Arduino Esplora

Примечание

Эта страница относится к продукту, который снят с производства.

Arduino Esplora — это плата на базе Arduino Leonardo со встроенными датчиками и актуаторами.

Arduino Esplora — это плата микроконтроллера, созданная на основе Arduino Leonardo. Esplora отличается от всех предыдущих плат Arduino тем, что предоставляет ряд встроенных, готовых к использованию датчиков для взаимодействия. Она предназначена для людей, которые хотят начать работу с Arduino без необходимости предварительного изучения электроники. Для пошагового введения в Esplora ознакомьтесь с руководством Начало работы с Esplora.

Esplora имеет встроенные звуковой и световой выходы, а также несколько входных датчиков, включая джойстик, ползунковый потенциометр, датчик температуры, акселерометр, микрофон и датчик освещенности. Она также имеет возможность расширения с помощью двух входных и выходных разъемов TinkerKit и разъема для цветного TFT LCD экрана.

Как и плата Leonardo, Esplora использует микроконтроллер ATmega32U4 AVR с кварцевым генератором 16 МГц и разъемом micro USB, способным выступать в качестве USB-клиентского устройства, например, мыши или клавиатуры.

В верхнем левом углу платы расположена кнопка сброса, которую можно использовать для перезагрузки платы. На плате четыре светодиода состояния:

• ON (зеленый) — указывает, получает ли плата питание

• L (желтый) — подключен непосредственно к микроконтроллеру, доступен через вывод 13

• RX и TX (желтые) — указывают на передачу или прием данных по USB

Плата содержит все необходимое для поддержки микроконтроллера; просто подключите ее к компьютеру с помощью USB-кабеля, чтобы начать работу.

Esplora имеет встроенную USB-связь; она может появляться для подключенного компьютера как мышь или клавиатура, а также как виртуальный (CDC) последовательный / COM-порт. Это имеет и другие последствия для поведения платы; они подробно описаны на странице начала работы.

Информацию о гарантии на плату можно найти здесь.

Начало работы

В разделе Начало работы вы найдете всю необходимую информацию для настройки платы, использования Arduino Software (IDE) и начала экспериментов с программированием и электроникой.

Нужна помощь?

• По программному обеспечению — на форуме Arduino

• По проектам — на форуме Arduino

• По самому продукту — через службу поддержки

Документация

Схемы (OSH)

Arduino Esplora — это аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом! Вы можете создать собственную плату, используя следующие файлы:

• Файлы EAGLE в .ZIP

• Схемы в .PDF

Память

ATmega32U4 имеет 32 КБ (из которых 4 КБ используются загрузчиком). Он также имеет 2,5 КБ SRAM и 1 КБ EEPROM (которые можно читать и записывать с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и выходы

Дизайн платы Esplora напоминает традиционный дизайн геймпада с аналоговым джойстиком слева и четырьмя кнопками справа.

Esplora имеет следующие встроенные входы и выходы:

• Аналоговый джойстик с центральной кнопкой — две оси (X и Y) и центральная кнопка.

• 4 кнопки, расположенные в форме ромба.

• Линейный ползунковый потенциометр в нижней части платы.

• Микрофон для определения громкости (амплитуды) окружающей среды.

• Датчик освещенности для определения яркости.

• Датчик температуры для измерения температуры окружающей среды.

• Трехосевой акселерометр для измерения отношения платы к гравитации по трем осям (X, Y и Z).

• Зуммер, способный генерировать прямоугольные волны.

• RGB-светодиод — яркий светодиод с красным, зеленым и синим элементами для смешивания цветов.

• 2 входа TinkerKit для подключения модулей датчиков TinkerKit через 3-контактные разъемы.

• 2 выхода TinkerKit для подключения модулей актуаторов TinkerKit через 3-контактные разъемы.

• Разъем для TFT-дисплея — разъем для дополнительного цветного LCD экрана, SD-карты или других устройств, использующих протокол SPI.

Для использования всех доступных датчиков плата использует аналоговый мультиплексор. Это означает, что один аналоговый вход микроконтроллера используется совместно для всех входных каналов (кроме 3-осевого акселерометра). Четыре дополнительных вывода микроконтроллера выбирают, какой канал читать.

Связь

Как и Leonardo, Esplora имеет ряд средств связи с компьютером, другой Arduino или другими микроконтроллерами. ATmega32U4 обеспечивает последовательную связь (CDC) через USB и появляется как виртуальный COM-порт для программного обеспечения на компьютере. Чип также выступает как полноскоростное устройство USB 2.0, используя стандартные драйверы USB COM. В Windows требуется .inf-файл. Программное обеспечение Arduino включает монитор последовательного порта, который позволяет отправлять и получать простые текстовые данные на плату Arduino. Светодиоды RX и TX на плате мигают при передаче данных по USB-соединению к компьютеру.

ATmega32U4 также поддерживает связь SPI, доступную через библиотеку SPI.

Esplora может выступать в качестве обычной клавиатуры и мыши и может быть запрограммирована для управления этими устройствами ввода с помощью библиотек Keyboard и Mouse.

Программирование

Esplora можно программировать с помощью программного обеспечения Arduino. Выберите «Arduino Esplora» в меню Tools > Board. Подробности см. на странице начала работы.

ATmega32U4 на Arduino Esplora поставляется с предустановленным загрузчиком, который позволяет загружать новый код без использования внешнего программатора. Он взаимодействует по протоколу AVR109.

Вы также можете обойти загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через разъем ICSP (внутрисхемное последовательное программирование); подробности см. в этих инструкциях.

Для облегчения написания скетчей для Esplora существует специальная библиотека, содержащая методы для чтения датчиков и записи на встроенные выходы.

Библиотека предлагает высокоуровневые методы, которые предоставляют предварительно обработанные данные, такие как градусы Фаренгейта или Цельсия от датчика температуры. Она также обеспечивает простой доступ к выходам, например, запись значений в RGB-светодиод.

Посетите справочную страницу библиотеки Esplora, чтобы увидеть полную документацию библиотеки и примеры.

Автоматический (программный) сброс и инициализация загрузчика

Вместо физического нажатия кнопки сброса перед загрузкой, Esplora спроектирована так, что позволяет выполнять сброс программно с подключенного компьютера. Сброс инициируется, когда виртуальный (CDC) последовательный / COM-порт Esplora открывается на скорости 1200 бод и затем закрывается. Когда это происходит, процессор перезагружается, разрывая USB-соединение с компьютером (что означает, что виртуальный последовательный / COM-порт исчезнет). После перезагрузки процессора запускается загрузчик, остающийся активным около 8 секунд. Загрузчик также можно инициировать нажатием кнопки сброса на Esplora. Обратите внимание, что при первом включении плата сразу перейдет к пользовательскому скетчу, если он присутствует, а не инициирует загрузчик.

Поскольку Esplora обрабатывает сброс особым образом, лучше позволить программному обеспечению Arduino инициировать сброс перед загрузкой, особенно если вы привыкли нажимать кнопку сброса перед загрузкой на других платах. Если программное обеспечение не может сбросить плату, вы всегда можете запустить загрузчик нажатием кнопки сброса на плате.

Защита от перегрузки USB

Esplora имеет самовосстанавливающийся предохранитель, который защищает USB-порты вашего компьютера от коротких замыканий и перегрузки. Хотя большинство компьютеров обеспечивают собственную внутреннюю защиту, предохранитель обеспечивает дополнительный уровень защиты. Если к USB-порту приложено более 500 мА, предохранитель автоматически разрывает соединение до устранения короткого замыкания или перегрузки.

Физические характеристики

Максимальная длина и ширина печатной платы Esplora составляют 6,5 и 2,4 дюйма соответственно, при этом разъемы USB и TinkerKit выступают за указанный размер. Четыре отверстия для винтов позволяют прикрепить плату к поверхности или корпусу.

Технические характеристики

Микроконтроллер	ATmega32U4
Рабочее напряжение	5 В
Флеш-память	32 КБ, из которых 4 КБ используются загрузчиком
SRAM	2,5 КБ
EEPROM	1 КБ
Тактовая частота	16 МГц
Длина	164,04 мм
Ширина	60 мм
Вес	53 г