Arduino Due: configuração de pinos, interface e suas aplicações

A placa Arduino é uma plataforma de hardware e software de código aberto projetada com uma placa de circuito incluindo um microcontrolador e outras interfaces que suportam diferentes componentes conectados a ela. Esta placa pode ser simplesmente programada com a ajuda de um Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE) que é usado para escrever e carregar o código na placa. Arduino é uma placa microcontroladora flexível utilizada para o desenvolvimento de diversos projetos eletrônicos. Existem diferentes tipos de placas arduino como arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, mega 2560 , Lilypad, etc. Portanto, este artigo fornece informações sobre um dos tipos de placa Arduino, ou seja, Arduino devido – trabalhando com aplicativos.

O que é Arduino Due?

Arduino Due é a placa de desenvolvimento Arduino mais poderosa da série Arduino. Esta placa Arduino é uma placa iniciante, incluindo muitos recursos com excelente velocidade de processamento, tão usada em aplicações avançadas. Esta placa foi desenvolvida em um controlador da série ARM, enquanto outras placas Arduino foram desenvolvidas com base em um controlador da série ATMEGA.

A placa devida do Arduino é baseada no microcontrolador de núcleo ARM de 32 bits. Esta placa está disponível com 54 pinos de E/S digital onde 12 pinos são usados ​​como PWM o/ps, 12 entradas analógicas, UARTs -4, um CLK de 84 MHz, DAC -2, TWI-2, um cabeçalho SPI, um jack, um cabeçalho JTAG, uma conexão USB OTG e um botão RESET e pode botão ERASE.

A placa Arduino Due pode ser simplesmente conectada a qualquer computador por um micro USB cabo e alimentação através de uma bateria ou um adaptador AC-to-DC para começar. Esta placa é adequada para todos os tipos de shields Arduino que funcionam a 3,3V.

Especificações

O Especificações do Arduino Due inclui o seguinte.

• O microcontrolador é o controlador ARM de 32 bits SAM3X8E.
• A tensão de operação é de 3,3 V.
• A corrente máxima em cada pino de I/O é 3mA e 15mA.
• A corrente máxima extraída de todos os pinos de E/S é 130mA.
• A memória flash é de 512 Kbytes.
• EEPROM de 16 Kbytes.
• RAM interna de 96Kbytes.
• A frequência do relógio interno é de 12 Mhz.
• A frequência do relógio externo é de 84 Mhz.
• A temperatura de operação varia de -40ºC a +85ºC
• A tensão i/p recomendada varia de 7 V a 12 V.
• Tensão de entrada varia de 6 a 20V
• Pinos de E/S digitais – 54.
• Pinos i/p analógicos – 12.
• Pinos o/p analógicos – 2.

Configuração de pinos devidos do Arduino

A configuração dos pinos do Arduino Due é mostrada abaixo.

Poder

A placa Arduino Due pode ser alimentada por meio do conector USB ou de uma fonte de alimentação externa, como uma bateria ou um adaptador CA para CC. Assim, a fonte de energia é escolhida automaticamente. Os pinos de alimentação do Arduino Due são +3,3V, +5V, Vin e GND.

• Vin é o pino de tensão de entrada onde a tensão é fornecida através deste pino.
• O pino 5V emite um 5V regulado usando o regulador de tensão na placa Arduino.
• A alimentação de tensão de 3,3 V é gerada através do regulador integrado. Este regulador simplesmente fornece a fonte de alimentação para o microcontrolador SAM3X.
• Existem 5 pinos GND disponíveis na placa.
• O pino IOREF na placa Arduino simplesmente fornece a referência de tensão através da qual o microcontrolador funciona. A voltagem do pino IOREF pode ser preparada configurando corretamente o shield e escolhendo a fonte de energia adequada ou permitindo conversores de voltagem no o/ps para funcionar através de 5V (ou) 3.3V.

Interface de comunicação

UART: UART é um “Transmissor Receptor Assíncrono Universal”. Esta interface é usada principalmente para programar o PRO MINI.

SPI: SPI é uma interface serial periférica que é usada para transmitir os dados seriais entre os microcontroladores e um ou mais dispositivos periféricos com muita eficiência. O Arduino devido inclui quatro pinos SPI SCK, SS, MOSI e MISO.

TWI: TWI é uma interface de dois fios, usada para conectar periféricos.

PODE: CAN é uma interface de rede de área de controlador usada principalmente para fornecer comunicação entre controladores.

SSC: SSC é uma interface de comunicação serial síncrona usada principalmente para aplicativos de áudio e telecomunicações.

Memória

O SAM3X possui dois blocos de 256 KB (512 KB) de memória flash para armazenar o código. O carregador de inicialização é pré-gravado da Atmel na fábrica e é simplesmente armazenado em uma ROM dedicada. A SRAM está disponível com 96 KB em dois bancos contíguos de 32 KB e 64 KB. Toda a memória existente pode ser acessada diretamente como um espaço de endereçamento plano como RAM, ROM e Flash.

Botão APAGAR

Um botão ERASE integrado é usado para apagar a memória Flash do SAM3X. Portanto, isso eliminará os dados atualmente carregados da unidade do microcontrolador. Para apagar, pressione e segure o botão Apagar por algum tempo quando a placa Arduino estiver energizada.

Entradas Analógicas (A0 a A11):

O Arduino Due inclui 12 entradas analógicas e cada pino fornece 12 bits de resolução. Esses pinos analógicos são usados ​​simplesmente para ler o valor do sensor analógico que está conectado à placa Arduino. Cada pino analógico na placa é conectado a um ADC embutido com resolução de 12 bits.

Pinos DAC (DAC0 a DAC1):

Esses dois pinos fornecem saída analógica com resolução de 12 bits. Esses dois pinos são usados ​​principalmente para criar uma saída de áudio com a biblioteca de áudio.

AREF

Este pino é simplesmente conectado ao pino de referência analógica do controlador SAM3X através de uma ponte de resistor. Para utilizar este pino, o resistor BR1 deve ser dessoldado da placa de circuito impresso.

REINICIAR

Este pino é usado para reiniciar o controlador e iniciar a execução do programa desde o início.

Pinos PWM (2 a 13)

Os pinos PWM de 2 a 13 são do conjunto de pinos digitais onde cada pino fornece PWM o/p de 8 bits. O valor PWM o/p simplesmente varia de 0 a 5 volts.

Cabeçalho JTAG: Interface comum de hardware que nos ajuda a comunicar diretamente com os chips externos da nossa placa. 4 pinos são usados ​​para essa finalidade rotulados como TCK, TD0, TMS e TDI.

Arduino Due Programming

Geralmente, todos os tipos de placas Arduino são simplesmente programados com o software IDE Arduino. Este software é muito simples de aprender e usar sem muita complexidade. Este software está prontamente disponível para que possamos baixá-lo diretamente do site oficial e escolher a placa Arduino na qual deseja trabalhar. Esta placa não precisa de um gravador externo como um bootloader para gravar o código a bordo. O software Arduino funciona perfeitamente através de sistemas operacionais comuns, como Windows, MAC ou Linux .

A placa Arduino Due é compatível com aproximadamente todos os shields que são projetados principalmente para outros tipos de placas Arduino. Os escudos mais significativos são; Blindagem do motor, blindagem Ethernet e blindagem WiFi.

Interface do Sensor de Temperatura LM35 com Arduino Due

A interface do sensor de temperatura LM35 com o Arduino devido é mostrada abaixo. O sensor de temperatura LM35 é um CI de precisão, cuja tensão o/p é linearmente proporcional à temperatura Celsius. Assim, este IC tem um benefício acima dos sensores de temperatura lineares calibrados em Kelvin porque o usuário não é necessário deduzir uma grande tensão estável de seu o/p para obter uma escala centígrada conveniente.

O sensor LM35 não precisa de nenhuma calibração externa, caso contrário, ajusta para fornecer precisões típicas de ±1/4°C à temperatura ambiente e ±3/4°C acima de uma faixa de temperatura completa de +150°C.

O sensor de temperatura LM35 inclui três pinos +5V, GND e saída t. As conexões do sensor LM35 à placa Arduino seguem como;

O Pino Vcc do sensor de temperatura está conectado ao pino 3v3 da placa Arduino.
O Pino GND do sensor de temperatura está conectado ao pino GND da placa Arduino.
O pino de saída do sensor de temperatura está conectado ao pino A0 da placa Arduino.

Código

const int analogIn = A0;
int Valor Bruto= 0;
tensão dupla = 0;
temperatura dupla C = 0;
temperatura dupla F = 0;

void setup(){
Serial.begin(9600);
}
laço vazio()

{
RawValue = analogRead(analogIn);
Tensão = (RawValue / 1023,0) * 3300; // 5000 para obter milivots.
tempC = Tensão * 0,1;
tempF = (tempC * 1,8) + 32; // converte para F
Serial.print('Valor Bruto = '); // mostra o valor pré-dimensionado
Serial.print(RawValue);
Serial.print(“\t mili volts = “); // mostra a tensão medida
Serial.print(Tensão,0); //
Serial.print(“\t Temperatura em C = “);
Serial.print(tempC,1);
Serial.print(“\t Temperatura em F = “);
Serial.println(tempF,1);
atraso(500);
}

A saída será exibida no monitor serial. Portanto, abra o monitor serial para verificar as saídas como a seguir.

Valor bruto = 69 mili volts = 220 Temperatura em C = 22,1 Temperatura em F = 72,5
Valor Bruto = 70 mili volts = 227 Temperatura em C = 23,6 Temperatura em F = 73,6
Valor bruto = 71 mili volts = 230 Temperatura em C = 23,9 Temperatura em F = 74,2
Valor bruto = 72 mili volts = 234 Temperatura em C = 24,2 Temperatura em F = 74,8
Valor Bruto = 73 mili volts = 236 Temperatura em C = 24,5 Temperatura em F = 75,4
Valor bruto = 74 mili volts = 240 Temperatura em C = 24,9 Temperatura em F = 76,0
Valor bruto = 75 mili volts = 243 Temperatura em C = 25,2 Temperatura em F = 76,5
Valor bruto = 76 mili volts = 246 Temperatura em C = 25,5 Temperatura em F = 77,1
Valor bruto = 77 mili volts = 249 Temperatura em C = 54,8 Temperatura em F = 77,7

Como o Arduino Due é diferente do restante das placas Arduino?

A placa Arduino Due é diferente em comparação com outros tipos de placas Arduino em termos de nível de tensão. Portanto, o microcontrolador dentro da placa Arduino simplesmente funciona em 3,3 V em vez de 5 V, o que é comum em outras placas Arduino. Se você usar uma tensão mais alta (>3,3 V) para os pinos da placa Arduino Due, a placa poderá ser danificada. O processador usado na placa Arduino due é o processador mais rápido em comparação com outras placas. O tamanho da memória é máximo na placa Arduino devido em comparação com outras placas. A placa due do Arduino não possui nenhuma EEPROM on-board e é a placa mais cara. A placa Due inclui um grande não. de cabeçalhos de pinos para conectar a várias E/S digitais e também é compatível com pinos por meio de blindagens típicas do Arduino.

Arduino Due suporta inteligência artificial e algoritmos. Assim como a placa Arduino Mega, possuindo um número similar de portas, só que muito mais potente, podemos utilizar esta placa Arduino due em projetos de criação de inteligência artificial (IA) para robôs móveis. Portanto, se alguém deseja lidar com algoritmos complexos, caso contrário, tornar um robô mais reativo, a placa Arduino Due seria a correta.

Vantagens

O principal Vantagens do Arduino Due inclui o seguinte.

• É um processador muito poderoso de 32 bits e 84 MHz.
• A velocidade de processamento nas instruções para cada segundo é alta.
• Arduinos são projetados principalmente para tornar o controlador mais acessível.
• O Arduino devido pode produzir 114 quilociclos por segundo.
• Sua linguagem de programação é simples.
• Seu preço é menor em comparação com o Mega.

Desvantagens

O principal desvantagens do Arduino devido inclui o seguinte.

• Essas placas são um pouco volumosas.
• Abrange mais espaço.
• Devido é inferior devido à falta de compatibilidade de blindagem.
• O tamanho devido do Arduino não é conveniente para muitos projetos.
• Esta placa não possui recursos de Bluetooth e Wi-Fi.

Arduino Due Aplicações

O principal arduino dois usa inclui o seguinte.

• O Arduino Due é usado principalmente para projetos baseados em Arduino.
• É amplamente utilizado em várias aplicações onde a velocidade de processamento rápida é o resultado final.
• É ideal para projetos que precisam de alto poder de computação, como drones que são controlados remotamente para voar e requerem o processamento de muitos dados do sensor a cada segundo.
• Automação nas Indústrias.
• Sistemas de segurança.
• Aplicações baseadas em realidade virtual.
• Aplicativos baseados em GSM e Android.
• Sistema Embutido.
• Sistema de automação para casa usando IR.
• Braço robótico.
• Luz de emergência.
• Elevador móvel.
• Sistema de Automação Residencial com Bluetooth.
• Controle automático de intensidade de luzes de rua.
• Robô de desvio de obstáculos.
• Veículo para Escalada em Paredes.
• Sistema de Balcão para Estacionamento.

Assim, trata-se de tudo uma visão geral do Arduino Due – funcionamento e suas aplicações. Esta placa Arduino é baseada em um microcontrolador de núcleo ARM de 32 bits, portanto, é adequada para projetos Arduino de maior escala. Esta placa de microcontrolador Arduino Due é baseada no CPU Atmel SAM3X8E Cortex M3 . Aqui está uma pergunta para você, o que é Arduino nano?