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香蕉派 Banana PI BPI UNO 開源開發板,與Arduino UNO V3官方完全一樣
UNO是一個基於ATmega328P(數據手冊)的微型開發板,它有14個數字輸入/輸出引腳(其中6個可以用作PWM輸出),6個模擬輸入,1個16MHZ的石英晶振,1個USB接口,1個ICSP接口和一個複位接口。它有著一個微型控制器所需的一切;只需通過USB將它插上電腦或者用電源適配器或者電池給它供電就可以馬上開始你的編程之旅。使用UNO,你不必擔心接錯或者短路,就算短路你只需花十幾塊錢就可以替換上面的芯片並重新來。
【主要特點】:
- ATmega328P @16 MHz.處理器
- 32 KB Flash.
- 2 KB SRAM.
- 1 KB EEPROM
【硬件接口示意】
接口參數:
Banana Pi BP-UNO |
主控 | ATmega328P |
工作電壓 | 5V |
輸入電壓(推薦) | 7-12V |
輸入電壓(最大) | 6-20V |
數字引腳(I/O) | 14(包括6個PWM輸出) |
PWM引腳 | 6個 |
模擬輸入 | 6個 |
I/O輸出最大電流 | 20mA |
3.3V輸出最大電流 | 50mA |
Flash | 32KB(ATmega328P)和 0.5KB 供引導加載程序使用 |
SRAM | 2KB(ATmega328P) |
EEPROM | 1KB(ATmega328P) |
時鐘頻率 | 16MHz |
板載LED | 13 |
size | 68.6mm x 53.4mm x 25g |
BPI-Uno上有一個自恢復保險絲,當短路或過流時,電流超過500mA,其可以自動斷開供電,從而保護計算機的USB端口和BPI-UNO。雖然大多數計算機USB端口都提供了內部保護,但是此保險絲可以提供了額外的保護。
【電源】:
可以通過USB口或者直流電源座給BPI-UNO供電。BPI-UNO帶有自動切換電源功能。
『電源相關引腳』如下:
- Vin: 電源輸入引腳。當使用外部電源通過DC電源座供電時,這個引腳可以輸出電源電壓。
- 5V:5V電源引腳。使用USB供電時,直接輸出USB提供的5V電壓;使用外部電源供電時,輸出穩壓後的5V電壓。
- 3V3:3.3V 電源輸出引腳。最大輸出能力為50 mA。
- GND:接地引腳
- IOREF:I/O參考電壓。其他設備可通過該引腳識別開發板I/O參考電壓。
【輸入輸出】:
BPI-Uno有14個數字輸入輸出引腳,可使用pinMode()、digitalWrite() 和digitalRead() 控制。。
其中一些帶有特殊功能,這些引腳如下:
- Serial:0(RX)、1(TX),被用於接收和發送串口數據。這兩個引腳通過連接到ATmega16u2來與計算機進行串口通信。
- 外部中斷:2、3,可以輸入外部中斷信號。中斷有四種觸發模式:低電平觸發、電平改變觸發、上升沿觸發、下降沿觸發。詳情可以參考這裡attachInterrupt()
- PWM輸出:3、5、6、9、10、11,可用於輸出8-bit PWM波。對應函數analogWrite() 。
- SPI:10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)、13(SCK),可用於SPI通信。可以使用官方提供的SPI庫操縱。
- L13:13號引腳連接了一個LED,當引腳輸出高電平時打開LED,當引腳輸出低電平時關閉LED。
- TWI:A4(SDA)、A5(SCL)和TWI接口,可用於TWI通信,兼容I²C通信。可以使用官方提供的Wire庫操縱。
BPI-UNO 6個模擬輸入引腳,可使用analogRead()讀取模擬值。每個模擬輸入都有10位分辨率(即1024個不同的值)。默認情況下,模擬輸入電壓範圍為0~5V,可使用AREF引腳和analogReference()函數設置其他參考電壓。
『相關引腳』如下:
- AREF:模擬輸入參考電壓輸入引腳。
- Reset:復位端口。接低電平會使BPI-UNO復位,復位按鍵按下時,會使該端口接到低電平,從而讓BPI-UNO復位。
【指示燈(LED)】:
BPI-UNO帶有4個LED指示燈,作用分別如下:
- ON:電源指示燈。當BPI-UNO通電時,ON燈會點亮。
- TX:串口發送指示燈。當使用USB連接到計算機且BPI-UNO向計算機傳輸數據時,TX燈會點亮。
- RX:串口接收指示燈。當使用USB連接到計算機且BPI-UNO接收到計算機傳來的數據時,RX燈會點亮。
- L13:可編程控制指示燈。該LED通過特殊電路連接到BPI-UNO的13號引腳,當13號引腳為高電平或高阻態時,該LED 會點亮;低電平時,不會點亮。可以通過程序或者外部輸入信號,控制該LED亮滅。
【通信】:
BPI-UNO具備多種通信接口,可以和計算機、其他BPI-UNO或者其他控制器通信。
ATmega328 提供了UART TTL (5V)串口通信,其位於0 (RX) 和1 (TX)兩個引腳上。UNO上的ATmega16U2會在計算機上模擬出一個USB串口,使得ATmega328 能和計算機通信。Arduino IDE提供了串口監視器,使用它可以收發簡單文本數據。UNO上的RXTX兩個LED可以指示當前UNO的通信狀態。
SoftwareSerial庫可以將UNO的任意數字引腳模擬成串口,從而進行串口通信。
ATmega328也支持I2C (TWI)和SPI通信。Arduino IDE自帶的Wire庫,可用於驅動I2C總線,自帶的SPI庫,可用於SPI通信。
【自動復位】:
一些開發板在上傳程序前需要手動復位,而BPI-UNO的設計不需要如此,在BPI-UNO連接電腦後可以由程序控制其複位。在ATmega16U2上的DTR信號端,經過一個100nf 的電容,連接到ATmega328 的複位引腳。
當計算機發出DTR信號時(低電平),復位端將得到一個足夠長的脈衝信號,從而復位ATmega328。在Arduino IDE中點擊上傳程序,在上傳前即會觸發復位,從而運行引導程序,完成程序上傳。