Arduino cero explicó
- ¿Qué es Arduino Zero?
- Especificaciones de Arduino Zero
- Características de Arduino Zero
- Lenguaje de programación para Arduino Zero
- Programación de la placa cero Arduino
- Beneficios del núcleo del brazo
- Debugger de atmel embebido
- Fuerza
- Pins de potencia cero arduino
- Memoria
- Entrada y salida
- Conclusión
1. ¿Qué es Arduino Zero?
La junta de Arduino Zero es una placa basada en Atmel SAMD21, que es la primera placa Arduino de 32 bits. Fue introducido en 2015 y está diseñado para proporcionar una plataforma poderosa para que los desarrolladores creen aplicaciones IoT. El tablero es compatible con el software Arduino (IDE), y se puede programar utilizando la misma sintaxis Arduino que las otras tablas de Arduino. Es un tablero altamente versátil que se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones, que incluyen robótica, automatización y más.
2. Especificaciones de Arduino Zero
La Junta Cero Arduino tiene las siguientes especificaciones:
| Microcontrolador | ATSAMD21G18, ARM® Cortex® M0 de 32 bits+ |
| Tensión de funcionamiento | 3.3V |
| Pins de E/S digital | 20 |
| Pines PWM | 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
| Uart | 2 (nativo y programación) |
| Pasadores de entrada analógica | Canales ADC de 6, 12 bits |
| Pasadores de salida analógica | 1, DAC de 10 bits |
| Interrupciones externas | Todos los alfileres excepto el pin 4 |
| Corriente DC por pin de E/S | 7 Ma |
| Memoria flash | 256 kb |
| Sram | 32 kb |
| Eeprom | Ninguno. Ver documentación |
| Led_builtin | 13 |
| Velocidad de reloj | 48 MHz |
| Longitud | 68 mm |
| Ancho | 53 mm |
| Peso | 12 Gr. |
3. Características de Arduino Zero
El Arduino Zero Board ofrece varias características que lo convierten en un tablero altamente versátil y potente:
- Corte Cortex-M0+ de 32 bits
- Tiene una memoria flash de 256 kb y un 32 kb de SRAM
- ADC de 12 bits y 12 salidas PWM
- USB 2.0 Puerto de host/dispositivo
- 3.Nivel lógico de 3V
- Interfaz de depuración EDBG
4. Lenguaje de programación para Arduino Zero
El lenguaje de programación utilizado para programar el tablero cero Arduino es C++. La placa cero Arduino se puede programar utilizando el software Arduino (IDE), que está disponible para Windows, MacOS y Linux. El software proporciona un editor de código, un compilador y un monitor en serie, lo que facilita la escritura, la compilación y la depuración del código.
5. Programación de la placa cero Arduino
Cargar código al Arduino Zero es diferente de las tablas de Arduino normales. Como Arduino Zero se basa en SAMD21, que es diferente del microcontrolador AVR, ya que la mayoría de las tablas de Arduino populares se basan en la estructura AVR.
Arduino Zero viene con dos puertos UART, uno es nativo Y el otro es un puerto de programación. Para cargar bocetos para abordar, se recomienda usar el puerto de programación en lugar del puerto nativo. Esto se debe a su capacidad para borrar los datos en el chip una vez que se carga el código.
- Puerto de programación: En Arduino Zero, este puerto usa el EDBG y puede programar la Junta utilizando el USB-to SWD. Para programar Arduino Zero usando este puerto, seleccione en la sección del puerto IDE y conecte este puerto con la PC usando un cable USB. Como referencia, este puerto está más cerca del conector DC como se resalta en la imagen de arriba.
- Puerto nativo: El puerto nativo está conectado directamente al microcontrolador SAMD21 en la placa. Para usar el puerto nativo, seleccione en la sección del puerto IDE y luego use el cable USB para construir la conexión de Arduino Zero con la PC usando este puerto. Este puerto se encuentra en el lado izquierdo del botón de reinicio como se resalta en la imagen de arriba.
Como otros tableros que se basan en avrdude para cargar código al microcontrolador. El arduino cero se basa en bossac y el puerto de programación de Arduino Zero usa openocd.
6. Beneficios del núcleo del brazo
El Arduino Zero se basa en un núcleo de brazo de 32 bits, mientras que otros microcontroladores usan la estructura AVR de 8 bits. El núcleo del brazo está más avanzado en el trabajo que la estructura AVR. Aquí hay algunos aspectos destacados principales:
- El núcleo del brazo tiene un reloj de CPU a 48MHz.
- El núcleo del brazo cero de Arduino tiene un controlador DMA de 12 canales que ayuda a la CPU en las tareas intensivas de memoria.
- Arduino cero puede manejar los datos de 4 bytes muy fácilmente utilizando el núcleo del brazo de 32 bits sobre el reloj de la CPU único.
- Tiene 32 bits RTC con soporte de reloj/calendario.
- Viene con un 32 bits CRC generador.
- El núcleo del brazo tiene un dos canales (I2s) interfaz.
- Tiene un controlador táctil periférico incorporado (PTC).
7. Debugger de atmel embebido
La Junta Cero Arduino incluye un Debugger integrado de Atmel (EDBG) Chip que proporciona una gama de funciones de depuración y programación.
El chip EDBG en la placa cero Arduino se puede utilizar para programar y depurar la Junta a través del puerto de programación, que es el puerto más cercano al DC Power Jack. El puerto de programación utiliza el chip EDBG como un convertidor USB-to SWD (depuración de cable de serie), lo que le permite programar y depurar el microcontrolador SAMD21 utilizando el protocolo SWD.
Además de las funciones de programación y depuración, el chip EDBG en la placa Arduino Zero también proporciona una interfaz de puerto COM virtual, lo que le permite comunicarse con la placa a través del puerto USB nativo, que es el puerto más cercano al botón de reinicio. Esta interfaz se puede usar para diferentes protocolos en Arduino Zero como UART, SPI e I2C.
8. Fuerza
El Arduino Zero tiene dos fuentes de potencia diferentes al igual que Arduino Uno:
- Conector USB
- Fuente de alimentación externa
La placa es lo suficientemente inteligente como para seleccionar automáticamente la fuente de alimentación, lo que le facilita cambiar entre modos de alimentación.
Fuentes de energía externas para el arduino cero
Las fuentes de energía externas para el Arduino Zero pueden provenir de un adaptador o batería de CA a DC. Para conectar una fuente de alimentación externa, un 2.El enchufe central positivo de 1 mm se puede usar con un Jack de barril DC Arduino Cero. También podemos conectar fuentes de energía externas directamente con el pin de Vin como lo hacemos en Arduino Uno. Esto le brinda la flexibilidad de elegir la fuente de energía más adecuada para su proyecto.
Rango de voltaje para el arduino cero
El voltaje cero de Arduino que puede tomar como se menciona en su hoja de datos es de entre 6 y 20 voltios, pero se recomienda no usar más de 12V, ya que puede causar sobrecalentamiento en el regulador de voltaje como resultado del exceso de pérdida de voltaje durante la conversión a 3.3V.
Operar fuera de este rango podría dar lugar a daños a la Junta o un bajo rendimiento de su proyecto. Es importante tener en cuenta que el voltaje de la fuente de energía externa afectará el rendimiento de la junta, por lo que es esencial elegir la fuente de alimentación adecuada para su proyecto.
9. Pins de potencia cero arduino
Arduino Zero tiene una amplia gama de fuentes de energía. Se puede encender utilizando siguientes diferentes fuentes:
Vin Pin: alimentar el tablero
Cuando está utilizando una fuente de energía externa para operar la placa cero Arduino, el pin de vin es útil. Este pin es responsable de recibir entrada de voltaje a la placa. Además, si está suministrando voltaje a través del conector de alimentación, también puede acceder a él a través de este pin.
Pin de 5V: salida de voltaje regulada
La placa cero Arduino tiene un regulador incorporado que genera 5V regulado a través del pin de 5V. Arduino cero se puede conectar directamente a 7V a 12V usando un conector DC o un pin de vin. Este voltaje se pasa a través de un regulador que lo convierte en 5V. Estos 5V se pueden usar como fuente de alimentación para sensores de operación de 5V. Sin embargo, tenga cuidado de no suministrar voltaje a través del 5V o 3.Pins de 3V, ya que puede omitir el regulador y causar daños a la placa.
3.Pin de 3V: regulador a bordo
El regulador a bordo genera un 3.Suministro de 3V para la placa. Este 3.Se otorgan 3V a los periféricos a bordo, incluido el microcontrolador SAMD21. Este 3.3V también se puede emitir desde el a bordo 3.Pin de 3V y la cantidad máxima de corriente que podemos extraer de Arduino Zero 3.El pin de 3V es 800 mA.
Pin de GND: conectado a tierra el tablero
La placa cero tiene múltiples pasadores de tierra (GND) que ayudan a establecer una conexión a tierra. Puede usarlos para conectar a tierra los componentes que está conectando a la placa.
Pasador ioref: referencia de voltaje
El pin IOREF proporciona la referencia de voltaje para la operación del microcontrolador. Este pin ayuda a la placa cero de Arduino a seleccionar la mejor fuente de energía para su funcionamiento. También permite el traductor de voltaje que ayuda a la placa de Arduino a trabajar con 3.3V.
10. Memoria
La distribución de memoria de Arduino Zero (SAMD21) es la siguiente:
| Memoria | Valor |
| Memoria flash | 256 kb |
| Sram | 32 kb |
| Eeprom | 16 kb |
11. Entrada y salida
El Arduino Zero tiene un total de 20 alfileres de E/S de propósito general. Las siguientes son algunas especificaciones de estos pines GPIO:
- Arduino Zero Pins se puede controlar con las funciones de programación Arduino como PinMode (), DigitalWrite () y DigitalRead ().
- Los pines Arduino Zero PWM son 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Para acceder a estos alfileres Analogwrite () se utiliza la función.
- Todos estos pines funcionan a las 3.3 voltios.
- Cada uno de estos pines tiene una capacidad máxima de hundimiento de corriente de hasta 7 mA. Estos pines también tienen una resistencia pull-up interna de 20-50 kohms. Estas resistencias se desconectan por defecto en Arduino Zero.
Para algunos pines adicionales de Arduino Zero con función especializada:
- Entradas analógicas: A0 a A5 (6 canales). Cada uno de estos pines tiene 12 bits de resolución. Por defecto, la referencia se establece desde el suelo hasta el 3.3V, sin embargo, el límite superior para ADC se puede ajustar utilizando la función analogreference ().
- Pins de salida de entrada digital: 0 a 13.
- Pins de salida PWM: 0 a 13.
- Interfaz SPI: SPI MOSI (PIN 11), SPI MISO (Pin 12), SPI SCK (Pin 13).
- Interfaz I2C: SDA (pin 20) y SCL (pin 21).
- Interfaz UART: RX (PIN 0) y TX (PIN 1).
- Interfaz USB nativa: Puerto USB nativo (puerto de programación).
- Salida de DAC: DAC0 y DAC1.
- Interfaz de depuración SWD: Swdio y swclk.
- Pin de reinicio: Reinicio.
- Interrupciones externas: Está disponible en todo el pin cero Arduino, excepto el pin 4.
- TWI: Pin de SDA/SCL. Tiene apoyo para la comunicación TWI. Para establecer TWI, se utiliza una biblioteca de alambre de Arduino.
- ARF: Pin de voltaje de referencia para valores analógicos. Se puede controlar usando la función analogreference ().
- Reiniciar: Esto se restablece para una línea o tablero. Puede restablecer el microcontrolador al poner su línea a baja.
Tenga en cuenta que algunos de los pines anteriores también tienen doble función. Por ejemplo, los pines 0 y 1 se pueden usar como E/S digital o como la interfaz UART. Del mismo modo, los pines 11, 12 y 13 se pueden usar como interfaz SPI o como E/S digital.
Conclusión
El tablero de Arduino Zero es un tablero poderoso y versátil que es perfecto para los principiantes y los usuarios avanzados. Con sus características avanzadas, la compatibilidad con el software Arduino (IDE) y la amplia gama de aplicaciones, el Arduino Zero Board es una excelente opción para cualquier persona que busque construir proyectos electrónicos. Siguiendo los pasos descritos en esta guía, puede comenzar fácilmente con la junta de Arduino Zero y comenzar a construir sus propios proyectos.