Esplora

Arduino Esplora je doska mikrokontroléra odvodená od Arduino Leonardo. Esplora sa líši od predchádzajúcich dosiek Arduino v tom, že poskytuje množstvo vstavaných, pripravených integrovaných senzorov na interakciu. Je navrhnutý pre ľudí, ktorí chcú začať používať Arduino bez toho, aby sa museli najprv učiť o elektronike.

ATmega32U4 (8-bit)

Napájacie napätie : 5V
Flash KiB : 32
EEPROM KiB : 1
SRAM KiB : 2,5
Digiálne I/O Piny : 0
PWM Kanály : 0
Analogové vstupy : 0
Rýchlosť hodín : 16 MHz
Komunikačné rozhrania : Micro USB, ICSP, Tinkerkit- konektory, TFT-konektor (LC-Display)
Rozmer (mm) : 164,04×60
Hmotnosť (g) : 53

Esplora má zabudované zvukové a svetelné výstupy a niekoľko vstupných senzorov vrátane joysticku, posuvného ovládača, teplotného senzora, akcelerometra, mikrofónu a svetelného senzora. Má tiež potenciál rozšíriť svoje možnosti o dva vstupné a výstupné konektory Tinkerkit a zásuvku pre farebnú TFT LCD obrazovku.

Rovnako ako doska Leonardo, aj Esplora používa mikrokontrolér Atmega32U4 AVR s 16 MHz kryštálovým oscilátorom a micro USB pripojením, ktoré je schopné fungovať ako USB klientske zariadenie, ako myš alebo klávesnica.

V ľavom hornom rohu dosky je tlačidlo reset, ktorým môžete dosku reštartovať.

Štyri LED diódy:

ON [zelená] indikuje, či je doska napájaná
L [žltá] pripojená priamo k mikrokontroléru, prístupná cez kolík 13
RX a TX [žltá] označuje prenášané alebo prijímané dáta cez USB komunikáciu

Esplora má vstavanú komunikáciu cez USB; na pripojenom počítači sa môže javiť ako myš alebo klávesnica, okrem virtuálneho (CDC) sériového / COM portu.

Pamäť

ATmega32u4 má 32 KB (s 4 KB použitými pre bootloader). Má tiež 2,5 KB SRAM a 1 KB EEPROM (ktoré je možné čítať a zapisovať pomocou knižnice EEPROM).

Vstup a výstup

Dizajn dosky Esplora pripomína tradičný dizajn gamepadu s analógovým joystickom na ľavej strane a štyrmi tlačidlami na pravej strane.

Esplora má nasledujúce zabudované vstupy a výstupy:

Analógový joystick s centrálnym tlačidlom v dvoch osiach (X a Y) a stredovým tlačidlom.
4 tlačidlá usporiadané do diamantového vzoru.
Posuvník lineárneho potenciometra v blízkosti spodnej časti dosky.
Mikrofón na získanie hlasitosti (amplitúdy) okolitého prostredia.
Svetelný senzor pre získanie jasu.
Snímač teploty sníma okolitú teplotu
Trojosový akcelerometer meria vzťah dosky ku gravitácii na troch osiach (X, Y a Z)
Bzučiak
RGB LED jasná LED
2 vstupy TinkerKit na pripojenie senzorových modulov TinkerKit s 3-kolíkovými konektormi.
2 výstupy TinkerKit na pripojenie modulov ovládačov TinkerKit s 3-kolíkovými konektormi.
Konektor konektora TFT displeja pre voliteľnú farebnú obrazovku LCD, kartu SD alebo iné zariadenia, ktoré používajú protokol SPI.

Aby sa využil celkový počet dostupných senzorov, doska využíva analógový multiplexer. To znamená, že jeden analógový vstup mikrokontroléra je zdieľaný medzi všetkými vstupnými kanálmi (okrem 3-osového akcelerometra). Štyri ďalšie kolíky mikrokontroléra vyberajú, ktorý kanál sa má čítať.

Communication

Leonardo the Esplora má množstvo zariadení na komunikáciu s počítačom, iným Arduinom alebo inými mikrokontrolérmi. ATmega32U4 poskytuje sériovú (CDC) komunikáciu cez USB a javí sa ako virtuálny komunikačný port pre softvér v počítači. Čip tiež funguje ako zariadenie s plnou rýchlosťou USB 2.0 pomocou štandardných ovládačov USB COM. V systéme Windows sa vyžaduje súbor .inf. Softvér Arduino obsahuje sériový monitor, ktorý umožňuje odosielanie jednoduchých textových údajov do a z dosky Arduino. LED RX a TX na doske budú blikať, keď sa dáta prenášajú cez USB pripojenie do počítača.

ATmega32U4 tiež podporuje komunikáciu SPI, ku ktorej je možné pristupovať prostredníctvom knižnice SPI. Esplora sa môže javiť ako všeobecná klávesnica a myš a môže byť naprogramovaná na ovládanie týchto vstupných zariadení pomocou knižníc Keyboard and Mouse.

Programovanie

Arduino Esplora je predpálený s bootloaderom, ktorý vám umožňuje nahrať nový kód bez použitia externého hardvérového programátora. Komunikuje pomocou protokolu AVR109. Môžete tiež obísť bootloader a naprogramovať mikrokontrolér cez hlavičku ICSP (In-Circuit Serial Programming). Na uľahčenie písania skíce pre Esplora existuje špeciálna knižnica, ktorá obsahuje metódy na čítanie senzorov a zápis do výstupov na doske. Knižnica ponúka metódy vysokej úrovne, ktoré poskytujú vopred spracované údaje, napr.. stupne Fahrenheita alebo Celzia zo snímača teploty. Umožňuje tiež jednoduchý prístup k výstupom, napríklad zápis hodnôt do RGB LED.

Automatický (softvérový) reset a spustenie zavádzača

Namiesto fyzického stlačenia tlačidla reset pred nahrávaním je Esplora navrhnutá tak, aby ju bolo možné resetovať pomocou softvéru spusteného na pripojenom počítači. Reset sa spustí, keď sa virtuálny (CDC) sériový / COM port Esplora otvorí pri rýchlosti 1200 baudov a potom sa zatvorí. Keď k tomu dôjde, procesor sa resetuje, čím sa preruší pripojenie USB k počítaču (to znamená, že virtuálny sériový / COM port zmizne). Po resetovaní procesora sa spustí bootloader, ktorý zostane aktívny asi 8 sekúnd. Bootloader je možné spustiť aj stlačením tlačidla Reset na Esplora.

Kvôli spôsobu, akým Esplora spracováva reset, je najlepšie nechať softvér Arduino, aby sa pokúsil spustiť reset pred nahrávaním, najmä ak máte vo zvyku stlačiť tlačidlo reset pred nahrávaním na iné dosky. Ak softvér nedokáže resetovať dosku, bootloader môžete kedykoľvek spustiť stlačením tlačidla reset na doske.

Poistka

Esplora má resetovateľnú (polyfuse), ktorá chráni USB porty vášho počítača pred skratmi a nadprúdom. Hoci väčšina počítačov poskytuje svoju vlastnú vnútornú ochranu, poistka poskytuje ďalšiu vrstvu ochrany. Ak sa na port USB aplikuje viac ako 500 mA, poistka automaticky preruší spojenie, kým sa neodstráni skrat alebo preťaženie.