também têm um resistor interno de 20 a 50 kohms. Esses resistores são desconectados por padrão no Arduino Zero.
Pois são alguns pinos adicionais de Arduino Zero com função especializada:
- Entradas analógicas: A0 a A5 (6 canais). Cada um desses pinos tem 12 bits de resolução. Por padrão, a referência é definida do solo para 3.3V, no entanto, o limite superior para o ADC pode ser ajustado usando a função analogReference ().
- Pinos de saída de entrada digital: 0 a 13.
- Pinos de saída PWM: 0 a 13.
- Interface SPI: SPI Mosi (pino 11), Miso SPI (pino 12), SPI SCK (pino 13).
- I2C Interface: SDA (pino 20) e SCL (pino 21).
- Interface UART: Rx (pino 0) e tx (pino 1).
- Interface USB nativa: Porta USB nativa (porta de programação).
- Saída DAC: DAC0 e DAC1.
- Interface de depuração do SWD: Swdio e Swclk.
- Redefinir pino: Redefinir pino.
- Interrupções externas: Está disponível em todo o pino Arduino Zero, exceto o pino 4.
- TWI: PIN SDA/SCL. Tem suporte para a comunicação TWI. Para estabelecer o TWI, uma biblioteca de arame Arduino é usada.
- Aref: Pino de tensão de referência para valores analógicos. Pode ser controlado usando a função analogreference ().
- Reiniciar: Isso é redefinido para uma linha ou placa. Ele pode redefinir o microcontrolador, trazendo sua linha para baixo.
Observe que alguns dos pinos acima também têm função dupla. Por exemplo, os pinos 0 e 1 podem ser usados como E/S digital ou como a interface UART. Da mesma forma, os pinos 11, 12 e 13 podem ser usados como interface SPI ou como E/S digital.
Conclusão
O Arduino Zero Board é uma placa poderosa e versátil perfeita para iniciantes e usuários avançados. Com seus recursos avançados, compatibilidade com o software Arduino (IDE) e ampla gama de aplicações, a placa Arduino Zero é uma ótima opção para quem deseja criar projetos eletrônicos. Seguindo as etapas descritas neste guia, você pode começar facilmente com a placa Arduino Zero e começar a construir seus próprios projetos.