Перегляд вихідного коду сторінки Arduino Uno

[[Файл:Arduino_Uno_-_R3.jpg|thumb|Arduino Uno R3]]

'''Arduino Uno'''&nbsp;— це широко використовувана [[Материнська плата|плата]] [[мікроконтролер]]ів з відкритим кодом на базі мікроконтролера ATmega328P. У його склад входить все необхідне для зручної роботи з мікроконтролером: 14 цифрових входів/виходів (з них 6 можуть використовуватися в якості [[Широтно-імпульсна модуляція|ШІМ]]-виходів), 6 [[Аналоговий сигнал|аналогових]] входів, [[кварцовий резонатор]] на 16 МГц, роз'єм [[USB]], роз'єм живлення, роз'єм для програмування всередині схеми (ICSP) і кнопка скидання. Для початку роботи з пристроєм досить просто подати живлення від AC/DC-адаптера або батарейки, або підключити його до [[комп'ютер]]а за допомогою USB-кабелю.

На відміну від всіх попередніх плат [[Arduino]], Uno в якості перетворювача [[інтерфейс]]ів USB-[[UART]] використовує мікроконтролер ATmega16U2 (ATmega8U2 до версії R2) замість [[мікросхема|мікросхеми]] FTDI.

На платі Arduino Uno версії R2 для спрощення процесу оновлення прошивки доданий резистор, що підтягує до землі лінію HWB мікроконтролера 8U2.

== Опис ==

=== Характеристики ===
{| class="wikitable sortable"
|-
! scope="col" | Основні критерії
! scope="col" | Значення
|-

| align="center"  | Мікроконтролер
| align="center" | ATmega328
|-
| align="center"  | Робоча напруга
| align="center" | 5B
|-
| align="center"  | Напруга живлення (рекомендований)
| align="center" | 7-12B
|-
| align="center"  | Напруга живлення (граничне)
| align="center" | 6-20B
|-
| align="center"  | Цифрові входи / виходи
| align="center" | 14 (з них 6 можуть використовуватися в якості ШІМ-виходів)
|-
| align="center"  | Аналогові входи
| align="center" | 6
|-
| align="center"  | Максимальний струм одного виведення
| align="center" | 40мА
|-
| align="center"  | Максимальний вихідний струм виводу 3.3V
| align="center" | 50мА
|-
| align="center"  | Flash-пам'ять
| align="center" | 32 КБ (ATmega328) з яких 0.5 КБ використовуються завантажувачем
|-
| align="center"  | SRAM
| align="center" | 2 КБ (ATmega328)
|-
| align="center"  | EEPROM
| align="center" | 1 КБ (ATmega328)
|-
| align="center"  | Тактова частота
| align="center" | 16МГц
|}

=== Живлення ===
В якості зовнішнього джерела живлення (НЕ USB) може використовуватися мережевий AC/DC-адаптер або акумулятор/батарея. Штекер адаптера (діаметр&nbsp;— 2.1&nbsp;мм, центральний контакт&nbsp;— позитивний) необхідно вставити у відповідний роз'єм живлення на платі. У разі живлення від акумулятора/батареї, її дроти необхідно під'єднати до виводів Gnd і Vin роз'єму POWER.

Напруга зовнішнього джерела живлення може бути в межах від 6 до 20 В. Однак, зменшення напруги живлення нижче 7 В призводить до зменшення напруги на виході 5V, що може стати причиною нестабільної роботи пристрою. Використання напруги більше 12 В може призводити до перегріву стабілізатора напруги і виходу плати з ладу. З огляду на це, рекомендується використовувати джерело живлення з напругою в діапазоні від 7 до 12 В.

[[Файл:UnoConnections.jpg|thumb| Виводи Arduino Uno R3]]

Нижче перераховані виходи живлення, розташовані на платі:
* '''''VIN'''''. Напруга, що надходить в Arduino безпосередньо від зовнішнього джерела живлення (не пов'язане з 5 В від USB або іншим стабілізованою напругою). Через цей вивід можна як подавати зовнішнє живлення, так і споживати струм, коли пристрій живиться від зовнішнього адаптера.
* '''''5V'''''. На вивід надходить напруга 5 В від стабілізатора напруги на платі, поза незалежності від того, як живиться пристрій: від адаптера (7&nbsp;— 12 В), від USB (5 В) або через вивід VIN (7&nbsp;— 12 В). Живити пристрій через вивід 5 V або 3V3 не рекомендується, оскільки в цьому випадку не використовується стабілізатор напруги, що може привести до виходу плати з ладу.
* '''''3V3'''''. 3,3 В, що надходять від стабілізатора напруги на платі. Максимальний струм, споживаний від цього виводу, становить 50 мА.
* '''''GND'''''. Вивід землі.
* '''''IOREF'''''. Цей вивід надає платам розширення інформацію про робочій напрузі мікроконтролера Arduino. Залежно від напруги, ліченого з виведення IOREF, плата розширення може перемкнутися на відповідне джерело живлення або задіяти перетворювачі рівнів, що дозволить їй працювати як з 5 В, так і з 3,3 В-пристроями.

=== Входи і виходи ===
З використанням функцій pinMode (), digitalWrite () і digitalRead () кожен з 14 цифрових виводів може працювати в якості входу або виходу. Рівень напруги на виводах обмежений 5 В. Максимальний струм, який може віддавати або споживати один вивід, становить 40 мА. Всі виводи пов'язані з внутрішніми підтягуючими резисторами (за умовчанням відключеними) номіналом 20-50 кОм. Крім цього, деякі виводи Arduino можуть виконувати додаткові функції:
* '''''Послідовний інтерфейс''''': виводи 0 (RX) і 1 (TX). Використовуються для отримання (RX) і передачі (TX) даних по послідовному інтерфейсу. Ці виводи з'єднані з відповідними виводами мікросхеми ATmega8U2, яка виконує роль перетворювача USB-UART.
* '''''Зовнішні переривання''''': виводи 2 і 3. Чи можуть служити джерелами переривань, що виникають при фронті, спаді або при низькому рівні сигналу на цих виводах. Для отримання додаткової інформації див. Функцію attachInterrupt ().
* '''''ШІМ''''': виводи 3, 5, 6, 9, 10 і 11. За допомогою функції analogWrite () можуть виводити 8-бітові аналогові значення в вигляді ШІМ-сигналу.
* '''''Інтерфейс SPI''''': виводи 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Із застосуванням бібліотеки SPI дані виводи можуть здійснювати зв'язок по інтерфейсу SPI.
* '''''Світлодіод''''': 13. Вбудований світлодіод, приєднаний до виводу 13. При відправці значення HIGH світлодіод включається, при відправці LOW&nbsp;— вимикається.

В Arduino Uno є 6 аналогових входів (A0&nbsp;— A5), кожен з яких може уявити аналогову напругу у вигляді 10-бітного числа (1024 різних значення). За умовчанням, вимір напруги здійснюється щодо діапазону від 0 до 5 В. Проте, верхню межу цього діапазону можна змінити, використовуючи вивід AREF і функцію analogReference (). Крім цього, деякі з аналогових входів мають додаткові функції:
* '''''TWI''''': вивід A4 або SDA і вивід A5 або SCL. З використанням бібліотеки Wire дані виводи можуть здійснювати зв'язок по інтерфейсу TWI.

Крім перерахованих на платі існує ще кілька виводів:
* '''''AREF'''''. Опорна напруга для аналогових входів. Може бути задіяний функцією analogReference ().
* '''''Reset'''''. Формування низького рівня (LOW) на цьому виводі призведе до перезавантаження мікроконтролера. Зазвичай цей вивід служить для функціонування кнопки скидання на платах розширення

=== Пам'ять ===
Обсяг флеш-пам'яті ATmega328 становить 32 КБ (з яких 0.5 КБ використовуються завантажувачем). Мікроконтролер також має 2 КБ пам'яті SRAM і 1 КБ EEPROM (з якої можна зчитувати або записувати інформацію за допомогою бібліотеки EEPROM).

=== Зв'язок ===
У ATmega328 є приймач UART, що дозволяє здійснювати послідовну зв'язок за допомогою цифрових виходів 0 (RX) і 1 (TX). Мікроконтролер ATmega16U2 на платі забезпечує зв'язок цього приймача з USB-портом комп'ютера, і при підключенні до ПК дозволяє Arduino визначатися як віртуальний COM-порт. Прошивка мікросхеми 16U2 використовує стандартні драйвера USB-COM, тому установка зовнішніх драйверів не потрібно. На платформі Windows необхідний тільки відповідний .inf-файл. У пакет програмного забезпечення Arduino входить спеціальна програма, що дозволяє зчитувати і відправляти на Arduino прості текстові дані. При передачі даних через мікросхему-перетворювач USB-UART під час USB-з'єднання з комп'ютером, на платі будуть мигати світлодіоди RX і TX. (При послідовній передачі даних за допомогою виходів 0 і 1, без використання USB-перетворювача, дані світлодіоди задіюються).

Бібліотека SoftwareSerial дозволяє реалізувати послідовний зв'язок на будь-яких цифрових виходах Arduino Uno.

У мікроконтролері ATmega328 також реалізована підтримка послідовних інтерфейсів I2C (TWI) і SPI. У програмне забезпечення Arduino входить бібліотека Wire, що дозволяє спростити роботу з шиною I2C; для отримання більш докладної інформації див. документацію. Для роботи з інтерфейсом SPI використовуйте бібліотеку SPI.

=== Захист USB від перевантажень ===
Незважаючи на те, що більшість комп'ютерів мають власний захист, такі запобіжники забезпечують додатковий рівень захисту. Якщо від USB-порту споживається струм більше 500 мА, запобіжник автоматично розірве з'єднання до усунення причин короткого замикання або перевантаження.

=== Фізичні характеристики ===
Максимальна довжина і ширина друкованої плати Uno становить 6,9&nbsp;см і 5,4&nbsp;см відповідно, з урахуванням роз'єму USB і роз'єму живлення, які виступають за межі плати. Чотири кріпильних отвори дозволяють прикріплювати плату до поверхні або корпусу. Зверніть увагу, що відстань між цифровими виводами 7 і 8 не кратне традиційним 2,54&nbsp;мм і становить 4&nbsp;мм.

== Примітки ==
{{reflist}}

== Посилання ==
* {{Official website|http://arduino.cc/|ветви arduino.cc}}
* {{Official website|http://arduino.org/|ветви arduino.org}}
* [https://doc.arduino.ua/ru/hardware/Uno] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180524003723/https://doc.arduino.ua/ru/hardware/Uno |date=24 травня 2018 }}
* [https://store.arduino.cc/arduino-uno-rev3] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171128022523/https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno/ |date=28 листопада 2017 }}

[[Категорія:Arduino]]