Arduino ESPLORA

Модуль ARDUINO ESPLORA

• Микроконтроллер: ATmega32U4
• Тактовая частота: 16МГц
• Питание: 5 В
• Флеш-память: 32 Кб, из которых 4 Кб используются загрузчиком
• ОЗУ-память: 2.5 Кб
• EERPOM-память: 1Кб
• Максимальный ток на контакт: 20 мА, рекомендуемый 10мА
• Максимальный ток на группу контактов: 100 мА
• Максимальный общий ток всех групп контактов: 200 мА

Это же ARDUINO-джойстик!

При первом взгляде на вашу ARDUINO ESPLORA можно подумать, что это геймпад какого-нибудь видеоигрового устройства, о чем говорят внешний вид и форма платы, верно? В левой части расположился аналоговый джойстик и справа размещены четыре кнопки управления в форме ромба. На самом деле всё куда интереснее! ARDUINO ESPLORA представляет из себя небольшой модуль с интегрированным крохотным компьютером, называемым микроконтроллером, и набором компонентов для ввода и вывода информации.

У вас нет желания перед началом изучать принципы соединения датчиков или сенсоров с другими электронными элементами, микросхемами? Не проблема! Плата спроектирована таким образом, чтобы облегчить вам процесс разработки программ для взаимодействия между пользователем и ESPLORA, сделать его максимально удобным и понятным. Для неё существуют специально созданные библиотеки программного кода, благодаря которым у вас появляется масса возможностей для взаимодействий с компьютером. В добавок, вашу ESPLORA можно подключить к компьютеру и использовать её как клавиатуру или мышку! В сочетании с беспроводными приёмо-передатчиками микроконтроллер позволит дистанционно управлять Bluetooth-устройствами во всех доступных направлениях.

Особенности

Все элементы ввода/вывода связывает в единое целое AVR-микроконтроллер ATmega32U4, также установленный в платах ARDUINO LEONARDO R3. Вспомогательный чип мультиплексора, собирающий одновременно данные со всех элементов ввода, передаёт информацию одним потоком на центральный процессор для последующей обработки. Ввод данных на устройстве осуществляется при помощи джойстика, четырех кнопок, датчика освещенности, линейного слайдера-потенциометра, микрофона, датчика температуры TMP36, трёхосевого акселерометра MMA7361. Поддержка звукового и взуального сопровождения для приложения реализованы звуковым зуммером (пищалка) и трехцветным RGB светодиодом.

Разъемы и индикация событий

Контакты в центре ESPLORA позволят вам подсоединить цветной TFT LCD экран, использующий интерфейс SPI. Дополнительные разъемы в верхней части ESPLORA служат для коммутации с модулями Tinkerkit, использующих 3-проводное подключение: 2 входных коннектора (IN-A и IN-B) для дополнительных сенсоров или датчиков и 2 выходных коннектора (OUT-A и OUT-B) для контроллерных модулей. Физическая кнопка "Reset", расположенная в левой верхней области, позволяет вручную выполнить сброс устройства. Имеется ICSP разъем внутрисистемного последовательного программирования микроконтроллера ATmega32U4 с помощью внешних программаторов.

В плату интегрированы 4 ярких светодиода:
• ON - наличие питания;
• L - подключен напрямую к микроконтроллеру и доступен пользователю в управлении через 13-й вывод;
• RX и TX - отображают обмен информацией между USB-портом и микроконтроллером ATmega32U4.

Принципиальная схема

Защита USB-порта

В схему ARDUINO ESPLORA встроен самовосстанавливающийся предохранитель. Если к USB-порту через ваш модуль подключено более 500мА, предохранитель срабатывает и размыкает цепь, отключая тем самым питание платы. Контур питания снова замыкается, когда потребляемый ток будет снижен до порогового значения.

Подключение

ARDUINO ESPLORA работает "из коробки": распаковали, подключили и ничего, кроме редактора ARDUINO IDE, устанавливать не нужно. Вам понадобиться только microUSB кабель. Загорятся зеленый светодиод "ON" и желтый светодиод "L". Спустя доли секунд желтый светодиод "L" переключиться в режим мигания. При этом на компьютер будет установлен совместимый USB-драйвер, который создаст виртуальный COM-порт.

Если вы ранее не использовали ARDUINO, то вам необходимо загрузить бесплатную оболочку для программирования ARDUINO IDE, установить её на ваш компьютер и настроить. Несложные настройки помогут понять редактору с какой платой вы будете работать.

В меню редактора Инструменты (Tools)/Плата (Boards) выберите из раскрывшегося списка ваш микроконтроллер ARDUINO ESPLORA. Далее, в меню Инструменты (Tools)/Порт (Port) указываете созданный ранее драйвером USB виртуальный порт. Нумерация портов может быть разной на каждом компьютере. Пример на ОС Windows:

Выполнив все вышеописанные действия, вы можете смело приступать к программированию.

Программирование

Микроконтроллер ATmega32U4, установленный на плате, позволяет вам загружать исполняемый программный код двумя вариантами:

• USB-подключение в паре с редактором ARDUINO IDE. Первоначально, в микроконтроллер уже записана специальная микропрограмма, называющаяся "загрузчик", самостоятельно размещающая код основной программы в памяти ATmega32U4.
• ICSP-подключение для внешних программаторов. Вам подойдут модели USB ASP, AVRISP STK500 или другие, поддерживающие интерфейс SPI. При обращении к ATmega32U4 применяется протокол AVR109. Прямой доступ к памяти контроллера поможет освободить дополнительное место для вашей программы, в этом случае загрузчик уже не нужен.

Используя первый вариант, загрузите свою программу, называемую в редакторе  "скетч" или какой-либо простой пример, предоставленный оболочкой ARDUINO IDE в разделе Файл/Примеры/Основные(Basics). Пусть это будет "Blink" - маленький скетч, устанавливающий светодиод "L" в режим мигания. После нажатия кнопки "Загрузить" на плате ESPLORA замигают светодиоды RX и TX, сообщающие вам о передаче данных, и на экране компьютера появиться сообщение "Загрузка завершена" (Done Uploading). Ваша ARDUINO ESPLORA приступит к выполнению программного кода.

Вдохновляйтесь и творите!