Arduino Due - это мощная Arduino, основанная на 32-битном ARM-процессореAT91SAM3X8E от Atmel. Он обладает тактовой частотой 84 МГц, а его 32-битная архитектура позволяет выполнять большинство операций на целыми числами в 4 байта за один такт.

Характеристики Arduino Due

• 96 Кб SRAM (оперативная память)
• 512 Кб флеш-памяти (для хранения программы)
• Прямой доступ к памяти (DMA) для задач, активно работающих с данными в памяти
• 54 цифровых входов/выходов; 12 из них поддерживают ШИМ (PWM)
• 4 аппаратных последовательных порта (UART)
• 12 аналоговых входов
• 2 цифро-аналоговых преобразователя (DAC) для 2 аналоговых выходов
• 2 шины TWI / I²C
• SPI-разъём
• JTAG-разъём
• Поддержка USB On The Go (USB OTG) для подключения других USB-устройств

Внимание! В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением Arduino Due является 3,3 В, а не 5 В . Соответственно, выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Подача большего напряжения может повредить процессор! Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.

Контакты Arduino Due

• Цифровые входы/выходы: контакты 0–53. Работают на напряжении 3,3 В. В режиме выхода могут выдавать ток 3 или 15 мА (в зависимости от контакта); в режиме входа - принимать ток 6 или 9 мА (в зависимости от контакта). К контактам также подключены подтягивающие резисторы по 100 кОм, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
• Аппаратные последовательные порты (RX/TX): 0/1, 19/18, 17/16, 15/14. Передача данных осуществляется на уровне 3,3 В. Первая пара также соединена с чипом ATmega16U2, отвечающим за подключение через USB к компьютеру.
• Широтно-имульсная модуляция (ШИМ/PWM): контакты 2–13. Дают возможность выдавать аппаратный шим с разрешением 8 бит (256 градаций).
• SPI - отдельная группа контактов 2×3. На Arduino Due используется только для общения по SPI-интерфейсу с другими устройствами. Он не может быть использован для программирования контроллера, как на других Arduino. По расположению он в точности совпадает с расположением на , Arduino Mega 2560, Arduino Leonardo, а следовательно даёт возможность работы с платами расширения его использующими, таких как Ethernet Shield.
• CAN-шина: контакты CANRX и CANTX. Позволяют использовать Arduino Due в автомобильных сетях. Поддержка с программной стороны пока не реализована производителем.
• Встроенный светодиод: контакт 13 (L). Для простой индикации. В отличии от Arduino Uno и Mega, он поддерживает ШИМ.
• Шины TWI/I²C: 20(SDA)/21(SCL), SDA1/SCL1. Для общения с периферией по синхронному протоколу, через 2 провода.
• Аналоговые входы: контакты A0–A11. Принимают сигнал до 3,3 В. Большее напряжение может вывести процессор из строя. Аналоговые входы предоставляют разрешение до 12 бит (4096 градаций), хотя по умолчанию настроены на разрешение в 10 бит для совместимости со скетчами для других моделей Arduino.
• Цифро-аналоговый преобразователь: контакты DAC1 и DAC2. Позволяют выдавать настоящий аналоговый сигнал с 12-битным разрешением (4096 градации), например, для устройств, связанных с обработкой звука.
• Сброс процессора: RESET. Позволяет аппаратно перезагружать плату.
• Входное напряжение: Vin. Выдаёт напряжение, поданное внешним источником, либо может являться входом для внешнего питания.
• Стабилизированные 5 В: контакт 5V. Позволяет получать ровные 5 В и ток до 800 мА.
• Стабилизированные 3,3 В: контакт 3.3V. Позволяет получать ровные 3,3 В и ток до 800 мА.
• Общая земля: GND.
• Опорное напряжение для плат расширения: IOREF. Платы расширения должны «советоваться» с этим контактом, чтобы правильно определять родное напряжение родительской платы. Arduino Due выдаёт на IOREF 3,3 В.

Память Arduino Due

• На борту SAM3X - 2 блока по 256 Кб флеш-памяти для хранения программы
• Загрузчик (bootloader) располагается в отдельной памяти только для чтения и прошит на заводе Atmel
• Оперативная SRAM-память поделена на 2 банка: 64 и 32 Кб

Любая память доступна для последовательной адресации из программы. Содержимое флеш-памяти (программа) может быть очищено зажатием на несколько секунд кнопки Erase на плате.

Коммуникация

Arduino Due позволяет взаимодействовать с компьютером, другими Arduino, микроконтроллерами и различными устройствами вроде телефонов, планшетов, фотоаппаратов. Для этого плата предоставляет три аппаратных последовательных порта (UART/USART), две шины TWI/I²C, интерфейс SPI и USB-порт.

Один USB-порт (programming) используется для прошивки Arduino Due. Он подключён к чипу ATmega16U2 на плате, который является мостом между USB и аппаратным портом SAM3X, используемым для программирования процессора и связи с компьютером.

Второй USB-порт (native) может использоваться для связи с другими устройствами как в режиме slave (эмуляция мыши, клавиатуры), так и в режиме host (приём данных с фотоаппаратов, управление мышью, клавиатурой, телефоном).

Совместимость

Платформа по своему форм-фактору полностью совпадает с Arduino Mega 2560. Это означает механическую совместимость со всеми платами расширения для Arduino Mega, Arduino Uno, Arduino Leonardo.

Однако, в силу того, что родным является напряжение в 3,3 В, а не 5 В, как на других моделях, стоит обязательно удостоверяться в возможности подключения платы расширения к Arduino Due.

Питание, защита USB и принципы взаимодействия аналогичны другим моделям Arduino.

Габариты Arduino Due

Размер платы составляет 10,16 × 5,3 см (против 6,9 × 5,3 см базовой модели). Гнёзда для внешнего питания и USB выступают на пару миллиметров за обозначенные границы. На плате предусмотрены места для крепления на шурупы или винты. Расстояние между контактами составляет 0,1” (2,54 мм), но в случае 7-го и 8-го контакта - расстояние: 0,16”.

Где купить Arduino

Наборы Arduinoможно купить на официальном сайте и в многочисленных интернет-магазинах.

Наиболее привлекательные цены, постоянные спецпредложения и бесплатная доставка на сайтах китайских магазинов

Arduino Due – это микроконтроллерная плата на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 . Это первая плата Arduino на базе микроконтроллера с 32-битным ядром ARM . У нее 54 цифровых I/O контакта (из которых 12 можно использовать для выдачи ШИМ ), 12 аналоговых контактов, 4 аппаратных последовательных порта (UART ), частота 84 МГц , поддержка OSB OTG , 2 ЦАП (цифро-аналоговых преобразователя), 2 TWI , разъем для питания, SPI -гребешок, JTAG -гребешок, кнопка сброса и кнопка очистки flash -памяти.

Внимание: В отличие от большинства плат Arduino, Due работает на 3,3 вольтах. Максимальное напряжение, к которому терпимы I/O контакты – 3,3 вольта. Если подать на них более высокое напряжение, это может повредить плату.

Плата оснащена всем необходимым для микроконтроллера; просто подключите ее к компьютеру через кабель micro-USB либо запитайте через батарею или адаптер, конвертирующий переменный ток в постоянный. Модель Due совместима со всеми «шилдами» Arduino , которые работают на 3,3 вольтах .

Кроме того, Due совместима с распиновкой 1.0:

• Интерфейс TWI : контакты SDA и SCL расположены рядом с контактом AREF
• Контакт IOREF : позволяет правильно настроенному «шилду» , подключенному к плате, адаптировать напряжение, даваемое платой. Благодаря этому «шилды» совместимы с 3,3-вольтовыми платами вроде Due и 5-вольтовыми платами на базе AVR
• Бездействующий, ни к чему не подключенный контакт : зарезервирован для использования в будущем

С чего начать

Чип SAM3X также поддерживает коммуникацию через интерфейсы SPI и TWI . Чтобы упростить использование TWI , в IDE Arduino есть библиотека Wire , а для SPI есть библиотека SPI .

Программирование

Для программирования платы можно использовать оба USB -порта, но лучше отдать предпочтение USB -порту для программирования – из-за того, каким образом осуществляется стирание памяти на чипе:

• USB-порт для программирования. IDE Arduino и выберите пункт Инструменты > Плата > Arduino Due (Programming Port) . Затем подключите USB-порт для программирования (он находится ближе к разъему для питания) к компьютеру. В качестве чипа, конвертирующего USB-данные в последовательные данные, USB-порт для программирования использует чип ATmega16U2 , и он подключен к первому UART на SAM3X (контакты RX0 и TX0 ). Два контакта Atmega16U2 подключены к контактам Erase и Reset на SAM3X . Открытие и закрытие USB -порта для программирования на скорости 12000 бит/сек запускает на чипе SAM3X процесс «аппаратной очистки» , который активирует на SAM3X контакты Erase и Reset перед коммуникацией с UART . Для программирования Due рекомендуется использовать именно этот порт. Он более надежен, т.к. работает, как правило, даже если неисправен главный микроконтроллер.
• Штатный USB-порт. Чтобы использовать этот порт, зайдите в IDE Arduino и выберите пункт Инструменты > Плата > Arduino Due (Native USB Port) . Штатный USB-порт подключен напрямую к чипу SAM3X . Теперь подключите штатный USB-порт (он находится рядом с кнопкой сброса) к компьютеру. Открытие и закрытие штатного USB-порта на скорости 1200 бит/сек запускает процедуру «мягкой очистки» : стирается flash -память, а затем перезапускается плата. Если главный микроконтроллер по какой-то причине неисправен, то «мягкая очистка» может не сработать, поскольку эта процедура полностью выполняется на программном уровне в SAM3X . Открытие и закрытие штатного USB-порта на другой скорости не сбросит SAM3X .

В отличие от других плат Arduino , на которых используется avrdude , плата Due использует .

Защита USB-портов от перегрузок

Плата Arduino Due оснащена восстанавливаемым предохранителем, который защищает USB-порты вашего компьютера от перегрузок. Хотя у большинства компьютеров есть собственная защита от подобных неприятностей, предохранитель добавляет к ней еще один слой. Если на USB-порт будет подано более 500 миллиампер , этот предохранитель автоматически прервет соединение, пока короткое замыкание или перегрузка не будут устранены.

Физические характеристики и совместимость с «шилдами»

Максимальные длина и ширина печатной платы Arduino Due составляют 10,16 и 5,33 см соответственно, однако USB-коннекторы и разъем для питания могут немного выходить за эти пределы. Кроме того, на плате имеются три отверстия, которые позволяют прикрепить ее к какой-либо поверхности или корпусу. Обратите внимание, что расстояние между 7-ым и 8-ым контактами составляет 0,406 см , а между остальными контактами – 0,254 см .

Плата Arduino Due совместима с большинством «шилдов» , разработанных для плат Uno , Diecimila и Duemilanove . Цифровые контракты с 0-го по 13-ый (и прилегающие к ним контакты AREF и GND ), аналоговые контакты с 0-го по 5-ый , гребешок для питания и ICSP -гребешок (для SPI ) находятся на тех же местах. Более того, на тех же контактах (т.е. на 0-ом и 1-ом ) находится и UART (последовательный порт). Обратите внимание, что интерфейс I2C расположен на 20-ом и 21-ом контактах, тогда как у Duemilanove и Diecimila она находится на 4-ом и 5-ом контактах.

Документация

Плата Arduino Due – это оборудование, распространяемое по принципу «open-source» . Вы можете создать на ее основе собственную плату, используя следующие файлы:

См.также

Внешние ссылки