Arahan Operasi
Elektor Arduino
NANO
Lembaga Latihan MCCAB®
Wahyu 3.3

Pelanggan yang dihormati, Lembaga Latihan MCCAB dihasilkan menurut arahan Eropah yang berkenaan dan oleh itu mempunyai tanda CE. Tujuan penggunaannya diterangkan dalam arahan pengendalian ini. Jika anda mengubah suai Lembaga Latihan MCCAB atau tidak menggunakannya mengikut tujuan yang dimaksudkan, anda sendiri bertanggungjawab untuk mematuhi peraturan yang berkenaan.
Oleh itu, hanya gunakan Lembaga Latihan MCCAB dan semua komponen di atasnya seperti yang diterangkan dalam arahan pengendalian ini. Anda hanya boleh menyampaikan Lembaga Latihan MCCAB bersama manual pengendalian ini.
Semua maklumat dalam manual ini merujuk kepada Lembaga Latihan MCCAB dengan tahap edisi Rev. 3.3. Tahap edisi Lembaga Latihan dicetak pada bahagian bawahnya (lihat Rajah 13 di halaman 20). Versi semasa manual ini boleh dimuat turun dari webtapak www.elektor.com/20440 untuk muat turun. ARDUINO dan nama dan logo jenama Arduino yang lain ialah tanda dagangan berdaftar Arduino SA. ®

Kitar semula

Peralatan elektrik dan elektronik terpakai mesti dikitar semula sebagai sisa elektronik dan tidak boleh dibuang ke dalam sisa isi rumah.
Lembaga Latihan MCCAB mengandungi bahan mentah berharga yang boleh dikitar semula.
Oleh itu, buang peranti di depoh pengumpulan yang sesuai. (Arahan EU 2012/19 / EU). Pentadbiran perbandaran anda akan memberitahu anda tempat untuk mencari tempat pengumpulan percuma yang terdekat.

Arahan keselamatan

Arahan pengendalian untuk Lembaga Latihan MCCAB ini mengandungi maklumat penting tentang pentauliahan dan operasi!
Oleh itu, baca keseluruhan manual pengendalian dengan teliti sebelum menggunakan papan latihan buat kali pertama bagi mengelakkan kecederaan pada nyawa dan anggota badan akibat renjatan elektrik, kebakaran atau kesilapan pengendalian serta kerosakan pada Lembaga Latihan.
Jadikan manual ini tersedia kepada semua pengguna lain papan latihan.
Produk telah direka bentuk mengikut piawaian IEC 61010-031 dan telah diuji dan meninggalkan kilang dalam keadaan selamat. Pengguna mesti mematuhi peraturan yang terpakai untuk pengendalian peralatan elektrik, serta semua amalan dan prosedur keselamatan yang diterima umum. Khususnya, peraturan VDE VDE 0100 (perancangan, pemasangan dan ujian voltan rendahtage sistem elektrik), VDE 0700 (keselamatan peralatan elektrik untuk kegunaan domestik) dan VDE 0868 (peralatan untuk audio/video, teknologi maklumat dan komunikasi) harus dinyatakan di sini.
Dalam kemudahan komersial, peraturan pencegahan kemalangan persatuan insurans liabiliti majikan komersial juga terpakai.

Simbol keselamatan digunakan

Amaran Bahaya Elektrik
Tanda ini menunjukkan keadaan atau amalan yang boleh mengakibatkan kematian atau kecederaan diri.
Tanda Amaran Umum
Tanda ini menunjukkan keadaan atau amalan yang boleh mengakibatkan kerosakan pada produk itu sendiri atau peralatan yang disambungkan.

2.1 Bekalan kuasa
Awas:

• Dalam apa jua keadaan tidak boleh vol negatiftages atau voltaglebih besar daripada +5 V disambungkan ke Lembaga Latihan MCCAB. Satu-satunya pengecualian ialah input VX1 dan VX2, di sini vol inputtages mungkin berada dalam julat +8 V hingga +12 V (lihat bahagian 4.2).
• Jangan sekali-kali sambungkan sebarang potensi elektrik lain ke talian bumi (GND, 0 V).
• Jangan sekali-kali menukar sambungan untuk tanah (GND, 0 V) ​​dan +5 V, kerana ini akan mengakibatkan kerosakan kekal pada Lembaga Latihan MCCAB!
• Khususnya, jangan sekali-kali menyambung ~230 V atau ~115 V vol utamatage kepada Lembaga Latihan MCCAB!
  Terdapat bahaya kepada kehidupan !!!

2.2 Pengendalian dan keadaan persekitaran
Untuk mengelakkan kematian atau kecederaan dan untuk melindungi peranti daripada kerosakan, peraturan berikut mesti dipatuhi dengan ketat:

• Jangan sekali-kali mengendalikan Lembaga Latihan MCCAB di dalam bilik dengan wap atau gas meletup.
• Jika orang muda atau orang yang tidak biasa dengan pengendalian litar elektronik bekerja dengan Lembaga Latihan MCCAB, cth, dalam konteks latihan, kakitangan terlatih yang sewajarnya dalam kedudukan yang bertanggungjawab mesti menyelia aktiviti ini.
  Penggunaan oleh kanak-kanak di bawah umur 14 tahun tidak bertujuan dan mesti dielakkan.
• Jika Lembaga Latihan MCCAB menunjukkan tanda-tanda kerosakan (cth, disebabkan tekanan mekanikal atau elektrik), ia tidak boleh digunakan atas sebab keselamatan.
• Lembaga Latihan MCCAB hanya boleh digunakan dalam persekitaran yang bersih dan kering pada suhu sehingga +40 °C.

2.3 Pembaikan dan penyelenggaraan

• Untuk mengelakkan kerosakan pada harta benda atau kecederaan diri, sebarang pembaikan yang mungkin perlu hanya boleh dilakukan oleh kakitangan pakar yang terlatih dan menggunakan alat ganti asal.
• Lembaga Latihan MCCAB tidak mengandungi sebarang bahagian yang boleh diservis oleh pengguna.

Penggunaan yang dimaksudkan

Lembaga Latihan MCCAB telah dibangunkan untuk pengajaran pengetahuan yang mudah dan pantas tentang pengaturcaraan dan penggunaan sistem mikropengawal.
Produk ini direka secara eksklusif untuk tujuan latihan dan latihan. Sebarang kegunaan lain, contohnya, dalam kemudahan pengeluaran perindustrian, adalah tidak dibenarkan.

Awas: Lembaga Latihan MCCAB hanya bertujuan untuk digunakan dengan sistem mikropengawal Arduino® NANO (lihat Rajah 2) atau modul mikropengawal yang 100% serasi dengannya. Modul ini mesti dikendalikan dengan vol operasitage daripada Vcc = +5V. Jika tidak, terdapat risiko kerosakan tidak dapat dipulihkan atau kemusnahan modul mikropengawal, papan latihan dan peranti yang disambungkan ke papan latihan.
Awas: Voltagdalam julat +8 V hingga +12 V boleh disambungkan ke input VX1 dan VX2 papan latihan (lihat bahagian 4.2 manual ini). voltages pada semua input lain papan latihan mestilah dalam julat 0 V hingga +5 V.
Awas: Arahan pengendalian ini menerangkan cara menyambung dan mengendalikan Lembaga Latihan MCCAB dengan betul dengan PC pengguna dan mana-mana modul luaran. Sila ambil perhatian bahawa kami tidak mempunyai pengaruh ke atas ralat pengendalian dan/atau sambungan yang disebabkan oleh pengguna. Pengguna sahaja bertanggungjawab untuk sambungan yang betul papan latihan ke PC pengguna dan mana-mana modul luaran, serta untuk pengaturcaraan dan operasi yang betul! Untuk semua kerosakan akibat sambungan yang salah, kawalan yang salah, pengaturcaraan yang salah dan/atau operasi yang salah, pengguna bertanggungjawab sepenuhnya! Tuntutan liabiliti terhadap kami difahami dikecualikan dalam kes ini.

Sebarang penggunaan selain daripada yang dinyatakan adalah tidak dibenarkan! Lembaga Latihan MCCAB tidak boleh diubah suai atau ditukar, kerana ini boleh merosakkannya atau membahayakan pengguna (litar pintas, risiko terlalu panas dan kebakaran, risiko kejutan elektrik). Jika kecederaan peribadi atau kerosakan harta benda berlaku akibat penggunaan papan latihan yang tidak betul, ini adalah tanggungjawab pengendali dan bukan pengilang.

Lembaga Latihan MCCAB dan komponennya

Rajah 1 menunjukkan Lembaga Latihan MCCAB dengan elemen kawalannya. Papan latihan hanya diletakkan pada permukaan kerja bukan konduktif elektrik dan disambungkan ke PC pengguna melalui kabel mini-USB (lihat bahagian 4.3).
Terutamanya dalam kombinasi dengan "Kursus Mikrokontroler Hands-On untuk Pemula Arduino" (ISBN 978-3-89576-545-2), diterbitkan oleh Elektor, Lembaga Latihan MCCAB sangat sesuai untuk pembelajaran pengaturcaraan dan penggunaan yang mudah dan pantas sistem mikropengawal. Pengguna mencipta program senamannya untuk Lembaga Latihan MCCAB pada PCnya dalam Arduino IDE, persekitaran pembangunan dengan pengkompil C/C++ bersepadu, yang boleh dimuat turun secara percuma daripada webtapak  

Rajah 1: Lembaga Latihan MCCAB, Rev. 3.3

Elemen pengendalian dan paparan pada Lembaga Latihan MCCAB:

1. 11 × LED (petunjuk status untuk input/output D2 … D12)
2. Pengepala JP6 untuk menyambungkan LED LD10 … LD20 dengan GPIO D2 … D12 yang diberikan kepada mereka
3. Blok terminal SV5 (pengedar) untuk input/output mikropengawal
4. butang RESET
5. Modul mikropengawal Arduino® NANO (atau serasi) dengan mini USB – soket
6. LED "L", disambungkan kepada GPIO D13
7. Penyambung SV6 (pengedar) untuk input/output mikropengawal
8. Potensiometer P1
9. Pengepala pin JP3 untuk memilih vol operasitage potensiometer P1 dan P2
10. Potensiometer P2
11. Pengepala pin JP4 untuk memilih isyarat pada pin X jalur penyambung SV12
12. Jalur penyambung SV12: SPI-Antara Muka 5 V (isyarat pada pin X dipilih melalui JP4)
13. Jalur penyambung SV11: Antara muka SPI 3.3 V
14. Blok terminal SV10: Antara muka IC 5 V
15. Blok terminal SV8: Antara muka I2 C 3.3 V
16. Blok terminal SV9: 22 antara muka IC 3.3 V
17. Blok terminal SV7: Menukar output untuk peranti luaran
18. Paparan LC dengan 2 x 16 aksara
19. 6 × suis butang tekan K1 … K6
20. 6 × suis slaid S1 … S6
21. Pengepala pin JP2 untuk menyambungkan suis ke input mikropengawal.
22. Blok terminal SV4: pengedar untuk vol operasitages
23. Buzzer Piezo Buzzer1
24. Blok terminal SV1: Menukar output untuk peranti luaran
25. Jalur terminal SV3: Lajur matriks LED 3 × 3 (output D6 … D8 dengan perintang siri 330 Ω)
26. Jalur penyambung SV2: 2 x 13 pin untuk menyambungkan modul luaran
27. Matriks LED 3 × 3 (9 LED merah)
28. Pengepala pin JP1 untuk menyambungkan baris matriks LED 3 × 3 dengan GPIO mikropengawal D3 … D5
29. Pelompat pada kedudukan "Buzzer" pengepala pin JP6 menghubungkan Buzzer1 dengan GPIO D9 mikropengawal.

Kawalan individu pada papan latihan diterangkan secara terperinci dalam bahagian berikut.

4.1 Modul mikropengawal NANO Arduino® 
NANO atau modul mikropengawal yang serasi dengannya dipalamkan ke dalam Papan Latihan MCCAB (lihat anak panah (5) dalam Rajah 1 serta Rajah 2 dan M1 dalam Rajah 4). Modul ini dilengkapi dengan mikropengawal AVR ATmega328P, yang mengawal komponen persisian pada papan latihan. Tambahan pula, terdapat litar penukar bersepadu di bahagian bawah modul, yang menghubungkan antara muka bersiri mikropengawal UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) dengan antara muka USB PC. Antara muka ini juga digunakan untuk memuatkan atur cara yang dicipta oleh pengguna pada PCnya ke dalam mikropengawal atau untuk memindahkan data ke/dari monitor bersiri Arduino IDE (persekitaran pembangunan). Dua LED TX dan RX dalam Rajah 2 menunjukkan trafik data pada talian bersiri TxD dan RxD mikropengawal. Sebuah Arduino ®

Rajah 2: Modul mikropengawal Arduino® NANO (Sumber: www.arduino.cc)

LED L (lihat Rajah 2 dan anak panah (6) dalam Rajah 1 – sebutan "L" mungkin berbeza untuk klon serasi Arduino NANO) disambungkan secara kekal kepada GPIO D13 mikropengawal melalui perintang siri dan menunjukkan keadaannya RENDAH atau TINGGI. Jilid +5 Vtage pengawal selia di bahagian bawah modul menstabilkan voltage dibekalkan secara luaran kepada Lembaga Latihan MCCAB melalui input VIN modul Arduino ® NANO (lihat bahagian 4.2).
Dengan menekan butang RESET di atas modul Arduino ® NANO (lihat Rajah 2 dan anak panah (4) dalam Rajah 1) mikropengawal ditetapkan kepada keadaan awal yang ditetapkan dan program yang telah dimuatkan dimulakan semula. i Semua input dan output mikropengawal yang penting untuk pengguna disambungkan kepada dua jalur terminal SV5 dan SV6 (anak panah (3) dan anak panah (7) dalam Rajah 1). Melalui penyambung – yang dipanggil Kabel Dupont (lihat Rajah 3) – input/output mikropengawal (juga dipanggil GPIO = Input/Output Tujuan Umum) yang dibawa keluar pada SV5 dan SV6 boleh disambungkan kepada elemen pengendalian (butang, suis). , …) di Lembaga Latihan MCCAB atau bahagian luar.

Rajah 3: Jenis kabel Dupont yang berbeza untuk menyambungkan GPIO kepada elemen kawalan

Pengguna perlu mengkonfigurasi setiap GPIO modul mikropengawal NANO Arduino® pada dua jalur penyambung SV5 dan SV6 (anak panah (3) dan anak panah (7) dalam Rajah 1), yang disambungkan melalui kabel Dupont ke penyambung pada latihan. papan atau ke penyambung luaran, dalam programnya untuk arah data yang diperlukan sebagai input atau output!
Arah data ditetapkan dengan arahan
pinMode(gpio, arah); // untuk "gpio" masukkan nombor pin yang sepadan // untuk "arah" masukkan "INPUT" atau "OUTPUT"
Examples:
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO D2 ditetapkan sebagai output
pinMode(13, INPUT); // GPIO D13 ditetapkan sebagai input
Rajah 4 menunjukkan pendawaian modul mikropengawal Arduino® NANO M1 pada Papan Latihan MCCAB.

Rajah 4: Pendawaian modul mikropengawal Arduino® NANO pada Papan Latihan MCCAB
Data terpenting modul mikropengawal Arduino® NANO:

•Kendalian voltage Vcc:	+5 V
•Jilid operasi yang dibekalkan secara luarantage di VIN:	+8 V hingga +12 V (lihat bahagian 4.2)
•Pin input analog ADC:	8 (AO … A7, lihat nota m berikut)
•Pin input/output digital:	12 (D2 … D13) respons. 16 (nampak nota)
•Penggunaan semasa modul NANO:	lebih kurang 20 mA
•Maks. arus input/output GPIO:	40 mA
•Jumlah arus input/output semua GPIO:	maksimum 200 mA
•Memori arahan (Memori kilat):	32 KB
•Memori berfungsi (memori RAM):	2 KB
•Memori EEPROM:	1 KB
•Kekerapan jam:	16 MHz
• Antara muka bersiri:	SPI, I2C (untuk UART nampaknya nota)

Nota

• GPIO D0 dan D1 (pin 2 dan pin 1 modul M1 dalam Rajah 4) diberikan dengan isyarat RxD dan TxD UART mikropengawal dan digunakan untuk sambungan bersiri antara Papan Latihan MCCAB dan port USB PC. . Oleh itu, ia hanya tersedia kepada pengguna pada tahap yang terhad (lihat juga bahagian 4.3).
• GPIO A4 dan A5 (pin 23 dan pin 24 modul M1 dalam Rajah 4) diberikan kepada isyarat SDA dan SCL antara muka IC mikropengawal (lihat bahagian 4.13) dan oleh itu dikhaskan untuk sambungan bersiri ke paparan LC pada Lembaga Latihan MCCAB (lihat bahagian 4.9) dan kepada modul I 2 C luaran yang disambungkan kepada jalur penyambung SV8, SV9 dan SV10 (anak panah (15), (16) dan (14) dalam Rajah 1). Oleh itu, ia hanya tersedia kepada pengguna untuk aplikasi I 2 C.
• Pin A6 dan A7 (pin 25 dan pin 26 mikropengawal ATmega328P dalam Rajah 4 hanya boleh digunakan sebagai input analog untuk Analog/DigitalConverter (ADC) mikropengawal). Ia tidak boleh dikonfigurasikan melalui Function pinMode() (walaupun sebagai input!), ini akan membawa kepada tingkah laku lakaran yang tidak betul. A6 dan A7 disambungkan secara kekal ke terminal pengelap potensiometer P1 dan P2 (anak panah (8) dan anak panah (10) dalam Rajah 1), lihat bahagian 4.3 .
• Sambungan A0 … A3 pada pengepala pin SV6 (anak panah (7) dalam Rajah 1) pada dasarnya adalah input analog untuk Analog/Digital-Penukar mikropengawal. Walau bagaimanapun, jika 12 GPIO digital D2 … D13 tidak mencukupi untuk aplikasi tertentu, A0 … A3 juga boleh digunakan sebagai input/output digital. Kemudian ia dialamatkan melalui nombor pin 14 (A0) … 17 (A3). 2 Cthamples: pinMode(15, OUTPUT); // A1 digunakan sebagai pinMode keluaran digital(17, INPUT); // A3 digunakan sebagai input digital
• Pin D12 pada pengepala pin SV5 (anak panah (3) dalam Rajah 1) dan pin D13 dan A0 … A3 pada pengepala pin SV6 (anak panah (7) dalam Rajah 1) dihalakan ke pengepala pin JP2 (anak panah (21) dalam Rajah 1) dan boleh disambungkan ke suis S1 … S6 atau ke butang tekan K1 … K6 disambungkan kepadanya secara selari, lihat juga bahagian 4.6. Dalam kes ini, pin masing-masing mesti dikonfigurasikan sebagai input digital dengan arahan pinMode.

Ketepatan penukaran A/D
Isyarat digital dalam cip mikropengawal menjana gangguan elektromagnet yang boleh menjejaskan ketepatan pengukuran analog.
Jika salah satu daripada GPIO A0 … A3 digunakan sebagai output digital, oleh itu adalah penting bahawa ini tidak bertukar semasa penukaran analog/digital berlaku pada input analog yang lain! Perubahan isyarat keluaran digital pada A0 … A3 semasa penukaran analog/digital pada salah satu input analog lain A0 … A7 boleh memalsukan hasil penukaran ini dengan ketara.
Penggunaan antara muka IC (A4 dan A5, lihat bahagian 4.13) atau GPIO A0 … A3 sebagai input digital tidak mempengaruhi kualiti penukaran analog/digital.

4.2 Bekalan kuasa Lembaga Latihan MCCAB
Lembaga Latihan MCCAB berfungsi dengan voltan DC operasi nominaltage daripada Vcc = +5 V, yang biasanya dibekalkan kepadanya melalui soket mini-USB modul mikropengawal NANO Arduino daripada PC yang disambungkan (Rajah 5, Rajah 2 dan anak panah (5) dalam Rajah 1). Memandangkan PC biasanya disambungkan juga untuk penciptaan dan penghantaran program latihan, bekalan kuasa jenis ini sesuai.
Untuk tujuan ini, papan latihan mesti disambungkan ke port USB PC pengguna melalui kabel mini-USB. PC menyediakan voltan DC yang stabiltage lebih kurang. +5 V, yang diasingkan secara galvani daripada sesalur kuasa voltage dan boleh dimuatkan dengan arus maksimum 0.5 A, melalui antara muka USBnya. Kehadiran vol operasi +5 Vtage ditunjukkan oleh LED berlabel ON (atau POW, PWR) pada modul mikropengawal (Rajah 5, Rajah 2). Jilid +5 Vtage dibekalkan melalui soket mini-USB disambungkan kepada vol operasi sebenartage Vcc pada modul mikropengawal NANO Arduino melalui diod pelindung D. Vol operasi sebenartage Vcc menurun sedikit kepada Vcc ≈ +4.7 V disebabkan oleh voltage jatuh pada diod perlindungan D. Pengurangan kecil vol operasi initage tidak menjejaskan fungsi modul mikropengawal Arduino® NANO. ® Sebagai alternatif, papan latihan boleh dibekalkan oleh voltan DC luarantage sumber. Jilid initage, digunakan sama ada pada terminal VX1 atau terminal VX2, mestilah dalam julat VExt = +8 … +12 V. Vol luarantage dimasukkan ke dalam pin 30 (= VIN) modul mikropengawal Arduino NANO sama ada melalui penyambung SV4 atau daripada modul luaran yang disambungkan ke penyambung SV2 (lihat Rajah 5, Rajah 4 dan anak panah (22) atau anak panah (26) dalam Rajah 1) . Memandangkan papan dibekalkan dengan kuasa daripada PC yang disambungkan melalui soket USBnya, adalah tidak mungkin untuk membalikkan kekutuban vol pengendaliantage. Kedua-dua jilid luarantagyang boleh dibekalkan kepada sambungan VX1 dan VX2 dipisahkan oleh diod, seperti ditunjukkan dalam Rajah 4. 

Diod D2 dan D3 menyediakan penyahgandingan dua vol luarantages di VX1 dan VX2, sekiranya voltage harus digunakan pada kedua-dua input luaran pada masa yang sama secara tidak sengaja, kerana disebabkan diod hanya yang lebih tinggi daripada dua voltages boleh mencapai input VIN (pin 30, lihat Rajah 5 dan Rajah 4) modul mikropengawal Arduino NANO M1.
Vol. DC luarantage dibekalkan kepada modul mikropengawal pada penyambung VINnya dikurangkan kepada +5 V dan distabilkan oleh vol bersepadutage pengawal selia pada bahagian bawah modul mikropengawal (lihat Rajah 2). Vol operasi +5 Vtage dijana oleh voltage regulator disambungkan ke katod diod D dalam Rajah 5. Anod D juga disambungkan kepada potensi +5 V oleh PC apabila sambungan USB ke PC dipasang. Diod D disekat dan tidak mempunyai kesan ke atas fungsi litar. Bekalan kuasa melalui kabel USB dimatikan dalam kes ini. Jilid tambahan +3.3 Vtage dijana pada Lembaga Latihan MCCAB oleh vol lineartage pengawal selia daripada vol operasi +5 Vtage Vcc modul mikropengawal dan boleh membekalkan arus maksimum 200 mA.

Selalunya dalam projek, akses kepada vol operasitages diperlukan, cth, untuk voltage pembekalan modul luaran. Untuk tujuan ini, Lembaga Latihan MCCAB menyediakan voltage pengedar SV4 (Rajah 4 dan anak panah (21) dalam Rajah 1), di mana dua output untuk voltage +3.3 V dan tiga keluaran untuk voltage +5 V serta enam sambungan tanah (GND, 0 V) ​​tersedia sebagai tambahan kepada pin sambungan VX1 untuk vol luarantage.

4.3 Sambungan USB antara Lembaga Latihan MCCAB dan PC
Program yang pengguna bangunkan dalam Arduino IDE (persekitaran pembangunan) pada PCnya dimuatkan ke dalam mikropengawal ATmega328P pada Papan Latihan MCCAB melalui kabel USB. Untuk tujuan ini, modul mikropengawal pada Papan Latihan MCCAB (anak panah (5) dalam Rajah 1) mesti disambungkan ke port USB PC pengguna melalui kabel mini-USB.
Oleh kerana mikropengawal ATmega328P pada modul mikropengawal tidak mempunyai antara muka USB sendiri pada cipnya, modul ini mempunyai litar bersepadu di bahagian bawahnya untuk menukar isyarat USB D+ dan D- ke dalam isyarat bersiri RxD dan TxD bagi UART ATmega328P.
Tambahan pula, adalah mungkin untuk mengeluarkan data atau membaca data dari Monitor Bersiri yang disepadukan ke dalam Arduino IDE melalui UART mikropengawal dan sambungan USB seterusnya.
Untuk tujuan ini, perpustakaan "Siri" tersedia kepada pengguna dalam IDE Arduino.
Papan latihan biasanya juga dikuasakan melalui antara muka USB PC pengguna (lihat bahagian 4.2).

Ia tidak bertujuan bahawa pengguna menggunakan isyarat RX dan TX mikropengawal, yang disambungkan kepada pengepala pin SV5 (anak panah (3) dalam Rajah 1), untuk komunikasi bersiri dengan peranti luaran (cth WLAN, transceiver Bluetooth atau yang serupa) , kerana ini boleh merosakkan litar penukar UART USB bersepadu pada bahagian bawah modul mikropengawal (lihat bahagian 4.1) walaupun terdapat perintang pelindung sedia ada! Jika pengguna melakukannya, dia perlu memastikan bahawa tiada komunikasi antara PC dan modul mikropengawal NANO Arduino pada masa yang sama! Isyarat yang dibekalkan melalui soket USB akan membawa kepada gangguan komunikasi dengan peranti luaran dan, dalam kes yang paling teruk, juga kepada kerosakan pada perkakasan! ®

4.4 Sebelas LED D2 … D12 untuk petunjuk status GPIO mikropengawal
Di bahagian bawah sebelah kiri Rajah 1, anda boleh melihat 11 LED LED10 … LED20 (anak panah (1) dalam Rajah 1), yang boleh menunjukkan status input/output (GPIO) mikropengawal D2 … D12.
Rajah litar yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah 4.
Diod pemancar cahaya masing-masing disambungkan kepada GPIO, jika pelompat dipalamkan ke kedudukan yang sepadan dengan pengepala pin JP6 (anak panah (2) dalam Rajah 1).
Jika GPIO D2 … D12 yang sepadan berada pada tahap TINGGI (+5 V) apabila pelompat pada JP6 dipasang, LED yang ditetapkan menyala, jika GPIO berada pada RENDAH (GND, 0 V), LED dimatikan.

Jika salah satu GPIO D2 … D12 digunakan sebagai input, mungkin perlu untuk menyahaktifkan LED yang diberikan kepadanya dengan mengeluarkan pelompat untuk mengelakkan beban isyarat input oleh arus operasi LED (lebih kurang 2 … 3 mA).
Status GPIO D13 ditunjukkan oleh LED L sendiri secara langsung pada modul mikropengawal (lihat Rajah 1 dan Rajah 2). LED L tidak boleh dinyahaktifkan.
Memandangkan input/output A0 … A7 pada asasnya digunakan sebagai input analog untuk penukar analog/digital mikropengawal atau untuk tugas khas (antara muka TWI), ia tidak mempunyai paparan status LED digital agar tidak menjejaskan fungsi ini.

4.5 Potensiometer P1 dan P2
Paksi putar bagi dua potensiometer P1 dan P2 di bahagian bawah Rajah 1 (anak panah (8) dan anak panah (10) dalam Rajah 1) boleh digunakan untuk menetapkan voltages dalam julat 0 … VPot pada sambungan pengelap mereka.
Pendawaian kedua-dua potensiometer boleh dilihat dalam Rajah 6.

Rajah 6: Pendawaian potensiometer P1 dan P2
Sambungan pengelap dua potensiometer disambungkan kepada input analog A6 dan A7 modul mikropengawal Arduino® NANO melalui perintang pelindung R23 dan R24.
Diod D4, D6 atau D5, D7 melindungi input analog masing-masing mikropengawal daripada vol terlalu tinggi atau negatiftages.

Awas:
Pin A6 dan A7 ATmega328P sentiasa input analog disebabkan oleh seni bina cip dalaman mikropengawal. Konfigurasi mereka dengan fungsi pinMode() Arduino IDE tidak dibenarkan dan boleh membawa kepada tingkah laku program yang salah.

Melalui penukar analog/digital mikropengawal, set voltage boleh diukur dengan cara yang mudah.
Example untuk membaca nilai potensiometer P1 pada sambungan A6: int z = analogRead(A6);
Nilai berangka 10-bit Z, yang dikira daripada voltage pada A6 mengikut Z = (persamaan 1 daripada bahagian 5) 1024⋅

Had atas yang dikehendaki VPot = +3.3 V resp. VPot = +5 V julat tetapan ditetapkan dengan pengepala pin JP3 (anak panah (9) dalam Rajah 1). Untuk memilih VPot, sama ada pin 1 atau pin 3 JP3 disambungkan ke pin2 menggunakan pelompat.
Yang mana voltage perlu ditetapkan dengan JP3 untuk VPot bergantung pada vol rujukantage VREF penukar analog/digital pada penyambung REF pengepala pin SV6 (anak panah (7) dalam Rajah 1), lihat bahagian 5.
Rujukan voltage VREF penukar A/D pada terminal REF pengepala pin SV6 dan voltage VPot yang ditentukan dengan JP3 mesti sepadan.

4.6 Suis S1 … S6 dan butang K1 … K6
Lembaga Latihan MCCAB menyediakan pengguna enam butang tekan dan suis enam slaid untuk latihannya (anak panah (20) dan (19) dalam Rajah 1). Rajah 7 menunjukkan pendawaian mereka. Untuk memberi pengguna pilihan untuk menggunakan sama ada isyarat kekal atau nadi kepada salah satu input modul mikropengawal M1, suis satu slaid dan satu suis butang tekan disambung secara selari.
Keluaran biasa bagi setiap enam pasangan suis disambungkan melalui perintang pelindung (R25 … R30) ke pengepala pin JP2 (anak panah (21) dalam Rajah 1). Sambungan selari suis slaid dan suis butang tekan dengan perintang kendalian biasa (R31 … R36) bertindak seperti operasi OR logik: Jika melalui salah satu daripada dua suis (atau kedua-dua suis pada masa yang sama) vol +5 Vtage terdapat pada perintang kerja biasa, aras TINGGI logik ini melalui perintang pelindung juga terdapat pada pin 2, 4, 6, 8, 10 atau 12 yang sepadan JP2. Hanya apabila kedua-dua suis terbuka, sambungan biasa mereka terbuka dan pin yang sepadan dengan pengepala pin JP2 ditarik ke tahap RENDAH (0 V, GND) melalui sambungan siri perintang pelindung dan perintang kerja.

Rajah 7: Pendawaian suis slaid / tekan S1 … S6 / K1 … K6
Setiap pin pengepala pin JP2 boleh disambungkan kepada input yang ditetapkan A0 … A3, D12 atau D13 Arduino
Modul mikropengawal NANO melalui pelompat. Tugasan ditunjukkan dalam Rajah 7.
Sebagai alternatif, sambungan suis pada pin 2, 4, 6, 8, 10 atau 12 pengepala pin JP2 boleh disambungkan kepada sebarang input D2 … D13 atau A0 … A3 modul mikropengawal Arduino® pada pengepala pin SV5 atau SV6 ( anak panah (3) dan anak panah (7) dalam Rajah 1) menggunakan kabel Dupont. Cara penyambungan yang fleksibel ini adalah lebih baik daripada penetapan tetap bagi setiap suis kepada GPIO tertentu jika GPIO yang diperuntukkan bagi mikropengawal ATmega328P digunakan untuk fungsi khas (input penukar A/D, output PWM … ). Dengan cara ini pengguna boleh menyambungkan suisnya kepada GPIO yang percuma dalam aplikasi masing-masing, iaitu, tidak diduduki oleh fungsi khas.

Dalam programnya, pengguna perlu mengkonfigurasi setiap GPIO modul mikropengawal NANO Arduino® sebagai input, yang disambungkan ke port suis, menggunakan arahan pinMode(gpio, INPUT); // untuk “gpio” masukkan nombor pin yang sepadan
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 disediakan sebagai input digital untuk S2|K2
Sekiranya GPIO mikropengawal yang disambungkan kepada suis telah dikonfigurasikan sebagai output secara tidak sengaja, perintang pelindung R25 … R30 menghalang pintasan antara +5 V dan GND (0 V) apabila suis digerakkan dan GPIO mempunyai tahap RENDAH pada outputnya.

Untuk boleh menggunakan suis butang tekan, suis slaid yang disambungkan selari dengannya mesti terbuka (kedudukan "0")! Jika tidak, output biasa mereka kekal pada tahap TINGGI, tanpa mengira kedudukan suis butang tekan.
Kedudukan suis suis slaid ditanda "0" dan "1" pada papan latihan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 8 menunjukkan: Jika suis berada dalam kedudukan "1", output suis disambungkan kepada +5 V (TINGGI), dalam kedudukan "0" output suis terbuka.

4.7 Buzzer piezo Buzzer1
Bahagian kiri atas Rajah 1 menunjukkan Buzzer1 (anak panah (23) dalam Rajah 1), yang membolehkan pengguna mengeluarkan nada frekuensi yang berbeza. Litar asasnya ditunjukkan dalam Rajah 9.
Buzzer1 boleh disambungkan kepada GPIO D9 mikropengawal pada Lembaga Latihan MCCAB melalui pelompat pada kedudukan "Buzzer" pengepala pin JP6 (anak panah (29) dalam Rajah 1) (lihat Rajah 9, Rajah 4 dan anak panah (2) dalam Rajah 1). Pelompat boleh dikeluarkan jika GPIO D9 diperlukan dalam program untuk tujuan lain.
Jika pelompat dialih keluar, anda juga boleh menggunakan isyarat luaran pada pin 24 pengepala pin JP6 melalui kabel Dupont dan mengeluarkannya melalui Buzzer1.

Rajah 9: Pendawaian Buzzer1
Untuk menjana nada, pengguna mesti menjana isyarat dalam programnya yang berubah dengan frekuensi nada yang dikehendaki pada output D9 mikropengawal (dilakar di sebelah kanan dalam Rajah 9).
Urutan pantas aras TINGGI dan RENDAH ini menggunakan vol AC segi empat tepattage kepada Buzzer1, yang mengubah bentuk plat seramik di dalam buzzer secara berkala untuk menghasilkan getaran bunyi pada frekuensi nada yang sesuai.

Cara yang lebih mudah untuk menghasilkan nada ialah menggunakan T/C1 (Pemasa/Kaunter 1) mikropengawal: Output T/C1 OC1A mikropengawal AVR ATmega328P pada modul mikropengawal NANO Arduino boleh disambungkan kepada GPIO D9 di dalam mikropengawal. cip. Dengan pengaturcaraan T/C1 yang sesuai, sangat mudah untuk menjana isyarat segi empat tepat yang frekuensi f = ® 1 ?? (T ialah tempoh isyarat segi empat tepat) ditukarkan kepada nada yang dikehendaki oleh buzzer. Rajah 10 menunjukkan bahawa buzzer piezo bukanlah pembesar suara hi-fi. Seperti yang dapat dilihat, tindak balas frekuensi buzzer piezo adalah sama sekali tidak linear. Rajah dalam Rajah 10 menunjukkan paras tekanan bunyi (SPL) transduser piezo SAST-2155 daripada Sonitron diukur pada jarak 1 m sebagai fungsi frekuensi isyarat. Disebabkan oleh sifat fizikal dan resonans semula jadi, frekuensi tertentu dihasilkan semula dengan lebih kuat dan yang lain lebih lembut. Gambar rajah yang sepadan bagi buzzer piezo pada Lembaga Latihan MCCAB menunjukkan lengkung yang serupa.

Rajah 10: Tindak balas frekuensi biasa bagi buzzer piezo (Imej: Sonitron)

Walaupun had ini, buzzer piezo adalah kompromi yang baik antara kualiti pembiakan bunyi yang dijana oleh mikropengawal dan jejaknya pada papan, yang membolehkan ia ditempatkan dalam ruang yang kecil. Dalam kes di mana kualiti output bunyi yang lebih tinggi diperlukan, buzzer piezo boleh diputuskan sambungan daripada output D9 dengan mengeluarkan pelompat dan D9 boleh disambungkan ke peralatan luaran untuk pembiakan bunyi pada pengepala pin SV5 cth, melalui kabel Dupont (jika perlu , melalui voltage pembahagi untuk mengurangkan amplitude untuk mengelakkan kerosakan pada input stagdan).

4.8 Matriks LED 3 × 3
9 LED di bahagian kiri Rajah 1 disusun dalam matriks dengan 3 lajur dan 3 baris (anak panah (27) dalam Rajah 1). Litar mereka ditunjukkan dalam Rajah 11. 9 LED boleh dikawal dengan hanya 6 GPIO mikropengawal disebabkan oleh susunan matriks.
Garisan tiga lajur A, B dan C disambungkan secara kekal kepada pin D8, D7 dan D6 mikropengawal seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 11. Tiga perintang R5 … R7 dalam garisan lajur mengehadkan arus melalui LED. Di samping itu, garisan lajur disambungkan kepada penyambung SV3 (anak panah (25) dalam Rajah 1).

Sambungan tiga baris 1, 2 dan 3 dihalakan ke pengepala pin JP1 (anak panah (28) dalam Rajah 1). Ia boleh disambungkan kepada pin mikropengawal D3 … D5 melalui pelompat. Sebagai alternatif, pin 1, 2 atau 3 pada pengepala JP1 boleh disambungkan melalui kabel Dupont ke mana-mana output D2 … D13 atau A0 … A3 modul mikropengawal Arduino NANO pada kedua-dua pengepala SV5 dan SV6 (anak panah (3) dan anak panah (7) dalam Rajah 1) jika salah satu daripada GPIO D3 yang ditetapkan … D5 mikropengawal ATmega328P pada modul mikropengawal NANO Arduino ® NANO digunakan untuk fungsi khas. 9 LED dilabelkan A1 … C3 mengikut susunannya dalam matriks, cth, LED B1 terletak pada baris lajur B dan pada baris baris 1.

Rajah 11: Sembilan LED dalam bentuk matriks 3 × 3

LED biasanya dikawal oleh program pengguna dalam gelung tidak berkesudahan, di mana salah satu daripada tiga baris 1, 2 dan 3 secara kitaran ditetapkan kepada potensi RENDAH, manakala dua baris yang lain ditetapkan ke tahap TINGGI atau berada dalam impedans tinggi. keadaan (Hi-Z). Jika satu atau lebih daripada LED dalam baris yang sedang diaktifkan oleh aras LOW hendak dinyalakan, terminal lajurnya A, B atau C ditetapkan kepada aras TINGGI. Terminal lajur LED dalam baris aktif yang tidak boleh dinyalakan adalah pada potensi RENDAH. Untuk exampOleh itu, untuk menjadikan kedua-dua LED A3 dan C3 menyala, baris 3 mestilah pada tahap RENDAH dan lajur A dan C mestilah pada tahap TINGGI, manakala lajur B berada pada tahap RENDAH dan kedua-dua baris baris 1 dan 2 berada pada tahap TINGGI atau dalam keadaan galangan tinggi (Hi-Z).
Awas: Jika baris baris matriks LED 3 × 3 sama ada disambungkan kepada GPIO D3 … D5 melalui pelompat pada pengepala pin JP1 atau kepada GPIO lain mikropengawal melalui kabel Dupont, baris baris ini serta baris lajur D6 … D8 tidak boleh digunakan untuk tugas lain dalam program. Tugasan berganda GPIO matriks akan membawa kepada kerosakan atau kerosakan pada papan latihan!

4.9 Paparan LC (LCD)
Di bahagian atas sebelah kanan Rajah 1 ialah paparan LC (LCD) untuk memaparkan teks atau nilai berangka (anak panah (18) dalam Rajah 1). LCD mempunyai dua baris; setiap baris boleh memaparkan 16 aksara. Litarnya ditunjukkan dalam Rajah 12.
Reka bentuk paparan LC boleh berbeza-beza bergantung pada pengilang, contohnya, aksara putih pada latar belakang biru atau aksara hitam pada latar belakang kuning atau rupa lain mungkin.
Oleh kerana LCD tidak diperlukan dalam semua program, vol operasi +5 Vtage LCD boleh diganggu dengan menarik pelompat pada pengepala pin JP5, jika lampu latar LCD harus mengganggu.

Rajah 12: Sambungan paparan LC

Tetapan kontras
Pembeli Lembaga Latihan MCCAB mesti melaraskan kontras paparan LC semasa permulaan pertama! Untuk melakukan ini, teks dikeluarkan ke LCD dan kontras dilaraskan dengan menukar perintang pemangkasan yang ditunjukkan dalam Rajah 13 (tanda anak panah putih dalam Rajah 13) dengan pemutar skru dari bahagian bawah papan latihan supaya aksara pada paparan ditunjukkan secara optimum.
Jika pelarasan semula perlu disebabkan turun naik suhu atau penuaan, pengguna boleh membetulkan kontras LCD dengan melaraskan perintang pemangkasan ini jika perlu.

Rajah 13: Pelarasan kontras LCD dengan pemutar skru

Penghantaran data ke LC-Display

LC-Display dikawal melalui antara muka TWI (=I2 C) bersiri mikropengawal ATmega328P. Penyambung A4 pada pengepala pin SV6 (anak panah (7) dalam Rajah 1) berfungsi sebagai SDA talian data (DAta Siri) dan A5 sebagai garis jam SCL (Jam Bersiri).
Paparan LC pada Papan Latihan MCCAB biasanya mempunyai alamat I2 C 0x27.
Jika alamat lain harus digunakan atas sebab pembuatan, alamat ini ditunjukkan oleh pelekat pada paparan. Dalam lakaran pengguna, alamat ini kemudiannya mesti digunakan dan bukannya alamat 0x27.

Pengawal yang dipasang pada paparan LC adalah serasi dengan standard industri HD44780 yang digunakan secara meluas, yang mana terdapat sejumlah besar perpustakaan Arduino (cth, https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) di Internet untuk kawalan melalui
bas IC2. Perpustakaan biasanya boleh dimuat turun secara percuma daripada perpustakaan masing-masing webtapak.

4.10 Pemacu mengeluarkan SV1 dan SV7 untuk arus keluaran yang lebih tinggi dan voltages
Pengepala pin SV1 (anak panah (24) dalam Rajah 1) dan SV7 (anak panah (17) dalam Rajah 1) boleh digunakan untuk menghidupkan dan mematikan beban yang memerlukan arus yang lebih tinggi daripada anggaran. 40 mA yang output mikropengawal biasa boleh menyampaikan secara maksimum. Vol operasitage beban luaran boleh sehingga +24 V dan arus keluaran boleh sehingga 160 mA. Ini memungkinkan untuk mengawal motor yang lebih kecil (cth, motor kipas), geganti atau mentol yang lebih kecil secara terus dengan mikropengawal papan latihan.
Rajah 14 menunjukkan rajah litar bagi dua output pemacu.

Rajah 14: Pemacu mengeluarkan SV1 dan SV7 untuk arus keluaran yang lebih tinggi

Kawasan putus-putus dalam Rajah 14 menunjukkan bagaimana beban disambungkan kepada output pemacu, menggunakan example geganti dan motor:

• Kutub positif vol operasi luarantage disambungkan ke pin 3 (berlabel "+" pada papan) pengepala SV1 resp. SV7. Sambungan beban yang lebih positif juga disambungkan ke pin 3 pengepala pin SV1 atau SV7.
• Sambungan beban yang lebih negatif disambungkan ke pin 2 (berlabel "S" pada papan) pengepala SV1 resp. SV7.
• Kutub negatif vol operasi luarantage disambungkan ke pin 1 (berlabel ” ” pada papan) pengepala SV1 resp. SV7.
  Pemandu stage SV1 disambungkan secara kekal kepada GPIO D3 mikropengawal dan pemacu stage SV7 disambungkan secara kekal kepada GPIO D10 mikropengawal. Memandangkan D3 dan D10 adalah keluaran mikropengawal berkebolehan PWM, adalah mungkin untuk dikawal dengan mudah, contohnyaample, kelajuan motor DC yang disambungkan atau kecerahan mentol lampu. Diod pelindung D1 dan D8 memastikan bahawa voltage puncak, yang berlaku apabila mematikan beban induktif, tidak boleh merosakkan output stage.
  Isyarat TINGGI pada output D3 mikropengawal menghidupkan transistor T2 dan sambungan lebih negatif beban pada SV1 disambungkan ke tanah (GND) melalui transistor pensuisan T2. Oleh itu, beban dihidupkan, kerana keseluruhan vol operasi luarantage kini jatuh padanya.
  Isyarat LOW pada D3 menyekat transistor T2 dan beban yang disambungkan ke SV1 dimatikan. Perkara yang sama berlaku untuk output D10 mikropengawal dan pengepala SV7.

4.11 Penyambung soket SV2 untuk memautkan modul luaran
Melalui penyambung soket SV2 (anak panah (26) dalam Rajah 1) modul luaran dan papan litar bercetak boleh dilabuhkan ke Lembaga Latihan MCCAB. Modul ini boleh menjadi papan penderia, penukar digital/analog, modul WLAN atau radio, paparan grafik atau litar untuk menambah bilangan baris input/output, untuk menamakan hanya beberapa daripada banyak pilihan. Malah model aplikasi lengkap, seperti modul latihan untuk kejuruteraan kawalan atau kawalan lampu isyarat, yang memerlukan banyak GPIO untuk kawalannya, boleh disambungkan kepada penyambung soket SV2 Lembaga Latihan MCCAB dan dikawal oleh pengawal mikronya. Jalur penyambung wanita SV2 terdiri daripada 26 kenalan, yang disusun dalam 2 baris 13 kenalan setiap satu. Kenalan bernombor ganjil berada di baris atas, kenalan bernombor genap berada di baris bawah jalur soket SV2.

Rajah 15: Penetapan pin penyambung soket SV2

Penetapan pin SV2 menunjukkan Rajah 15. Semua sambungan yang berkaitan untuk modul luaran pada Papan Latihan MCCAB dibawa keluar ke jalur soket SV2.
GPIO D0 dan D1 (RxD dan TxD) dan input analog A6 dan A7 tidak disambungkan kepada SV2, kerana D0 dan D1 dikhaskan untuk sambungan bersiri antara Lembaga Latihan MCCAB dan PC dan hanya tersedia kepada pengguna dalam cara yang sangat terhad (lihat Nota dalam bahagian 4.1) dan A6 dan A7 disambungkan secara kekal ke terminal pengelap potensiometer P1 dan P2 pada Lembaga Latihan MCCAB (lihat bahagian 4.3) dan oleh itu tidak boleh digunakan sebaliknya.

Dalam programnya, pengguna perlu mengkonfigurasi setiap GPIO modul mikropengawal NANO Arduino pada dua pengepala pin SV5 dan SV6 (anak panah (3) dan anak panah (7) dalam Rajah 1), yang digunakan oleh modul luaran pada SV2, untuk arah data yang diperlukan sebagai INPUT atau OUTPUT (lihat bahagian 4.1)! ®
Awas: GPIO mikropengawal ATmega328P pada Lembaga Latihan MCCAB, yang digunakan oleh modul yang disambungkan kepada SV2, tidak boleh digunakan untuk tugas lain dalam program. Tugasan berganda GPIO ini akan menyebabkan kerosakan atau kerosakan pada papan latihan!

4.12 Pengepala pin untuk sambungan modul SPI
Pengepala pin SV11 (anak panah (13) dalam Rajah 1) dan SV12 (anak panah (12) dalam Rajah 1) boleh digunakan untuk menyambungkan Lembaga Latihan MCCAB sebagai induk SPI dengan modul hamba luaran yang mempunyai antara muka SPI (SPI = Peranti Bersiri Antara muka). Antara Muka Periferi Bersiri membolehkan pemindahan data segerak yang pantas antara papan latihan dan modul persisian.
Pengawal mikro AVR ATmega328P mempunyai SPI perkakasan pada cipnya, yang isyarat SS, MOSI, MISO dan SCLK boleh disambungkan di dalam cip mikropengawal ke GPIO D10 … D13 pada pengepala pin SV5 dan SV6 (anak panah (3) dan anak panah (7). ) dalam Rajah 1).
Dalam Arduino IDE, perpustakaan SPI tersedia untuk kawalan modul SPI, yang disepadukan ke dalam program pengguna dengan #include

Rajah 16: Penetapan pin penyambung SPI SV11

Oleh kerana modul SPI dengan voltage +3.3 V serta modul SPI dengan vol operasitage +5 V adalah perkara biasa, Lembaga Latihan MCCAB menawarkan dengan SV11 dan SV12 dua jalur sambungan berwayar sepadan untuk menampung kedua-dua pilihan.
Jika seluar pendek pelompat memaut 2 dan 3 pengepala JP4 (lihat Rajah 17 di atas), kedua-dua antara muka SPI SV11 dan SV12 menggunakan pin keluaran D10 mikropengawal yang sama seperti baris SS (Slave Select), seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 16 dan Rajah 17! Oleh itu, hanya satu daripada dua penyambung SV11 atau SV12 boleh disambungkan kepada modul SPI pada masa yang sama, kerana penggunaan serentak talian SS yang sama untuk peranti berbeza akan membawa kepada ralat penghantaran dan litar pintas pada talian SPI! Bahagian 4.12.3 menunjukkan kemungkinan bagaimana dua hamba SPI boleh disambungkan kepada SV11 dan SV12 pada masa yang sama.

4.12.1 Antara muka SV11 untuk modul SPI dengan vol operasi +3.3 Vtage
Penyambung SV11 (anak panah (13) dalam Rajah 1) membolehkan pengguna mewujudkan sambungan SPI bersiri (SPI = Antara Muka Peranti Bersiri) antara Lembaga Latihan MCCAB dan modul SPI luaran dengan vol operasi +3.3 Vtage, kerana tahap isyarat keluaran SPI SS, MOSI dan SCLK pada antara muka SV11 dikurangkan kepada 3.3 V mengikut voltage pembahagi. Tahap 3.3 V pada talian input SPI MISO diiktiraf sebagai isyarat TINGGI oleh mikropengawal AVR ATmega328P dan oleh itu tidak perlu dinaikkan kepada paras 5 V. Pendawaian SV11 ditunjukkan dalam Rajah 16.

4.12.2 Antara muka SV12 untuk modul SPI dengan vol operasi +5 Vtage
Antara muka SV12 (anak panah (12) dalam Rajah 1) membolehkan pengguna mewujudkan sambungan SPI bersiri antara Lembaga Latihan MCCAB dan hamba SPI luaran dengan vol operasi +5 Vtage, kerana isyarat SS, MOSI, MISO dan SCLK antara muka SV12 beroperasi dengan tahap isyarat 5 V.
Pendawaian SV12 ditunjukkan dalam Rajah 17.

Rajah 17: Penetapan pin penyambung SPI SV12

Susunan pin pada pengepala pin SV12 sepadan dengan penetapan pin yang disyorkan bagi antara muka pengaturcaraan AVR bagi Microchip pengeluar AVR, yang ditunjukkan dalam Rajah 18. Ini memberi pengguna kemungkinan untuk memprogram semula pemuat but ATmega328P dengan peranti pengaturcaraan yang sesuai melalui antara muka SPI, contohnya, jika ia memerlukan kemas kini kepada versi baharu atau telah dipadam secara tidak sengaja.

Rajah 18: Penugasan pin yang disyorkan bagi antara muka pengaturcaraan AVR

Pemilihan isyarat X pada pin 5 SV12
Bergantung pada aplikasi yang dikehendaki, sambungan X pada pin 5 SV12 (Rajah 17) boleh diberikan dengan isyarat yang berbeza:

1. Pelompat menyambungkan pin 2 dan 3 pengepala pin JP4.
   Jika pin 2 dan 3 pengepala pin JP4 (lihat Rajah 17 di atas dan anak panah (11) dalam Rajah 1) dipendekkan oleh pelompat, GPIO D10 (isyarat SS) mikropengawal disambungkan ke pin 5 penyambung SV12. SV12 digunakan kemudian sebagai antara muka SPI biasa dengan SS (Slave Select) GPIO D10.
   Dalam kes ini, kedua-dua antara muka SPI SV11 dan SV12 menggunakan baris SS yang sama D10! Oleh itu, hanya satu daripada dua jalur penyambung SV11 atau SV12 boleh disambungkan kepada modul SPI, kerana penggunaan biasa serentak talian SS yang sama oleh peranti berbeza akan membawa kepada ralat penghantaran dan litar pintas pada talian SPI!
2. Pelompat menyambungkan pin 1 dan 2 pengepala pin JP4. Dalam kes ini, talian RESET mikropengawal disambungkan ke pin 5 pengepala pin SV12. Dalam mod ini SV12 bertindak sebagai antara muka pengaturcaraan untuk mikropengawal ATmega328P, kerana untuk proses pengaturcaraan talian RESET ATmega328P mesti disambungkan ke pin X (pin 5) pengepala pin SV12. Dalam mod ini, ATmega328P ialah hamba SPI dan pengaturcara luaran ialah tuan.

4.12.3 Sambungan serentak modul SPI ke SV11 dan SV12
Sekiranya terdapat keperluan untuk menyambungkan modul 3.3 V dan modul 5 V ke Lembaga Latihan MCCAB pada masa yang sama, ini boleh direalisasikan dengan pendawaian yang ditunjukkan dalam Rajah 19. Pin 1 dan 3 pengepala pin JP4 tidak disambungkan, pin 2 JP4 disambungkan kepada salah satu GPIO digital D2 … D9 pada pengepala pin SV5 (anak panah (3) dalam Rajah 1) melalui kabel Dupont, seperti ditunjukkan dalam Rajah 19. Output mikropengawal ATmega328P ini kemudiannya memenuhi tugas isyarat SS tambahan pada penyambung X (pin 5) pengepala pin SV12. Rajah 19 menunjukkan prosedur menggunakan example D9 sebagai penyambung tambahan SS2.

Rajah 19: Sambungan serentak dua modul SPI ke Lembaga Latihan MCCAB Dalam kes ini, kedua-dua antara muka SPI SV11 dan SV12 mungkin disambungkan kepada hamba SPI luaran pada masa yang sama, kerana kedua-dua SV11 dan SV12 menggunakan talian SS yang berbeza sekarang: Tahap RENDAH pada GPIO D10 mengaktifkan modul SPI pada SV11 dan tahap LOW pada GPIO D9 mengaktifkan modul SPI pada SV12 (lihat Rajah 19).
Pengawal mikro pada Lembaga Latihan MCCAB hanya boleh menukar data dengan satu modul yang disambungkan ke bas melalui SV11 atau SV12 pada masa yang sama. Seperti yang anda lihat dalam Rajah 19, garis MISO bagi kedua-dua antara muka SV11 dan SV12 disambungkan bersama. Jika kedua-dua antara muka akan diaktifkan pada masa yang sama dengan tahap RENDAH pada penyambung SS mereka dan akan memindahkan data ke mikropengawal, ralat penghantaran dan litar pintas pada talian SPI akan menjadi hasilnya!

4.13 Pengepala pin SV8, SV9 dan SV10 untuk antara muka TWI (=I2C)
Melalui pengepala pin SV8, SV9 dan SV10 (anak panah (15), (16) dan (14) dalam Rajah 1) pengguna boleh mewujudkan siri I
C = Inter-Integrated Circuit) mikropengawal pada papan latihan dengan sambungan I2 C luaran (modul I2C. Dalam helaian data mikropengawal AVR ATmega328P antara muka I2C dipanggil TWI (Antara Muka Dua Wayar). Pendawaian bagi tiga penyambung ditunjukkan dalam Rajah 20. 

Rajah 20: Antara Muka TWI (=I2C) pada Lembaga Latihan MCCAB

Modul C dengan vol operasi +3.3 Vtage disambungkan ke SV8 atau SV9. A pelarasan tahap stage pada SV8 dan SV9 mengurangkan tahap isyarat 5 V mikropengawal AVR ATmega328P kepada tahap isyarat 3.3 V modul luaran. I Pada SV10, modul I 2 C tersebut disambungkan, yang berfungsi dengan vol operasitage +5 V. Antara muka I 2 C hanya terdiri daripada dua garisan dua arah SDA (Serial DAta) dan SCL (Serial Clock). Untuk perbezaan yang lebih baik, dalam Rajah 20 garis SDA dan SCL ditanda dengan akhiran 5V sebelum pelarasan aras stage dan dengan akhiran 3V3 selepas pelarasan aras stage. Pengawal mikro AVR ATmega328P mempunyai perkakasan TWI (Antara Muka Dua Wayar, fungsinya serupa dengan antara muka I 2 C) pada cipnya, yang isyarat SDA dan SCL boleh disambungkan di dalam cip mikropengawal ke GPIO A4 dan A5 pada pengepala pin SV6 ( anak panah (7) dalam Rajah 1).
Dalam Arduino IDE, perpustakaan wayar tersedia untuk kawalan modul I 2 C, yang disepadukan ke dalam program pengguna dengan #include . 2

Petua untuk penggunaan penukar analog/digital ATmega328P

Dalam tetapan lalai selepas menghidupkan vol operasitage daripada modul mikropengawal Arduino NANO, penukar analog/digital (ADC) mikropengawal mempunyai vol analogtage julat VADC = 0 … +5 V. Dalam kes ini, vol operasi +5 Vtage Vcc modul mikropengawal juga adalah vol rujukantage VREF ADC, dengan syarat terminal REF penyambung SV6 (anak panah (7) dalam Rajah 1) tidak disambungkan. ADC ATmega328P menukar vol input analogtage VADC pada salah satu inputnya A0 … A7 ke dalam nilai 10-bit digital Z. Nilai berangka Z adalah dalam resp binari. julat nombor heksadesimal ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Ini sepadan dengan julat nombor perpuluhan
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

Julat input analog yang dibenarkan voltage ialah VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Ketepatan penukaran analog/digital bergantung terutamanya pada kualiti vol rujukantage VREF, kerana untuk nilai berangka 10-bit Z yang dijana oleh penukar analog/digital mikropengawal terpakai:

Z =.1024 (Persamaan 1)

VADC ialah vol inputtage penukar analog/digital pada salah satu inputnya A0 … A7 dan VREF ialah vol rujukantage set untuk penukar. Rujukan voltage boleh diukur dengan voltmeter berimpedans tinggi antara terminal REF SV6 dan GND pembumian litar. Hasil daripada penukaran analog/digital ialah nilai integer, iaitu, sebarang tempat perpuluhan yang terhasil daripada pembahagian dua voltages VADC dan VREF terputus. Vol operasi +5 Vtage dimasukkan oleh PC melalui kabel USB dijana oleh bekalan kuasa pensuisan PC. Walau bagaimanapun, keluaran voltage bekalan kuasa pensuisan biasanya mempunyai voltan AC yang tidak boleh diabaikantage komponen ditumpangkan padanya, yang mengurangkan ketepatan penukaran analog/digital. Keputusan yang lebih baik boleh dicapai dengan menggunakan vol tambahan +3.3 Vtage distabilkan oleh vol lineartage pengawal selia di Lembaga Latihan MCCAB sebagai rujukan voltage untuk penukar analog/digital. Untuk tujuan ini, penukar analog/digital ATmega328P dimulakan dalam program dengan arahan analogReference(LUARAN); // menetapkan voltage di pin REF sebagai rujukan voltage mengikut vol rujukan yang diubahtage dan pin REF pengepala pin SV6 (anak panah (7) dalam Rajah 1) disambungkan kepada +3.3 V pin 3V3 bersebelahan pada pengepala pin SV6 melalui kabel Dupont atau pelompat.
Sila ambil perhatian bahawa voltage VADC pada vol rujukantage VREF = 3.3 V masih ditukar kepada nilai 10-bit digital dalam julat 0 … 102310, tetapi julat pengukuran penukar analog/digital dikurangkan kepada julat VADC = 0 … +3.297 V.
Sebagai balasan, resolusi hasil penukaran yang lebih baik dicapai, kerana LSB (nilai boleh diselesaikan terkecil) kini hanya 3.2 mV.

Input voltage VADC penukar analog/digital pada input analognya A0 … A7 pada pengepala pin SV6 mestilah sentiasa lebih kecil daripada nilai VREF pada terminal REF SV6!
Pengguna mesti memastikan bahawa VADC < VREF!
Untuk "Ketepatan penukaran A/D" lihat juga nota pada halaman 11.

Perpustakaan "MCCAB_Lib" untuk Lembaga Latihan MCCAB

Untuk menyokong pengguna dalam mengawal banyak komponen perkakasan (suis, butang, LED, matriks LED 3 × 3, buzzer) pada Lembaga Latihan MCCAB, perpustakaan “MCCAB_Lib” tersedia, yang boleh dimuat turun secara percuma dari tapak Internet  www.elektor.com/20440 oleh pembeli lembaga latihan.

Literatur Lanjut Mengenai Penggunaan Lembaga Latihan MCCAB

Dalam buku "Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters" (ISBN 978-3-89576-5452) anda bukan sahaja akan menemui pengenalan terperinci kepada pengaturcaraan mikropengawal dan bahasa pengaturcaraan C, yang digunakan dalam Arduino IDE untuk menulis program, tetapi juga penerangan terperinci tentang kaedah perpustakaan "MCCAB_Lib" dan pelbagai aplikasi bekasamplatihan dan program senaman untuk menggunakan Lembaga Latihan MCCAB.

Dokumen / Sumber

pemilih Arduino NANO Training Board MCCAB [pdf] Manual Arahan Arduino NANO Training Board MCCAB, Arduino, NANO Training Board MCCAB, Training Board MCCAB, Board MCCAB

Rujukan

• Manual Pengguna