Arduino Yun Mini
Примечание
Эта страница относится к продукту, который снят с производства.
Arduino Yun Mini — компактная версия Arduino YUN.
Arduino Yun Mini — это плата для макетирования, разработанная на основе микроконтроллера ATmega 32u4 и процессора QCA MIPS 24K SoC, работающего на частоте до 400 МГц. Процессор Qualcomm Atheros поддерживает дистрибутив Linux на основе OpenWRT под названием Linino. Плата имеет встроенный WiFi (IEEE 802.11b/g/n, до 150 Мбит/с, 1x1, 2,4 ГГц), поддерживает 20 цифровых выводов ввода/вывода (из которых 7 могут использоваться как выходы ШИМ и 12 как аналоговые входы), кварцевый генератор 16 МГц, разъём micro USB, разъём ICSP, две кнопки сброса и одну пользовательскую кнопку. Arduino Yun Mini похож на Leonardo тем, что ATmega32u4 имеет встроенную USB-связь, что устраняет необходимость во вторичном процессоре. Это позволяет Arduino Yun Mini отображаться на подключённом компьютере как мышь и клавиатура, а также как виртуальный (CDC) последовательный / COM-порт.
Начало работы
В разделе Начало работы вы найдёте всю необходимую информацию для настройки платы, использования Arduino Software (IDE) и начала экспериментов с программированием и электроникой.
Документация
OSH: Схемы
Arduino Yun Mini — это оборудование с открытым исходным кодом! Вы можете собрать свою собственную плату, используя следующие файлы:
Питание
Рекомендуется питать плату через разъём micro-USB напряжением 5 В постоянного тока. Если вы питаете плату через вывод Vin, необходимо подавать стабилизированное напряжение 5 В постоянного тока. На плате нет встроенного стабилизатора напряжения для более высоких напряжений, что приведёт к повреждению платы. Выводы питания следующие:
VIN. Входное напряжение платы Arduino. В отличие от других плат Arduino, если вы собираетесь питать плату через этот вывод, необходимо подавать стабилизированное напряжение 5 В.
5V. Источник питания, используемый для питания микроконтроллеров и других компонентов на плате. Может поступать либо от VIN, либо от USB.
3V3. Источник напряжения 3,3 В, генерируемый встроенным стабилизатором. Максимальный ток — 50 мА.
GND. Выводы заземления.
IOREF. Напряжение, при котором работают выводы ввода/вывода платы (то есть VCC для платы). На Yun это 5 В.
VCC_GT. Источник напряжения 2,1 В, генерируемый встроенным стабилизатором (предназначен для dogRJ45).
Память
ATmega32u4 имеет 32 КБ флеш-памяти (из которых 4 КБ используются загрузчиком). Также имеется 2,5 КБ SRAM и 1 КБ EEPROM (которую можно читать и записывать с помощью библиотеки EEPROM). Память AR9331 не встроена в процессор. ОЗУ и память хранения подключены извне. Yun Mini имеет 64 МБ DDR2 RAM и 16 МБ флеш-памяти. Флеш-память предварительно загружена на заводе дистрибутивом Linux на основе OpenWrt под названием Linino OS. Вы можете изменить содержимое заводского образа, например, при установке программы или изменении файла конфигурации. Вернуться к заводской конфигурации можно, удерживая кнопку «WLAN RST» в течение 30 секунд.
Установка Linino OS занимает около 6 МБ из 16 МБ доступной внутренней флеш-памяти. Вы можете использовать dogUSB с картой micro SD или dog eMMC с 4 ГБ Flash, если вам нужно больше дискового пространства для установки приложений.
Вводы и выводы
Выводы Atheros AR9331: каждый из этих выводов может использоваться стороной LininoOS в качестве периферийных устройств ядра Linux. Кроме того, некоторые выводы имеют специализированные функции:
USB: USB+, USB- — используются для подключения USB MIPS к внешним USB-устройствам. Рекомендуется использовать дополнительные модули: dogUSB или dog eMMC.
GPIO: AR_GP7, AR_GP6 — это выводы общего назначения ввода/вывода, управляемые через дистрибутив LininoOS. Они работают при напряжении 5 В.
Порт Ethernet: RD+, RD-, TD+, TD- — используются для подключения Ethernet PHY процессора MIPS к dogRJ45, чтобы предоставить пользователю интерфейс Ethernet.
Выводы AVR 32u4: каждый из 20 цифровых выводов ввода/вывода Yun Mini может использоваться как вход или выход с помощью функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead(). Они работают при напряжении 5 В. Каждый вывод может обеспечить или принять максимум 40 мА и имеет внутренний подтягивающий резистор (по умолчанию отключён) от 20 до 50 кОм. Кроме того, некоторые выводы имеют специализированные функции:
Serial: 0->RX и 1 — используются для приёма (RX) и передачи (TX) данных последовательного порта TTL с помощью аппаратных возможностей ATmega32U4. Обратите внимание, что на Yun Mini класс Serial относится к USB (CDC) связи; для TTL-связи на выводах 0 и 1 используйте класс Serial1. Аппаратные последовательные порты ATmega32U4 и AR9331 на Yun Mini соединены между собой и используются для связи между двумя процессорами. Как принято в системах Linux, консоль доступа к системе предоставляется через последовательный порт AR9331. Это означает, что вы можете получить доступ к программам и инструментам Linux из вашего скетча.
TWI: 2 (SDA) и 3 (SCL). Поддержка связи TWI с использованием библиотеки Wire. Внешние прерывания: 3 (прерывание 0), 2 (прерывание 1), 0 (прерывание 2), 1 (прерывание 3) и 7 (прерывание 4). Эти выводы могут быть настроены на срабатывание прерывания по низкому уровню, по нарастающему или спадающему фронту, или по изменению значения. Подробности см. в функции attachInterrupt(). Не рекомендуется использовать выводы 0 и 1 в качестве прерываний, так как они также являются аппаратным последовательным портом для связи с процессором Linux. Вывод 7 подключён к процессору AR9331 и может использоваться в будущем как сигнал подтверждения. Рекомендуется соблюдать осторожность при возможных конфликтах, если вы намерены использовать его как прерывание.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Обеспечивают 8-битный выход ШИМ с помощью функции analogWrite().
SPI: MISO, SCK, MOSI, RXLED/SS. Эти выводы поддерживают связь SPI с использованием библиотеки SPI. Обратите внимание, что выводы SPI не подключены к каким-либо цифровым выводам ввода/вывода, как на Uno. Выводы SPI также подключены к выводам GPIO AR9331, где программно реализован интерфейс SPI. Это означает, что ATMega32u4 и AR9331 также могут обмениваться данными по протоколу SPI.
LED: L13 (вывод 13). Встроенный светодиод подключён к цифровому выводу 13. Когда значение вывода HIGH, светодиод горит, когда LOW — выключен. На Yun Mini есть несколько других индикаторных светодиодов, показывающих питание, подключение WLAN, подключение ETH и пользовательские функции.
Аналоговые входы: A0 - A5, A6 - A11 (на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12). Yun Mini имеет 12 аналоговых входов, обозначенных от A0 до A11, все из которых также могут использоваться как цифровые выводы ввода/вывода. Выводы A0-A5 расположены в тех же местах, что и на Uno; входы A6-A11 находятся на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12 соответственно. Каждый аналоговый вход обеспечивает 10-битное разрешение (т.е. 1024 различных значения). По умолчанию аналоговые входы измеряют от земли до 5 В, однако верхнюю границу диапазона можно изменить с помощью вывода AREF и функции analogReference().
AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference().
На плате имеется 3 кнопки сброса с различными функциями:
Yun Mini RST. Подача LOW на эту линию сбрасывает микропроцессор AR9331. Сброс AR9331 вызовет перезагрузку системы Linux. Все данные в ОЗУ будут потеряны, и все запущенные программы будут завершены.
32U4 RST. Подача LOW на эту линию сбрасывает микроконтроллер ATmega32U4. Обычно используется для добавления кнопки сброса на плату расширения, которая блокирует штатную кнопку.
WLAN RST. Эта кнопка имеет двойную функцию. Основная — восстановление WiFi до заводской конфигурации. Заводская конфигурация переводит WiFi Yun Mini в режим точки доступа (AP) и назначает ему IP-адрес по умолчанию 192.168.240.1. В этом состоянии вы можете подключиться с компьютера к WiFi-сети с SSID «Linino-XXXXXXXXXXXX», где двенадцать «X» — это MAC-адрес вашего Yun Mini. После подключения вы можете открыть веб-панель Yun Mini в браузере по адресу 192.168.240.1 или «http://linino.local». Обратите внимание, что восстановление конфигурации WiFi вызовет перезагрузку среды Linux. Для восстановления конфигурации WiFi нужно нажать и удерживать кнопку WLAN RST в течение 5 секунд. При нажатии кнопки синий светодиод WLAN начнёт мигать и будет продолжать мигать после отпускания кнопки через 5 секунд, указывая на то, что процедура восстановления WiFi была записана. Вторая функция кнопки WLAN RST — восстановление образа Linux до заводского. Для восстановления среды Linux необходимо удерживать кнопку в течение 30 секунд. Обратите внимание, что восстановление заводского образа приведёт к потере всех сохранённых файлов и установленного программного обеспечения во внутренней флеш-памяти, подключённой к AR9331.
Связь
Yun Mini имеет ряд средств для связи с компьютером, другой платой Arduino или другими микроконтроллерами. ATmega32U4 обеспечивает выделенную последовательную связь UART TTL (5 В). 32U4 также поддерживает последовательную (CDC) связь через USB и отображается как виртуальный COM-порт в программном обеспечении компьютера. Микросхема также работает как полноскоростное устройство USB 2.0, используя стандартные драйверы USB COM. Программное обеспечение Arduino включает монитор последовательного порта, позволяющий отправлять и получать простые текстовые данные с платы Arduino. Светодиоды RX и TX на плате мигают при передаче данных через USB-подключение к компьютеру. Цифровые выводы 0 и 1 используются для последовательной связи между 32U4 и AR9331. Для связи между процессорами можно использовать библиотеку Ciao.
Arduino Ciao — это простая в использовании и мощная технология, которая позволяет скетчам Arduino интуитивно взаимодействовать с «внешним миром». Она упрощает взаимодействие между микроконтроллером и Linino OS, обеспечивая разнообразные подключения с наиболее распространёнными протоколами, сторонними сервисами и социальными сетями.
Ciao разработана модульной и легко конфигурируемой. Её цель — поддержка нескольких коннекторов, способных взаимодействовать с системными ресурсами (файловая система, консоль, память) и обмениваться данными с наиболее распространёнными и полезными протоколами (XMPP, HTTP, WebSocket, COAP и т.д.) и приложениями (Jabber, WeChat, Twitter, Facebook и т.д.).
Библиотека Ciao — это легковесная библиотека, которую можно использовать внутри скетчей для MCU для отправки и получения данных через последовательную связь простым и интуитивным способом. Библиотека SoftwareSerial позволяет осуществлять последовательную связь на любом из цифровых выводов Yun Mini. Следует избегать использования выводов 0 и 1, так как они используются библиотекой Bridge. ATmega32U4 также поддерживает связь I2C (TWI) и SPI. Программное обеспечение Arduino включает библиотеку Wire для упрощения работы с шиной I2C. Для связи SPI используйте библиотеку SPI. Yun Mini может отображаться как универсальная клавиатура и мышь и может быть запрограммирован для управления этими устройствами ввода с помощью классов Keyboard и Mouse. Встроенные интерфейсы Ethernet и WiFi подключены непосредственно к процессору AR9331. Для отправки и получения данных через них используйте библиотеку Bridge. Yun Mini также поддерживает USB-хост через Linino OS. Вы можете подключать периферийные устройства, такие как USB-флеш-накопители для дополнительного хранения, клавиатуры или веб-камеры. Для работы этих устройств может потребоваться загрузка и установка дополнительного ПО.
Программирование
Arduino Yun Mini можно программировать с помощью Arduino software (скачать) или Linino IO (www.linino.org). При использовании Arduino IDE выберите «Arduino Yun mini» в меню Tools > Board (в соответствии с микроконтроллером на вашей плате). ATmega32U4 на Arduino Yun Mini поставляется с предзаписанным загрузчиком, который позволяет загружать новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Он работает по протоколу STK500. Вы также можете обойти загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через сигналы SPI, доступные на разъёмах.
Автоматический (программный) сброс
Вместо физического нажатия кнопки сброса перед загрузкой, Yun Mini спроектирован так, что его можно сбросить программно с подключённого компьютера. Сброс запускается при открытии виртуального (CDC) последовательного / COM-порта Yun Mini на скорости 1200 бод с последующим закрытием. Когда это происходит, процессор сбрасывается, разрывая USB-соединение с компьютером (виртуальный последовательный / COM-порт исчезнет). После сброса процессора запускается загрузчик, оставаясь активным около 8 секунд. Загрузчик также можно запустить нажатием кнопки сброса на Yun Mini. Обратите внимание, что при первом включении питания плата перейдёт непосредственно к пользовательскому скетчу (если он есть), а не к загрузчику. 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, нажав кнопку сброса.
Физические характеристики
Максимальная длина и ширина печатной платы Yun Mini составляют 71,12 мм и 22,86 мм соответственно. Масса платы — 16 г.
Дополнительные модули
Arduino Yun Mini может быть дополнен тремя аксессуарами: dogRJ45, dogUSB и dog eMMC. Первый — это порт Ethernet, который можно добавить к Arduino Yun Mini, если для проекта необходим этот тип порта. Второй, dogUSB, — это USB-порт, также оснащённый слотом для мини-SD для расширения памяти платы. Последний, dogUSB eMMC, — это последняя новинка в области аксессуаров: USB-порт с интегрированными 4 ГБ Flash. Пользователь может добавить один или два аксессуара в зависимости от потребностей.
dogRJ45 |
IEEE 802.3, быстрый коммутатор Ethernet, порт 10/100 Мбит/с |
dogUSB |
Разъём USB типа A с USB 2.0 хабом, разъём Micro SD с кард-ридером |
dog eMMC |
4 ГБ Flash, USB-порт типа A |
Технические характеристики
Микропроцессор Arduino
Процессор |
Atheros AR9331 |
Архитектура |
MIPS 24K, до 400 МГц |
Рабочее напряжение |
3,3 В, тип. 380 мА (113–570 мА) |
Флеш-память |
16 МБ |
ОЗУ |
64 МБ DDR2 |
Тактовая частота |
400 МГц |
WiFi |
802.11 b/g/n 2,4 ГГц |
Ethernet |
802.3 10/100 Мбит/с |
USB |
2.0 Host |
Микроконтроллер Arduino
Микроконтроллер |
ATmega32u4 |
Архитектура |
AVR |
Рабочее напряжение |
5 В |
Флеш-память |
32 КБ |
SRAM |
2,5 КБ |
Тактовая частота |
16 МГц |
Аналоговые выводы ввода/вывода |
12 |
EEPROM |
1 КБ |
Ток на вывод ввода/вывода |
40 мА на выводах I/O; 50 мА на выводе 3,3 В |
Общие характеристики
Входное напряжение |
5 В |
Цифровые выводы ввода/вывода |
20 |
Выходы ШИМ |
7 |
Потребляемая мощность |
170 мА |
Размер печатной платы |
23 x 71,1 мм |
Масса |
16 г |
Код продукта |
A000108 |