Uputstvo za upotrebu
Elektor Arduino
NANO
Odbor za obuku MCCAB®
Rev. 3.3

Poštovani kupče, MCCAB Training Board je proizveden u skladu sa važećim evropskim direktivama i stoga nosi CE znak. Njegova namjenska upotreba opisana je u ovim uputama za uporabu. Ako modifikujete MCCAB odbor za obuku ili ga ne koristite u skladu sa njegovom namenom, samo vi ste odgovorni za usklađenost sa važećim pravilima.
Stoga koristite samo MCCAB ploču za obuku i sve komponente na njoj kako je opisano u ovim uputama za upotrebu. MCCAB odbor za obuku smijete proslijediti samo zajedno s ovim priručnikom.
Sve informacije u ovom priručniku odnose se na MCCAB odbor za obuku sa nivoom izdanja Rev. 3.3. Nivo izdanja Training Board-a je odštampan na njegovoj donjoj strani (vidi sliku 13 na strani 20). Trenutnu verziju ovog priručnika možete preuzeti sa website www.elektor.com/20440 za preuzimanje. ARDUINO i drugi nazivi i logotipi Arduino brendova su registrovani zaštitni znakovi Arduino SA. ®

Reciklaža

Korišćena električna i elektronska oprema mora se reciklirati kao elektronski otpad i ne sme se odlagati u kućni otpad.
MCCAB odbor za obuku sadrži vrijedne sirovine koje se mogu reciklirati.
Stoga, odložite uređaj u odgovarajuće depo za prikupljanje. (EU Direktiva 2012/19 / EU). Vaša općinska uprava će vam reći gdje da pronađete najbliže besplatno sabirno mjesto.

Sigurnosne upute

Ove upute za uporabu MCCAB Training Board-a sadrže važne informacije o puštanju u rad i radu!
Stoga pažljivo pročitajte cijeli priručnik za upotrebu prije prve upotrebe ploče za vježbanje kako biste izbjegli ozljede života i udova uslijed strujnog udara, požara ili grešaka u radu, kao i oštećenja ploče za vježbanje.
Učinite ovaj priručnik dostupnim svim ostalim korisnicima ploče za obuku.
Proizvod je dizajniran u skladu sa standardom IEC 61010-031 i testiran je i ostavljen iz fabrike u sigurnom stanju. Korisnik mora poštovati propise koji važe za rukovanje električnom opremom, kao i sve opšte prihvaćene bezbednosne prakse i procedure. Konkretno, VDE propisi VDE 0100 (planiranje, instalacija i ispitivanje nisko-voltagOvdje treba spomenuti VDE 0700 (sigurnost električne opreme za kućnu upotrebu) i VDE 0868 (oprema za audio/video, informacijsku i komunikacionu tehnologiju).
U komercijalnim objektima važe i propisi o sprečavanju nezgoda udruženja za osiguranje od odgovornosti komercijalnih poslodavaca.

Korišteni sigurnosni simboli

Upozorenje o opasnosti od elektriciteta
Ovaj znak označava uslove ili postupke koji mogu dovesti do smrti ili ličnih povreda.
Znak opšteg upozorenja
Ovaj znak označava uslove ili postupke koji mogu dovesti do oštećenja samog proizvoda ili povezane opreme.

2.1 Napajanje
Oprez:

• Ni pod kojim okolnostima ne smije negativna voltages ili voltagveći od +5 V biti spojeni na MCCAB Training Board. Jedini izuzetak su ulazi VX1 i VX2, ovdje ulazna voltage mogu biti u rasponu od +8 V do +12 V (pogledajte odjeljak 4.2).
• Nikada nemojte spajati bilo koji drugi električni potencijal na uzemljenje (GND, 0 V).
• Nikada nemojte mijenjati priključke za uzemljenje (GND, 0 V) ​​i +5 V, jer bi to rezultiralo trajnim oštećenjem MCCAB ploče za obuku!
• Konkretno, nikada ne priključujte na mrežu od ~230 V ili ~115 Vtage Odboru za obuku MCCAB!
  Postoji opasnost po život!!!

2.2 Rukovanje i uslovi okoline
Da biste izbjegli smrt ili ozljede i zaštitili uređaj od oštećenja, morate se strogo pridržavati sljedećih pravila:

• Nikada nemojte koristiti MCCAB Training Board u prostorijama sa eksplozivnim parama ili gasovima.
• Ako mladi ljudi ili osobe koje nisu upoznate sa rukovanjem elektronskim kolima rade sa Odborom za obuku MCCAB, npr. u kontekstu obuke, odgovarajuće obučeno osoblje na odgovornoj poziciji mora nadgledati ove aktivnosti.
  Upotreba kod djece mlađe od 14 godina nije namijenjena i mora se izbjegavati.
• Ako MCCAB tabla za obuku pokazuje znakove oštećenja (npr. zbog mehaničkog ili električnog naprezanja), ne smije se koristiti iz sigurnosnih razloga.
• MCCAB Training Board smije se koristiti samo u čistom i suhom okruženju na temperaturama do +40 °C.

2.3 Popravka i održavanje

• Kako bi se izbjegla šteta na imovini ili lične ozljede, bilo kakve popravke koje mogu biti potrebne smije izvoditi samo odgovarajuće obučeno stručno osoblje i korištenjem originalnih rezervnih dijelova.
• MCCAB ploča za obuku ne sadrži dijelove koje korisnik može servisirati.

Namjena

MCCAB Training Board je razvijen za jednostavno i brzo podučavanje znanja o programiranju i korišćenju mikrokontrolerskog sistema.
Proizvod je dizajniran isključivo za potrebe obuke i prakse. Bilo koja druga upotreba, npr. u industrijskim proizvodnim objektima, nije dozvoljena.

Oprez: MCCAB ploča za obuku je namijenjena samo za upotrebu sa Arduino® NANO mikrokontrolerskim sistemom (pogledajte sliku 2) ili mikrokontrolerskim modulom koji je 100% kompatibilan s njim. Ovim modulom se mora upravljati sa radnom zapreminomtage od Vcc = +5V. U suprotnom postoji opasnost od nepovratnog oštećenja ili uništenja modula mikrokontrolera, ploče za obuku i uređaja povezanih na ploču za obuku.
Oprez: Voltage u opsegu od +8 V do +12 V mogu se povezati na ulaze VX1 i VX2 ploče za obuku (pogledajte odjeljak 4.2 ovog priručnika). VoltagSvi ostali ulazi na ploči za obuku moraju biti u rasponu od 0 V do +5 V.
Oprez: Ova uputstva za upotrebu opisuju kako pravilno povezati i koristiti MCCAB Training Board sa korisničkim računarom i svim eksternim modulima. Napominjemo da nemamo utjecaja na greške u radu i/ili povezivanju uzrokovane od strane korisnika. Za ispravno povezivanje table za obuku sa računarom korisnika i svim eksternim modulima, kao i za njeno programiranje i pravilan rad odgovoran je sam korisnik! Za sve štete nastale zbog pogrešnog povezivanja, pogrešne kontrole, pogrešnog programiranja i/ili pogrešnog rada isključivo je odgovoran korisnik! Potraživanja odgovornosti prema nama su razumljivo isključena u ovim slučajevima.

Bilo kakva drugačija upotreba osim navedene nije dozvoljena! MCCAB Training Board ne smije se modificirati ili prepravljati, jer bi to moglo oštetiti ili ugroziti korisnika (kratki spoj, opasnost od pregrijavanja i požara, opasnost od strujnog udara). Ako dođe do ličnih ozljeda ili oštećenja imovine kao posljedica nepravilne upotrebe ploče za obuku, to je isključiva odgovornost operatera, a ne proizvođača.

MCCAB odbor za obuku i njegove komponente

Slika 1 prikazuje MCCAB odbor za obuku sa njegovim kontrolnim elementima. Ploča za obuku se jednostavno postavlja na električki neprovodnu radnu površinu i povezuje sa korisničkim računarom preko mini-USB kabla (pogledajte odeljak 4.3).
Posebno u kombinaciji sa „Mikrokontroleri praktičnim kursom za Arduino startere“ (ISBN 978-3-89576-545-2), koji je objavio Elektor, MCCAB Training Board je savršeno pogodan za lako i brzo učenje programiranja i korišćenje mikrokontrolerski sistem. Korisnik kreira svoje programe vježbanja za MCCAB Training Board na svom PC-u u Arduino IDE, razvojnom okruženju sa integriranim C/C++ kompajlerom, koji može besplatno preuzeti sa website  

Slika 1: Odbor za obuku MCCAB, Rev. 3.3

Elementi za rad i prikaz na MCCAB Training Board-u:

1. 11 × LED (indikacija statusa za ulaze/izlaze D2 … D12)
2. Zaglavlje JP6 za povezivanje LED dioda LD10 … LD20 sa GPIO D2 … D12 koji su im dodijeljeni
3. Terminalni blok SV5 (razvodnik) za ulaze/izlaze mikrokontrolera
4. dugme RESET
5. Modul mikrokontrolera Arduino® NANO (ili kompatibilan) sa mini USB – utičnicom
6. LED “L”, spojen na GPIO D13
7. Konektor SV6 (razvodnik) za ulaze/izlaze mikrokontrolera
8. Potenciometar P1
9. Pin zaglavlje JP3 za izbor radne voltage potenciometara P1 i P2
10. Potenciometar P2
11. Zaglavlje pina JP4 za odabir signala na pinu X priključne trake SV12
12. Traka konektora SV12: SPI-Interfejs 5 V (signal na pinu X se bira preko JP4)
13. Konektorska traka SV11: SPI interfejs 3.3 V
14. Priključni blok SV10: IC sučelje 5 V
15. Priključni blok SV8: I2 C sučelje 3.3 V
16. Priključni blok SV9: 22 IC sučelje 3.3 V
17. Priključni blok SV7: Preklopni izlaz za vanjske uređaje
18. LC displej sa 2 x 16 karaktera
19. 6 × tasterski prekidači K1 … K6
20. 6 × klizni prekidači S1 … S6
21. Pin header JP2 za povezivanje prekidača na ulaze mikrokontrolera.
22. Priključni blok SV4: razdjelnik za radnu voltages
23. Piezo zujalica Buzzer1
24. Priključni blok SV1: Preklopni izlaz za vanjske uređaje
25. Priključna traka SV3: Stubovi 3 × 3 LED matrice (izlazi D6 … D8 sa serijskim otpornicima 330 Ω)
26. Konektorska traka SV2: 2 x 13 pinova za povezivanje eksternih modula
27. 3 × 3 LED matrica (9 crvenih LED dioda)
28. Pin zaglavlje JP1 za povezivanje redova 3 × 3 LED matrice sa mikrokontrolerom GPIO D3 … D5
29. Džamper na poziciji “Buzzer” pin zaglavlja JP6 povezuje Buzzer1 sa GPIO D9 mikrokontrolera.

Pojedinačne kontrole na tabli za obuku su detaljno objašnjene u sljedećim odjeljcima.

4.1 Arduino® NANO modul mikrokontrolera 
NANO ili mikrokontrolerski modul kompatibilan s njim je priključen na MCCAB Training Board (vidi strelicu (5) na slici 1, kao i sliku 2 i M1 na slici 4). Ovaj modul je opremljen AVR mikrokontrolerom ATmega328P, koji kontroliše periferne komponente na ploči za obuku. Nadalje, na donjoj strani modula nalazi se integrirano kolo pretvarača, koje povezuje serijski interfejs mikrokontrolera UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) sa USB interfejsom računara. Ovaj interfejs se takođe koristi za učitavanje programa koje je korisnik kreirao na svom računaru u mikrokontroler ili za prenos podataka na/sa serijskog monitora Arduino IDE (razvojno okruženje). Dvije LED diode TX i RX na slici 2 pokazuju promet podataka na serijskim linijama TxD i RxD mikrokontrolera. Arduino ®

Slika 2: Modul mikrokontrolera Arduino® NANO (Izvor: www.arduino.cc)

LED L (pogledajte sliku 2 i strelicu (6) na slici 1 – oznaka “L” može biti drugačija za Arduino NANO kompatibilne klonove) je trajno povezana na GPIO D13 mikrokontrolera preko serijskog otpornika i pokazuje njegovo stanje LOW ili HIGH. +5 V voltagRegulator na donjoj strani modula stabilizuje voltage se isporučuje eksterno na MCCAB Training Board preko VIN ulaza Arduino ® NANO modula (pogledajte odjeljak 4.2).
Pritiskom na dugme RESET na vrhu Arduino ® NANO modula (pogledajte sliku 2 i strelicu (4) na slici 1) mikrokontroler se postavlja u definisano početno stanje i ponovo se pokreće već učitani program. i Svi ulazi i izlazi mikrokontrolera koji su važni za korisnika povezani su na dvije terminalne letvice SV5 i SV6 (strelica (3) i strelica (7) na slici 1). Pomoću konektora – takozvanih Dupont kablova (vidi sliku 3) – ulazi/izlazi mikrokontrolera (takođe zvani GPIO = General Purpose Inputs/Outputs) koji izlaze na SV5 i SV6 mogu biti povezani na radne elemente (dugme, prekidače). , …) na MCCAB odboru za obuku ili vanjskim dijelovima.

Slika 3: Različiti tipovi Dupont kablova za povezivanje GPIO-a sa kontrolnim elementima

Korisnik mora da konfiguriše svaki GPIO modula Arduino® NANO mikrokontrolera na dve trake konektora SV5 i SV6 (strelica (3) i strelica (7) na slici 1), koji je preko Dupont kabla povezan sa konektorom na treningu. ploči ili na eksterni konektor, u svom programu za traženi smjer podataka kao ulaz ili izlaz!
Smjer podataka se postavlja instrukcijom
pinMode(gpio, smjer); // za “gpio” ubacite odgovarajući pin broj // za “direction” unesite “INPUT” ili “OUTPUT”
Examples:
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO D2 je postavljen kao izlaz
pinMode(13, INPUT); // GPIO D13 je postavljen kao ulaz
Slika 4 prikazuje ožičenje Arduino® NANO mikrokontrolerskog modula M1 na MCCAB ploči za obuku.

Slika 4: Ožičenje modula mikrokontrolera Arduino® NANO na MCCAB Training Board-u
Najvažniji podaci mikrokontrolerskog modula Arduino® NANO:

•Operating voltage Vcc:	+5 V
• Eksterno napajana radna voltage na VIN:	+8 V do +12 V (pogledajte odjeljak 4.2)
• Analogni ulazni pinovi ADC-a:	8 (AO … A7, vidi sljedeće napomene)
• Pinovi za digitalni ulaz/izlaz:	12 (D2 … D13) odn. 16 (vidi bilješke)
• Trenutna potrošnja NANO modula:	cca. 20 mA
•Maks. ulazna/izlazna struja GPIO:	40 mA
• Zbir ulaznih/izlaznih struja svih GPIO:	maksimalno 200 mA
•Memorija instrukcija (Flash memorija):	32 KB
•Radna memorija (RAM memorija):	2 KB
•EEPROM memorija:	1 KB
• Frekvencija takta:	16 MHz
• Serijski interfejsi:	SPI, I2C (za UART izgleda bilješke)

Bilješke

• GPIO-ovi D0 i D1 (pin 2 i pin 1 modula M1 na slici 4) su dodijeljeni signalima RxD i TxD UART mikrokontrolera i koriste se za serijsku vezu između MCCAB Training Board-a i USB porta PC-a. . Oni su stoga dostupni korisniku samo u ograničenom obimu (vidjeti također odjeljak 4.3).
• GPIO-ovi A4 i A5 (pin 23 i pin 24 modula M1 na slici 4) dodijeljeni su signalima SDA i SCL IC sučelja mikrokontrolera (pogledajte odjeljak 4.13) i stoga su rezervirani za serijsku vezu sa LC ekranom na MCCAB Training Board (pogledajte odeljak 4.9) i na eksterne I 2 C module povezane na trake konektora SV8, SV9 i SV10 (strelice (15), (16) i (14) na slici 1). Stoga su korisniku dostupni samo za I 2 C aplikacije.
• Pinovi A6 i A7 (pin 25 i pin 26 mikrokontrolera ATmega328P na slici 4 mogu se koristiti samo kao analogni ulazi za analogni/digitalni pretvarač (ADC) mikrokontrolera. Ne smiju se konfigurirati pomoću funkcije pinMode() (čak ni kao ulaz!), to bi dovelo do nepravilnog ponašanja skice A6 i A7 su trajno spojeni na terminale za brisače potenciometara P1 i P2 (strelica (8) i strelica (10) na slici 1, vidi odeljak 4.3. .
• Priključci A0 … A3 na pin headeru SV6 (strelica (7) na slici 1) su u principu analogni ulazi za analogno/digitalni pretvarač mikrokontrolera. Međutim, ako 12 digitalnih GPIO D2 … D13 nisu dovoljni za određenu primjenu, A0 … A3 se također mogu koristiti kao digitalni ulazi/izlazi. Zatim se adresiraju preko pin brojeva 14 (A0) … 17 (A3). 2 Examples: pinMode(15, OUTPUT); // A1 se koristi kao digitalni izlaz pinMode(17, INPUT); // A3 se koristi kao digitalni ulaz
• Pin D12 na pin zaglavlju SV5 (strelica (3) na slici 1) i pinovi D13 i A0 … A3 na pin headeru SV6 (strelica (7) na slici 1) se usmjeravaju na pin header JP2 (strelica (21) na slici 1) i može se spojiti na prekidače S1 … S6 ili na dugmad K1 … K6 spojene na njih paralelno, pogledajte također odjeljak 4.6. U ovom slučaju, odgovarajući pin mora biti konfigurisan kao digitalni ulaz sa pinMode instrukcijom.

Preciznost A/D konverzije
Digitalni signali unutar čipa mikrokontrolera stvaraju elektromagnetne smetnje koje mogu uticati na tačnost analognih mjerenja.
Ako se jedan od GPIO A0 … A3 koristi kao digitalni izlaz, stoga je važno da se on ne prebacuje dok se analogno/digitalna konverzija odvija na drugom analognom ulazu! Promjena digitalnog izlaznog signala na A0 … A3 tokom analogno/digitalne konverzije na jednom od drugih analognih ulaza A0 … A7 može značajno krivotvoriti rezultat ove konverzije.
Upotreba IC interfejsa (A4 i A5, vidi odeljak 4.13) ili GPIO A0 … A3 kao digitalnih ulaza ne utiče na kvalitet analogno/digitalnih konverzija.

4.2 Napajanje MCCAB odbora za obuku
Odbor za obuku MCCAB radi sa nominalnim operativnim DC voltage od Vcc = +5 V, koji mu se obično napaja preko mini-USB utičnice Arduino NANO mikrokontrolerskog modula sa povezanog PC-a (slika 5, slika 2 i strelica (5) na slici 1). Budući da je PC obično ionako povezan za kreiranje i prijenos programa vježbanja, ova vrsta napajanja je idealna.
U tu svrhu, tabla za obuku mora biti povezana na USB port korisničkog računara putem mini-USB kabla. Računar pruža stabilizirani DC voltage od cca. +5 V, koji je galvanski izolovan od mreže voltage i može se puniti maksimalnom strujom od 0.5 A, preko USB sučelja. Prisustvo +5 V radnog voltage je označeno LED diodom označenom ON (ili POW, PWR) na modulu mikrokontrolera (slika 5, slika 2). +5 V voltage koji se napaja preko mini-USB utičnice je povezan na stvarnu radnu voltage Vcc na Arduino NANO mikrokontrolerskom modulu preko zaštitne diode D. Stvarni radni volumentage Vcc blago opada na Vcc ≈ +4.7 V zbog voltage pad na zaštitnoj diodi D. Ovo malo smanjenje radne zapreminetage ne utiče na funkciju Arduino® NANO mikrokontrolerskog modula. ® Alternativno, tabla za obuku može se napajati preko eksternog DC voltage izvor. Ovaj voltage, primijenjen na terminal VX1 ili na terminal VX2, mora biti u opsegu VExt = +8 … +12 V. Eksterni voltage se dovodi u pin 30 (= VIN) modula Arduino NANO mikrokontrolera ili preko konektora SV4 ili sa eksternog modula povezanog na konektor SV2 (vidi sliku 5, slika 4 i strelicu (22) ili strelicu (26) na slici 1) . Pošto se ploča napaja strujom sa povezanog računara preko USB utičnice, nije moguće obrnuti polaritet radne jačinetage. Dva vanjska voltagE-ovi koji se mogu napajati na VX1 i VX2 konekcije su odvojeni diodama, kao što je prikazano na slici 4. 

Diode D2 i D3 obezbeđuju razdvajanje dva vanjska voltages na VX1 i VX2, u slučaju voltage greškom treba primijeniti na oba vanjska ulaza u isto vrijeme, jer zbog dioda samo veći od dva volumenatage mogu doći do ulaznog VIN-a (pin 30, vidi sliku 5 i sliku 4) Arduino NANO mikrokontrolerskog modula M1.
Eksterni DC voltage koji se napaja modulu mikrokontrolera na njegovom VIN konektoru je smanjen na +5 V i stabiliziran integriranim vol.tagRegulator na donjoj strani modula mikrokontrolera (vidi sliku 2). +5 V radna voltage generiran od strane voltagRegulator je spojen na katodu diode D na slici 5. Anoda D je također povezana na +5 V potencijal od strane PC-a kada je priključena USB konekcija na PC. Dioda D je tako blokirana i nema uticaj na funkciju kola. Napajanje preko USB kabla je u ovom slučaju isključeno. +3.3 V pomoćni voltage se generira na MCCAB Training Board-u linearnim voltage regulator od +5 V radne voltage Vcc modula mikrokontrolera i može napajati maksimalnu struju od 200 mA.

Često u projektima, pristup operativnom voltages je potreban, npr. za voltagisporuka eksternih modula. U tu svrhu, Odbor za obuku MCCAB obezbeđuje voltagrazdjelnik SV4 (slika 4 i strelica (21) na slici 1), na kojem su dva izlaza za vol.tage +3.3 V i tri izlaza za voltage +5 V kao i šest priključaka za uzemljenje (GND, 0 V) ​​su dostupni kao dodatak priključnom pinu VX1 za eksterni voltage.

4.3 USB veza između MCCAB ploče za obuku i računara
Programi koje korisnik razvija u Arduino IDE (razvojnom okruženju) na svom računaru učitavaju se u ATmega328P mikrokontroler na MCCAB Training Board preko USB kabla. U tu svrhu, modul mikrokontrolera na MCCAB Training Board-u (strelica (5) na slici 1) mora biti povezan na USB port korisničkog računara putem mini-USB kabla.
Pošto mikrokontroler ATmega328P na modulu mikrokontrolera nema svoj USB interfejs na svom čipu, modul ima integrisano kolo na svojoj donjoj strani za pretvaranje USB signala D+ i D- u serijske signale RxD i TxD UART ATmega328P.
Nadalje, moguće je poslati podatke na ili čitati podatke sa serijskog monitora integriranog u Arduino IDE preko UART-a mikrokontrolera i naknadne USB veze.
U tu svrhu, biblioteka “Serial” je dostupna korisniku u Arduino IDE.
Ploča za obuku se obično takođe napaja preko USB interfejsa korisničkog računara (pogledajte odeljak 4.2).

Nije predviđeno da korisnik koristi signale RX i TX mikrokontrolera, koji su povezani na pin header SV5 (strelica (3) na slici 1), za serijsku komunikaciju sa eksternim uređajima (npr. WLAN, Bluetooth primopredajnici ili slično) , jer to može oštetiti integrirano kolo USB UART pretvarača na donjoj strani modula mikrokontrolera (vidi odjeljak 4.1) uprkos postojećim zaštitnim otpornicima! Ako korisnik to ipak učini, mora se uvjeriti da ne postoji komunikacija između PC-a i Arduino NANO mikrokontrolerskog modula u isto vrijeme! Signali dostavljeni preko USB utičnice bi doveli do oštećenja komunikacije sa eksternim uređajem i, u najgorem slučaju, do oštećenja hardvera! ®

4.4 Jedanaest LED dioda D2 … D12 za indikaciju statusa GPIO mikrokontrolera
U donjem lijevom dijelu slike 1 možete vidjeti 11 LED dioda LED10 … LED20 (strelica (1) na slici 1), koje mogu ukazivati ​​na status ulaza/izlaza (GPIO) mikrokontrolera D2 … D12.
Odgovarajući dijagram strujnog kola prikazan je na slici 4.
Odgovarajuća svetleća dioda je povezana na GPIO, ako je kratkospojnik utaknut u odgovarajući položaj pin zaglavlja JP6 (strelica (2) na slici 1).
Ako je odgovarajući GPIO D2 … D12 na VISOKOM nivou (+5 V) kada je džamper na JP6 uključen, dodijeljena LED dioda svijetli, ako je GPIO na LOW (GND, 0 V), LED se isključuje.

Ako se jedan od GPIO-a D2…D12 koristi kao ulaz, možda će biti potrebno deaktivirati LED diodu koja mu je dodijeljena uklanjanjem kratkospojnika kako bi se izbjeglo opterećenje ulaznog signala radnom strujom LED-a (cca. 2 … 3 mA).
Status GPIO D13 je prikazan sopstvenim LED L direktno na modulu mikrokontrolera (vidi sliku 1 i sliku 2). LED L se ne može deaktivirati.
Budući da se ulazi/izlazi A0 … A7 u osnovi koriste kao analogni ulazi za analogno/digitalni pretvarač mikrokontrolera ili za posebne zadatke (TWI interfejs), nemaju digitalni LED prikaz statusa kako ne bi narušili ove funkcije.

4.5 Potenciometri P1 i P2
Rotacione ose dva potenciometra P1 i P2 na dnu slike 1 (strelica (8) i strelica (10) na slici 1) mogu se koristiti za podešavanje zapreminetages u opsegu 0 … VPot na njihovim priključcima brisača.
Ožičenje dva potenciometra može se vidjeti na slici 6.

Slika 6: Ožičenje potenciometara P1 i P2
Priključci brisača dva potenciometra su preko zaštitnih otpornika R6 i R7 povezani na analogne ulaze A23 i A24 modula Arduino® NANO mikrokontrolera.
Diode D4, D6 ili D5, D7 štite odgovarajući analogni ulaz mikrokontrolera od previsoke ili negativne jačine zvukatages.

Oprez:
Pinovi A6 i A7 ATmega328P su uvijek analogni ulazi zbog interne arhitekture čipa mikrokontrolera. Njihova konfiguracija sa funkcijom pinMode() Arduino IDE nije dozvoljena i može dovesti do nepravilnog ponašanja programa.

Preko analognog/digitalnog pretvarača mikrokontrolera, set voltage se može izmjeriti na jednostavan način.
Example za očitavanje vrijednosti potenciometra P1 na spoju A6: int z = analogRead(A6);
10-bitna numerička vrijednost Z, koja se izračunava iz voltage na A6 prema Z = (jednačina 1 iz odjeljka 5) 1024⋅

Željena gornja granica VPot = +3.3 V odn. VPot = +5 V opsega podešavanja se podešava pomoću pin headera JP3 (strelica (9) na slici 1). Za odabir VPot, ili pin 1 ili pin 3 JP3 je povezan na pin2 pomoću kratkospojnika.
Koji voltage se mora podesiti sa JP3 za VPot zavisi od referentnog obimatage VREF analognog/digitalnog pretvarača na REF konektoru pin headera SV6 (strelica (7) na slici 1), pogledajte odeljak 5.
Referentni voltage VREF A/D-konvertera na REF terminalu SV6 pin headera i voltage VPot specificiran sa JP3 mora odgovarati.

4.6 Prekidači S1 … S6 i tipke K1 … K6
MCCAB Training Board daje korisniku šest tastera i šestokliznih prekidača za njegove vežbe (strelice (20) i (19) na slici 1). Slika 7 prikazuje njihovo ožičenje. Kako bi korisnik imao mogućnost primjene trajnog ili impulsnog signala na jedan od ulaza mikrokontrolerskog modula M1, jednoklizni prekidač i jedan prekidač na dugme su povezani paralelno.
Zajednički izlaz svakog od šest parova prekidača je povezan preko zaštitnog otpornika (R25 … R30) na pin header JP2 (strelica (21) na slici 1). Paralelno spajanje kliznog prekidača i prekidača na dugme sa zajedničkim radnim otpornikom (R31 … R36) djeluje kao logička operacija ILI: Ako preko jednog od dva prekidača (ili oba prekidača u isto vrijeme) +5 V vol.tage je prisutan na zajedničkom radnom otporniku, ovaj logički VISOKI nivo preko zaštitnog otpornika je prisutan i na odgovarajućem pinu 2, 4, 6, 8, 10 ili 12 JP2. Samo kada su oba prekidača otvorena, njihova zajednička veza je otvorena i odgovarajući pin pin headera JP2 se povlači na LOW nivo (0 V, GND) preko serijske veze zaštitnog otpornika i radnog otpornika.

Slika 7: Ožičenje kliznih/tasternih prekidača S1 … S6 / K1 … K6
Svaki pin pin zaglavlja JP2 može se povezati na svoj dodijeljeni ulaz A0…A3, D12 ili D13 Arduina
NANO mikrokontrolerski modul preko džampera. Zadatak je prikazan na slici 7.
Alternativno, veza prekidača na pinovima 2, 4, 6, 8, 10 ili 12 pin zaglavlja JP2 može se povezati na bilo koji ulaz D2 … D13 ili A0 … A3 Arduino® mikrokontrolerskog modula na pin zaglavljima SV5 ili SV6 ( strelica (3) i strelica (7) na slici 1) pomoću Dupont kabla. Ovaj fleksibilni način povezivanja je poželjniji od fiksne dodjele svakog prekidača određenom GPIO-u ako se dodijeljeni GPIO mikrokontrolera ATmega328P koristi za posebnu funkciju (ulaz A/D-konvertera, PWM izlaz…). Na ovaj način korisnik može povezati svoje prekidače na GPIO-ove koji su slobodni u odgovarajućoj aplikaciji, odnosno nisu zauzeti posebnom funkcijom.

U svom programu, korisnik mora da konfiguriše svaki GPIO modula Arduino® NANO mikrokontrolera kao ulaz, koji je povezan sa portom prekidača, koristeći instrukciju pinMode(gpio, INPUT); // za “gpio” ubacite odgovarajući pin broj
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 je postavljen kao digitalni ulaz za S2|K2
U slučaju da je GPIO mikrokontrolera spojenog na prekidač greškom konfigurisan kao izlaz, zaštitni otpornici R25 … R30 sprečavaju kratki spoj između +5 V i GND (0 V) kada se prekidač aktivira i GPIO ima LOW nivo na svom izlazu.

Da biste mogli koristiti prekidač na dugme, klizni prekidač spojen paralelno s njim mora biti otvoren (položaj “0”)! Inače, njihov zajednički izlaz je trajno na VISOKOM nivou, bez obzira na položaj prekidača.
Položaji prekidača kliznih prekidača označeni su "0" i "1" na tabli za obuku kao što je prikazano na slici 1.
Slika 8 pokazuje: Ako je prekidač u položaju “1”, izlaz prekidača je povezan na +5 V (HIGH), u položaju “0” izlaz prekidača je otvoren.

4.7 Piezo zujalica Buzzer1
U gornjem lijevom dijelu slike 1 prikazan je Buzzer1 (strelica (23) na slici 1), koji omogućava korisniku da emituje tonove različitih frekvencija. Njegovo osnovno kolo je prikazano na slici 9.
Buzzer1 se može povezati na GPIO D9 mikrokontrolera na MCCAB Training Board-u preko kratkospojnika na poziciji “Zujalica” pin headera JP6 (strelica (29) na slici 1) (vidi sliku 9, sliku 4 i strelicu (2) na slici 1). Džamper se može ukloniti ako je GPIO D9 potreban u programu za druge svrhe.
Ako se kratkospojnik ukloni, također je moguće primijeniti vanjski signal na pin 24 pin zaglavlja JP6 preko Dupont kabela i dati ga na izlaz preko Buzzer1.

Slika 9: Ožičenje Buzzer1
Za generiranje tonova, korisnik mora u svom programu generirati signal koji se mijenja sa željenom frekvencijom tona na izlazu D9 mikrokontrolera (skicirano desno na slici 9).
Ovaj brzi niz VISOKIH i NISKIH nivoa primenjuje pravougaoni AC voltage do Buzzer1, koji periodično deformiše keramičku ploču unutar zujalice kako bi proizveo zvučne vibracije na odgovarajućoj frekvenciji tona.

Još jednostavniji način za generiranje tona je korištenje T/C1 (Timer/Counter 1) mikrokontrolera: T/C1 izlaz OC1A AVR mikrokontrolera ATmega328P na modulu Arduino NANO mikrokontrolera može se povezati na GPIO D9 unutar mikrokontrolera čip. Uz odgovarajuće programiranje T/C1, vrlo je lako generisati pravougaoni signal čija je frekvencija f = ® 1 ?? (T je period pravougaonog signala) se zujalom pretvara u željeni ton. Slika 10 pokazuje da piezo zujalica nije hi-fi zvučnik. Kao što se može vidjeti, frekvencijski odziv piezo zujalice je sve samo ne linearan. Dijagram na slici 10 prikazuje nivo zvučnog pritiska (SPL) piezo pretvarača SAST-2155 kompanije Sonitron izmjeren na udaljenosti od 1 m u funkciji frekvencije signala. Zbog fizičkih svojstava i prirodnih rezonancija, određene frekvencije se reproduciraju glasnije, a druge mekše. Odgovarajući dijagram piezo zujalice na MCCAB Training Board-u pokazuje sličnu krivu.

Slika 10: Tipični frekvencijski odziv piezo zujalice (Slika: Sonitron)

Uprkos ovom ograničenju, piezo zujalica je dobar kompromis između kvaliteta reprodukcije zvukova koje generiše mikrokontroler i njegovog otiska na ploči, što mu omogućava da bude smešten u malom prostoru. U slučajevima kada je potreban veći kvalitet izlaznog zvuka, piezo zujalica se može odspojiti sa izlaza D9 uklanjanjem kratkospojnika i D9 se može spojiti na vanjsku opremu za reprodukciju zvuka na pin headeru SV5 npr. preko Dupont kabela (ako je potrebno , putem voltage razdjelnik za smanjenje ampsvjetlost da bi se izbjeglo oštećenje ulaza stagi).

4.8 LED matrica 3 × 3
9 LED dioda u lijevom dijelu slike 1 raspoređeno je u matricu sa 3 kolone i 3 reda (strelica (27) na slici 1). Njihovo kolo je prikazano na slici 11. 9 LED dioda se može kontrolisati sa samo 6 GPIO mikrokontrolera zbog matričnog rasporeda.
Linije sa tri kolone A, B i C su trajno povezane na pinove D8, D7 i D6 mikrokontrolera kao što je prikazano na slici 11. Tri otpornika R5 … R7 u linijama kolone ograničavaju struju kroz LED diode. Pored toga, vodovi stubova su spojeni na konektor SV3 (strelica (25) na slici 1).

Troredni priključci 1, 2 i 3 su vođeni do priključka pina JP1 (strelica (28) na slici 1). Mogu se povezati na pinove D3…D5 mikrokontrolera pomoću džampera. Alternativno, pinovi 1, 2 ili 3 na zaglavlju JP1 mogu se povezati preko Dupont kablova na bilo koji izlaz D2 … D13 ili A0 … A3 modula Arduino NANO mikrokontrolera na oba zaglavlja SV5 i SV6 (strelica (3) i strelica (7) na slici 1) ako se jedan od dodijeljenih GPIO-a D3 … D5 mikrokontrolera ATmega328P na Arduino ® NANO modulu mikrokontrolera koristi za posebnu funkciju. 9 LED dioda su označene kao A1 … C3 prema njihovom rasporedu unutar matrice, npr. LED B1 se nalazi na liniji kolone B i na liniji reda 1.

Slika 11: Devet LED dioda u obliku matrice 3 × 3

LED diode obično kontroliše korisnički program u beskonačnoj petlji, u kojoj je jedan od tri reda 1, 2 i 3 ciklički postavljen na LOW potencijal, dok su druga dva reda postavljena na VISOK nivo ili su u visokoj impedanciji stanje (Hi-Z). Ako jedna ili više LED dioda u redu trenutno aktiviranih niskim nivoom treba da se upali, terminal A, B ili C u koloni se postavlja na VISOK nivo. Priključci stupaca LED dioda u aktivnom redu koji ne treba svijetliti su na LOW potencijalu. Za nprample, da bi oba LED dioda A3 i C3 upalila, red 3 mora biti na LOW nivou i kolone A i C moraju biti na VISOKOM nivou, dok je kolona B na LOW nivou i oba reda reda 1 i 2 su na VISOKOM nivou ili u stanje visoke impedancije (Hi-Z).
Oprez: Ako su linije reda 3 × 3 LED matrice ili povezane na GPIO D3 … D5 preko džampera na pin zaglavlju JP1 ili na druge GPIO mikrokontrolera preko Dupont kablova, ove linije reda kao i linije kolona D6 … D8 nikada se ne smije koristiti za druge zadatke u programu. Dvostruka dodjela matričnih GPIO bi dovela do kvarova ili čak do oštećenja ploče za obuku!

4.9 LC-Display (LCD)
U gornjem desnom uglu slike 1 nalazi se LC displej (LCD) za prikaz teksta ili numeričkih vrednosti (strelica (18) na slici 1). LCD ima dva reda; svaki red može prikazati 16 znakova. Njegovo kolo je prikazano na slici 12.
Dizajn LC ekrana može varirati ovisno o proizvođaču, npr. bijeli znakovi na plavoj pozadini ili crni znakovi na žutoj pozadini ili je moguć drugi izgled.
Pošto LCD nije potreban u svim programima, +5 V radni voltage LCD-a se može prekinuti povlačenjem kratkospojnika na pin headeru JP5, ako pozadinsko osvjetljenje LCD-a ometa.

Slika 12: Priključci LC displeja

Podešavanje kontrasta
Kupac MCCAB Training Board-a mora podesiti kontrast LC displeja prilikom prvog pokretanja! Da bi se to postiglo, tekst se emituje na LCD i kontrast se podešava promjenom reznog otpornika prikazanog na slici 13 (bijela strelica na slici 13) odvijačem sa dna ploče za vježbanje tako da se znakovi na displeju prikazani su optimalno.
Ako je potrebno ponovno podešavanje zbog temperaturnih fluktuacija ili starenja, korisnik može ispraviti kontrast LCD-a podešavanjem ovog otpornika za podrezivanje ako je potrebno.

Slika 13: Podešavanje kontrasta LCD-a odvijačem

Prijenos podataka na LC-Display

LC-Display se kontroliše preko serijskog TWI (=I2 C) interfejsa mikrokontrolera ATmega328P. Konektor A4 na pin zaglavlju SV6 (strelica (7) na slici 1) funkcionira kao linija podataka SDA (Serial DAta) i A5 kao linija sata SCL (Serial clock).
LC ekran na MCCAB Training Board-u obično ima I2 C adresu 0x27.
Ako treba koristiti drugu adresu zbog proizvodnih razloga, ova adresa je označena naljepnicom na displeju. U korisničkoj skici ova adresa se tada mora koristiti umjesto adrese 0x27.

Kontroler instaliran na LC displeju kompatibilan je sa široko rasprostranjenim industrijskim standardom HD44780, za koji postoji veliki broj Arduino biblioteka (npr. https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) na Internetu za kontrolu putem
IC2 bus. Biblioteke se obično mogu besplatno preuzeti sa odgovarajućih website.

4.10 Drajver izlazi SV1 i SV7 za veće izlazne struje i voltages
Pinovi zaglavlja SV1 (strelica (24) na slici 1) i SV7 (strelica (17) na slici 1) mogu se koristiti za uključivanje i isključivanje opterećenja koja zahtijevaju veće struje od cca. 40 mA koji normalan izlaz mikrokontrolera može isporučiti kao maksimum. Operativni voltage vanjskog opterećenja može biti do +24 V, a izlazna struja može biti do 160 mA. Ovo omogućava upravljanje manjim motorima (npr. motorima ventilatora), relejima ili manjim sijalicama direktno sa mikrokontrolerom ploče za obuku.
Slika 14 prikazuje dijagram kola dva izlaza drajvera.

Slika 14: Drajver izlazi SV1 i SV7 za veće izlazne struje

Isprekidana područja na slici 14 pokazuju kako su opterećenja povezana na izlaz pogona, koristeći nprampleja releja i motora:

• Pozitivni pol eksternog radnog voltage je spojen na pin 3 (označen sa “+” na ploči) zaglavlja SV1 odn. SV7. Pozitivniji priključak opterećenja je također povezan na pin 3 priključka pina SV1 ili SV7.
• Negativniji priključak opterećenja je spojen na pin 2 (označen sa “S” na ploči) razvoda SV1 odn. SV7.
• Negativni pol eksternog radnog voltage je spojen na pin 1 (označen ” ” na ploči) zaglavlja SV1 odn. SV7.
  Vozač stage SV1 je trajno povezan na GPIO D3 mikrokontrolera i drajveratage SV7 je trajno povezan na GPIO D10 mikrokontrolera. Pošto su D3 i D10 izlazi mikrokontrolera sposobni za PWM, moguće je lako kontrolisati, npr.ample, brzina povezanog DC motora ili svjetlina sijalice. Zaštitne diode D1 i D8 osiguravaju da voltagVrhovi, koji se javljaju prilikom isključivanja induktivnog opterećenja, ne mogu oštetiti izlaz stage.
  VISOKI signal na izlazu D3 mikrokontrolera uključuje tranzistor T2, a negativniji priključak opterećenja na SV1 je povezan sa zemljom (GND) preko komutacionog tranzistora T2. Na taj način se uključuje opterećenje, jer je cjelokupna eksterna radna voltage sada pada na to.
  LOW signal na D3 blokira tranzistor T2 i opterećenje spojeno na SV1 je isključeno. Isto važi i za izlaz D10 mikrokontrolera i zaglavlje SV7.

4.11 SV2 utičnica konektor za povezivanje eksternih modula
Preko konektora utičnice SV2 (strelica (26) na slici 1) eksterni moduli i štampane ploče mogu se priključiti na MCCAB ploču za obuku. Ovi moduli mogu biti senzorske ploče, digitalno/analogni pretvarači, WLAN ili radio moduli, grafički displeji ili kola za povećanje broja ulaznih/izlaznih linija, da navedemo samo neke od mnogih opcija. Čak i kompletni aplikativni modeli, kao što su moduli za obuku za kontrolno inženjerstvo ili upravljanje semaforima, koji zahtijevaju mnogo GPIO-a za svoju kontrolu, mogu se povezati na SV2 utičnicu konektora MCCAB Training Board-a i kontrolirati pomoću njegovog mikrokontrolera. Ženska konektorska letvica SV2 sastoji se od 26 kontakata, koji su raspoređeni u 2 reda od po 13 kontakata. Neparni kontakti su u gornjem redu, parni kontakti su u donjem redu SV2 utičnice.

Slika 15: Raspored pinova konektora utičnice SV2

Dodjela pinova SV2 pokazuje Slika 15. Svi priključci relevantni za eksterni modul na MCCAB Training Board-u vode se do utičnice SV2.
GPIO D0 i D1 (RxD i TxD) i analogni ulazi A6 i A7 nisu povezani na SV2, jer su D0 i D1 rezervirani za serijsku vezu između MCCAB Training Board-a i PC-a i dostupni su korisniku samo u na vrlo ograničen način (pogledajte napomene u odjeljku 4.1) i A6 i A7 su trajno spojeni na terminale brisača potenciometara P1 i P2 na MCCAB Training Board-u (vidi odjeljak 4.3) i stoga se ne mogu koristiti drugačije.

U svom programu korisnik mora da konfiguriše svaki GPIO modula Arduino NANO mikrokontrolera na dva pin headera SV5 i SV6 (strelica (3) i strelica (7) na slici 1), koji koristi eksterni modul na SV2, za traženi smjer podataka kao INPUT ili OUTPUT (vidi odjeljak 4.1)! ®
Oprez: GPIO mikrokontrolera ATmega328P na MCCAB Training Board-u, koje koristi modul povezan na SV2, ne smiju se koristiti za druge zadatke u programu. Dvostruka dodjela ovih GPIO-a dovela bi do kvarova ili čak do oštećenja ploče za obuku!

4.12 Pin zaglavlja za povezivanje SPI modula
Zaglavlja pinova SV11 (strelica (13) na slici 1) i SV12 (strelica (12) na slici 1) mogu se koristiti za povezivanje MCCAB Training Board kao SPI master sa eksternim slave modulima koji imaju SPI interfejs (SPI = Serial Peripheral Interfejs). Serijski periferni interfejs omogućava brz sinhroni prenos podataka između ploče za obuku i perifernog modula.
AVR mikrokontroler ATmega328P ima hardverski SPI na svom čipu, čiji signali SS, MOSI, MISO i SCLK mogu biti povezani unutar čipa mikrokontrolera na GPIO D10…D13 na pin zaglavljima SV5 i SV6 (strelica (3) i strelica (7 ) na slici 1).
U Arduino IDE, SPI biblioteka je dostupna za kontrolu SPI modula, koja je integrisana u korisnički program sa #include

Slika 16: Dodjela pinova SPI konektora SV11

Budući da SPI moduli sa radnim voltage +3.3 V kao i SPI moduli sa radnom voltage +5 V su uobičajeni, MCCAB Training Board nudi sa SV11 i SV12 dvije odgovarajuće žičane priključne trake koje pokrivaju obje opcije.
Ako kratkospojnik kratko spoji pinove 2 i 3 zaglavlja JP4 (vidi sliku 17 iznad), oba SPI interfejsa SV11 i SV12 koriste isti izlazni pin D10 mikrokontrolera kao SS (Slave Select) linija, kao što pokazuju slike 16 i 17! Dakle, samo jedan od dva konektora SV11 ili SV12 može biti spojen na SPI modul u isto vrijeme, jer bi istovremena upotreba iste SS linije za različite uređaje dovela do grešaka u prijenosu i kratkih spojeva na SPI linijama! Odjeljak 4.12.3 pokazuje mogućnost kako se ipak dva SPI slave-a mogu spojiti na SV11 i SV12 u isto vrijeme.

4.12.1 Interfejs SV11 za SPI module sa +3.3 V radni voltage
Konektor SV11 (strelica (13) na slici 1) omogućava korisniku da uspostavi serijsku SPI vezu (SPI = Serial Peripheral Interface) između MCCAB Training Board-a i eksternog SPI modula sa +3.3 V radne zapreminetage, jer su nivoi SPI izlaznih signala SS, MOSI i SCLK na interfejsu SV11 smanjeni na 3.3 V po vol.tage razdjelnici. Nivo od 3.3 V na SPI ulaznoj liniji MISO prepoznaje se kao HIGH signal od strane AVR mikrokontrolera ATmega328P i stoga ne mora biti podignut na nivo od 5 V. Ožičenje SV11 prikazano je na slici 16.

4.12.2 Interfejs SV12 za SPI module sa +5 V radni voltage
Interfejs SV12 (strelica (12) na slici 1) omogućava korisniku da uspostavi serijsku SPI vezu između MCCAB Training Board-a i eksternog SPI slave-a sa +5 V radnom zapreminomtage, jer signali SS, MOSI, MISO i SCLK interfejsa SV12 rade sa nivoima signala od 5 V.
Ožičenje SV12 prikazano je na slici 17.

Slika 17: Dodjela pinova SPI konektora SV12

Raspored pinova na zaglavlju pinova SV12 odgovara preporučenom rasporedu pinova na AVR programskom interfejsu Microchip proizvođača AVR, koji je prikazan na slici 18. Ovo daje korisniku mogućnost da reprogramira bootloader ATmega328P sa odgovarajućim programskim uređajem putem SPI interfejs, npr. ako mu je potrebno ažuriranje na novu verziju ili je obrisano greškom.

Slika 18: Preporučena dodjela pinova na interfejsu za programiranje AVR

Odabir signala X na pinu 5 SV12
Ovisno o željenoj primjeni, spoj X na pin 5 SV12 (slika 17) može se dodijeliti različitim signalima:

1. Džamper povezuje pinove 2 i 3 pin zaglavlja JP4.
   Ako su pinovi 2 i 3 pin zaglavlja JP4 (pogledajte sliku 17 iznad i strelicu (11) na slici 1) kratko spojeni kratkospojnikom, GPIO D10 (signal SS) mikrokontrolera je spojen na pin 5 konektora SV12. SV12 se tada koristi kao normalan SPI interfejs sa SS (Slave Select) GPIO D10.
   U ovom slučaju, oba SPI interfejsa SV11 i SV12 koriste istu SS liniju D10! Dakle, samo jedna od dvije konektorske trake SV11 ili SV12 može biti spojena na SPI modul, jer bi istovremena zajednička upotreba iste SS linije od strane različitih uređaja dovela do grešaka u prijenosu i kratkih spojeva na SPI linijama!
2. Džamper povezuje pinove 1 i 2 pin zaglavlja JP4. U ovom slučaju, RESET linija mikrokontrolera je povezana na pin 5 pin zaglavlja SV12. U ovom načinu rada SV12 djeluje kao programsko sučelje za mikrokontroler ATmega328P, jer za proces programiranja linija RESET ATmega328P mora biti povezana na pin X (pin 5) pin zaglavlja SV12. U ovom načinu rada, ATmega328P je SPI slave, a vanjski programator je master.

4.12.3 Istovremeno povezivanje SPI modula na SV11 i SV12
Ako postoji potreba za istovremeno povezivanje 3.3 V modula i 5 V modula na MCCAB Training Board, to se može realizovati ožičenjem prikazanim na slici 19. Pinovi 1 i 3 pin headera JP4 nisu povezani, pin 2 JP4 je povezan sa jednim od digitalnih GPIO D2 … D9 na pin headeru SV5 (strelica (3) na slici 1) preko Dupont kabla, kao što je prikazano na slici 19. Ovaj izlaz mikrokontrolera ATmega328P tada ispunjava zadatak dodatni SS signal na konektoru X (pin 5) pin zaglavlja SV12. Slika 19 prikazuje postupak korištenjem prample od D9 kao dodatni konektor SS2.

Slika 19: Istovremeno povezivanje dva SPI modula na MCCAB Training Board U ovom slučaju, oba SPI interfejsa SV11 i SV12 mogu biti povezana na eksterne SPI slave u isto vreme, jer i SV11 i SV12 sada koriste različite SS linije: LOW nivo na GPIO D10 aktivira SPI modul na SV11, a LOW nivo na GPIO D9 aktivira SPI modul na SV12 (pogledajte sliku 19).
Mikrokontroler na MCCAB Training Board-u može istovremeno razmjenjivati ​​podatke samo sa jednim modulom koji je povezan na sabirnicu preko SV11 ili SV12. Kao što možete vidjeti na slici 19, MISO linije oba interfejsa SV11 i SV12 su povezane zajedno. Ako bi oba interfejsa bila aktivirana istovremeno od strane LOW nivoa na njihovom SS-konektoru i prenijela bi podatke u mikrokontroler, rezultat bi bili greške u prijenosu i kratki spojevi na SPI linijama!

4.13 Pin zaglavlja SV8, SV9 i SV10 za TWI (=I2C) interfejs
Preko pin zaglavlja SV8, SV9 i SV10 (strelice (15), (16) i (14) na slici 1) korisnik može uspostaviti serijski I
C = Inter-Integrated Circuit) mikrokontrolera na ploči za obuku sa eksternom I2 C vezom (I2C moduli. U tehničkom listu AVR mikrokontrolera ATmega328P I2C interfejs se naziva TWI (Two Wire Interface). Ožičenje tri konektora je prikazano na slici 20. 

Slika 20: TWI (=I2C)-sučelje na MCCAB ploči za obuku

C moduli sa +3.3 V radni voltage su povezani na SV8 ili SV9. Podešavanje nivoa stage na SV8 i SV9 smanjuje nivo signala od 5 V AVR mikrokontrolera ATmega328P na nivo signala od 3.3 V eksternih modula. I Na SV10, oni I 2 C moduli su povezani, koji rade sa operativnim voltage +5 V. I 2 C sučelje se sastoji samo od dvije dvosmjerne linije SDA (Serial DAta) i SCL (Serial clock). Radi boljeg razlikovanja, na slici 20 linije SDA i SCL označene su sufiksom 5V prije podešavanja nivoa stage i sa sufiksom 3V3 nakon podešavanja nivoa stage. AVR mikrokontroler ATmega328P ima hardverski TWI (Two Wire Interface, funkcionalno identičan I 2 C interfejsu) na svom čipu, čiji signali SDA i SCL mogu biti povezani unutar čipa mikrokontrolera na GPIO A4 i A5 na pin zaglavlju SV6 ( strelica (7) na slici 1).
U Arduino IDE, biblioteka žica je dostupna za kontrolu I 2 C modula, koja je integrisana u korisnički program sa #include . 2

Savjeti za korištenje analognog/digitalnog pretvarača ATmega328P

U zadanoj postavci nakon uključivanja radnog voltage modula mikrokontrolera Arduino NANO, analogno/digitalni pretvarač (ADC) mikrokontrolera ima analogni voltage opseg VADC = 0 … +5 V. U ovom slučaju, +5 V radna voltage Vcc modula mikrokontrolera je takođe referentna voltage VREF ADC-a, pod uslovom da REF terminal konektora SV6 (strelica (7) na slici 1) nije spojen. ADC ATmega328P pretvara analogni ulaz voltage VADC na jednom od svojih ulaza A0 … A7 u digitalnu 10-bitnu vrijednost Z. Numerička vrijednost Z je u binarnom tj. heksadecimalni raspon brojeva ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Ovo odgovara rasponu decimalnih brojeva
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

Dozvoljeni opseg analognog ulaza voltage je VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Preciznost analogno/digitalne konverzije zavisi uglavnom od kvaliteta referentnog voltage VREF, jer se za 10-bitnu numeričku vrijednost Z koju generiše analogno/digitalni pretvarač mikrokontrolera primjenjuje:

Z =.1024 (jednačina 1)

VADC je ulazni volumentage analognog/digitalnog pretvarača na jednom od njegovih ulaza A0 … A7 i VREF je referentni volumentage set za pretvarač. Referentni voltage se može mjeriti voltmetrom visoke impedancije između REF terminala SV6 i GND uzemljenja kola. Rezultat analogne/digitalne konverzije je cjelobrojna vrijednost, tj. bilo koja decimalna mjesta koja su rezultat dijeljenja dva vol.tages VADC i VREF su isključeni. +5 V radna voltagNapajanje računara preko USB kabla se generiše prekidačkim napajanjem računara. Međutim, izlazni obimtage prekidačkog napajanja obično ima nezanemarljivu AC voltagKomponenta je postavljena na njega, što smanjuje tačnost analogno/digitalne konverzije. Bolji rezultati se mogu postići upotrebom +3.3 V pomoćnog voltage stabiliziran linearnim voltagRegulator na MCCAB odboru za obuku kao referentni voltage za analogno/digitalni pretvarač. U tu svrhu, analogno/digitalni pretvarač ATmega328P se inicijalizuje u programu instrukcijom analogReference(EXTERNAL); // postavlja voltage na pin REF kao referentni voltage prema promijenjenoj referenci voltage i pin REF pin zaglavlja SV6 (strelica (7) na slici 1) spojen je na susedni +3.3 V pin 3V3 na pin zaglavlju SV6 preko Dupont kabla ili kratkospojnika.
Imajte na umu da analogni voltage VADC u referentnoj voltage VREF = 3.3 V se i dalje pretvara u digitalne 10-bitne vrijednosti u opsegu 0 … 102310, ali je mjerni opseg analogno/digitalnog pretvarača smanjen na raspon VADC = 0 … +3.297 V.
Zauzvrat, postiže se finija rezolucija rezultata konverzije, jer je LSB (najmanja razlučiva vrijednost) sada samo 3.2 mV.

Ulazni voltage VADC analogno/digitalnog pretvarača na njegovim analognim ulazima A0 … A7 na pin headeru SV6 uvijek mora biti manji od vrijednosti VREF na terminalu REF SV6!
Korisnik mora osigurati da VADC < VREF!
Za “Točnost A/D konverzije” pogledajte i napomenu na stranici 11.

Biblioteka “MCCAB_Lib” za MCCAB odbor za obuku

Za podršku korisniku u kontroli mnogih hardverskih komponenti (prekidači, dugmad, LED diode, 3 × 3 LED matrica, zujalica) na MCCAB Training Board-u, dostupna je biblioteka “MCCAB_Lib” koja se može besplatno preuzeti sa internet stranice  www.elektor.com/20440 od strane kupaca odbora za obuku.

Dodatna literatura o upotrebi MCCAB odbora za obuku

U knjizi “Microcontrollers Hands-On Course for Arduino Starters” (ISBN 978-3-89576-5452) nećete pronaći samo detaljan uvod u programiranje mikrokontrolera i programski jezik C, koji se koristi u Arduino IDE. za pisanje programa, ali i detaljan opis metoda biblioteke “MCCAB_Lib” i raznih aplikacija npr.ample i programe vježbi za korištenje MCCAB odbora za obuku.

Dokumenti / Resursi

elektor Arduino NANO Training Board MCCAB [pdfUputstvo za upotrebu Arduino NANO Training Board MCCAB, Arduino, NANO Training Board MCCAB, Training Board MCCAB, Board MCCAB

Reference

• Uputstvo za upotrebu