MIKROKOTROLER ARDUINO UNO

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berdasarkan ATmega328 (datasheet). Arduino memiliki 14 digital pin input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler; mudah untuk  terhubung ke komputer dengan kabel USB atau dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk memulai.

Arduino Uno berbeda dari semua board mikon sebelumnya dalam hal itu tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Revisi 2 dari  Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke ground, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU. Revisi 3 dari dewan memiliki fitur-fitur baru berikut:

1,0 pinout: 

menambahkan SDA dan pin SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET, yang IOREF yang memungkinkan perisai untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board. Di masa depan, perisai akan kompatibel dengan kedua board yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan masa depan.

Sirkuit RESET yang kuat. 

Atmega 16U2 menggantikan 8U2. "Uno" berarti satu di Italia dan bernama untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi Arduino, bergerak maju. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian USB Arduino board, dan model referensi untuk platform Arduino; untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, melihat indeks pada boardArduino.

Data Teknis Arduino Uno

Microcontroller	ATmega328
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limits)	6-20V
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins	6
DC Current per I/O Pin	40 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM	2 KB (ATmega328)
EEPROM	1 KB (ATmega328)
Clock Speed	16 MHz
Length	68.6 mm
Width	53.4 mm
Weight	25 g

Skema Arduino Uno

File EAGLE: arduino-uno-Rev3-reference-design.zip (CATATAN: bekerja dengan Eagle 6.0 dan yang lebih baru)

Skema: Arduino-uno-Rev3-schematic.pdf


Catatan: Arduino referensi desain dapat menggunakan ATmega8, 168, atau 328, model sekarang menggunakan ATmega328, tapi ATmega8 ditunjukkan dalam skema untuk referensi. Pin konfigurasi identik pada semua tiga prosesor.

Power

Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis.

Eksternal (non-USB) listrik bisa datang baik dari adaptor AC-DC (wall-kutil) atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan steker 2.1mm pusat-positif ke colokan listrik dewan. Memimpin dari baterai dapat dimasukkan dalam Gnd dan Vin pin header konektor DAYA.

Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal 6 sampai 20 volt. Jika disertakan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun, 5V pin dapat memasok kurang dari lima volt dan dewan mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak papan. Kisaran yang disarankan adalah 7 sampai 12 volt.

Pin listrik adalah sebagai berikut:

VIN. Tegangan input ke papan Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai lawan 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya lainnya diatur). Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika memasok tegangan melalui colokan listrik, mengaksesnya melalui pin ini.
Pin 5V.This output 5V diatur dari regulator di papan tulis. Dewan dapat dengan daya baik dari colokan listrik DC (7 - 12V), konektor USB (5V), atau pin VIN dewan (7-12V). Menyediakan tegangan melalui 5V atau 3.3V pin bypasses regulator, dan dapat merusak papan Anda. Kami tidak menyarankan itu.
3V3. Sebuah pasokan 3,3 volt yang dihasilkan oleh regulator on-board. Menarik arus maksimum adalah 50 mA.
GND. Pin tanah.

IOREF. Pin ini di papan Arduino memberikan tegangan referensi dengan yang mikrokontroler beroperasi. Sebuah perisai dikonfigurasi dengan benar dapat membaca pin tegangan IOREF dan memilih sumber daya yang tepat atau mengaktifkan penerjemah tegangan pada output untuk bekerja dengan 5V atau 3.3V.

Memory


ATmega328 memiliki 32 KB (0,5 KB digunakan untuk bootloader). Ini juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan perpustakaan EEPROM).

Input dan Output

Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead () fungsi. Mereka beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal yang (terputus secara default) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari ATmega8U2 USB-to-TTL Serial Chip.
Interupsi eksternal: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai rendah, naik atau jatuh tepi, atau perubahan nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi untuk rincian.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan analogWrite () fungsi.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI.
LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai TINGGI, LED menyala, ketika pin RENDAH, itu off.
Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 melalui A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default mereka mengukur dari tanah ke 5 volt, meskipun adalah mungkin untuk mengubah ujung atas jangkauan mereka menggunakan pin AREF dan analogReference () fungsi. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

TWI: pin A4 atau SDA dan A5 atau pin SCL. Dukungan komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire.
Ada beberapa pin lainnya di papan:

AREF. Tegangan referensi untuk input analog. Digunakan dengan analogReference ().
Ulang. Bawa baris LOW ini untuk me-reset mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset untuk perisai yang menghalangi satu di papan tulis.

Lihat juga pemetaan antara pin Arduino dan port ATmega328. Pemetaan untuk ATmega8, 168, dan 328 identik.


Komunikasi

Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. The ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran papan komunikasi serial ini melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer. The '16U2 firmware menggunakan driver standar USB COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file .inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana yang akan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip dan USB koneksi USB-to-serial ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

Sebuah perpustakaan SoftwareSerial memungkinkan untuk komunikasi serial pada salah digital pin Uno.


The ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C; lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.


Pemrograman

Arduino Uno dapat diprogram dengan software Arduino  (download). Pilih "Arduino Uno dari menu Tools> Board (sesuai dengan mikrokontroler pada forum Anda). Untuk rincian, lihat referensi dan tutorial  : reference and tutorials.

The ATmega328 pada Arduino Uno datang preburned dengan bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan protokol asli STK500 (referensi, file header C).

Anda juga dapat memotong bootloader dan program mikrokontroler melalui ICSP (In-Circuit Serial Programming) sundulan menggunakan Arduino ISP  atau serupa; lihat petunjuk ini untuk rincian:  these instructions 

The ATmega16U2 (atau 8U2 di Rev 1 dan papan rev2) kode sumber firmware tersedia. The ATmega16U2 / 8U2 dimuat dengan bootloader DFU, yang dapat diaktifkan dengan:

Pada papan Rev 1: menghubungkan jumper solder di bagian belakang papan (dekat peta Italia) dan kemudian reset 8U2.
Pada papan Rev2 atau lambat: ada resistor yang menarik 8U2 / 16U2 HWB baris ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.

Anda kemudian dapat menggunakan Atmel's FLIP software FLIP software Atmel (Windows) atau programmer  DFU programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat firmware baru. Atau Anda dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal (Timpa bootloader DFU). Lihat kontribusi pengguna tutorial ini this user-contributed tutorial 
untuk informasi lebih lanjut. 


Otomatis (Software) ulang

Daripada membutuhkan pers fisik tombol reset sebelum upload, Arduino Uno dirancang dengan cara yang memungkinkan untuk ulang oleh perangkat lunak yang berjalan pada komputer yang terhubung. Salah satu garis hardware flow control (DTR) dari ATmega8U2 / 16U2 terhubung ke garis reset dari ATmega328 melalui 100 nanofarad kapasitor. Ketika baris ini menegaskan (diambil rendah), garis reset tetes cukup lama untuk me-reset chip. Perangkat lunak Arduino menggunakan kemampuan ini untuk memungkinkan Anda untuk meng-upload kode dengan hanya menekan tombol upload di lingkungan Arduino. Ini berarti bahwa bootloader dapat memiliki batas waktu yang lebih pendek, seperti penurunan DTR dapat terkoordinasi dengan dimulainya upload.

Pengaturan ini memiliki implikasi lain. Ketika Uno terhubung ke salah satu komputer yang menjalankan Mac OS X atau Linux, itu me-reset setiap kali sambungan dibuat untuk itu dari perangkat lunak (via USB). Untuk berikut setengah detik atau lebih, bootloader berjalan pada Uno. Sementara itu diprogram untuk mengabaikan data yang cacat (yaitu apa-apa selain upload kode baru), itu akan mencegat beberapa byte pertama dari data yang dikirim ke papan setelah sambungan dibuka. Jika berjalan sketsa di papan menerima konfigurasi satu-waktu atau data lain ketika pertama kali dimulai, memastikan bahwa perangkat lunak dengan yang berkomunikasi menunggu kedua setelah membuka koneksi dan sebelum mengirim data ini.

Uno berisi jejak yang dapat dipotong untuk menonaktifkan auto-ulang. Bantalan di kedua sisi jejak dapat disolder bersama untuk mengaktifkan kembali itu. Ini berlabel "RESET-EN". Anda juga mungkin dapat menonaktifkan auto-ulang dengan menghubungkan ohm resistor 110 dari 5V ke garis reset; lihat thread forum ini this forum thread untuk rincian.

USB Perlindungan arus lebih

Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer Anda dari celana pendek dan arus lebih. Meskipun kebanyakan komputer memberikan perlindungan internal mereka sendiri, sekering memberikan lapisan tambahan perlindungan. Jika lebih dari 500 mA diterapkan ke port USB, sekering otomatis akan mematahkan sambungan sampai pendek atau overload akan dihapus.

Karakter Fisik

Panjang maksimum dan lebar PCB Uno adalah 2,7 dan 2,1 inci masing-masing, dengan konektor USB dan jack listrik memperluas luar mantan dimensi. Empat lubang sekrup memungkinkan papan harus terpasang ke permukaan atau kasus. Perhatikan bahwa jarak antara pin digital 7 dan 8 adalah 160 mil (0,16 "), tidak bahkan beberapa dari jarak 100 mil dari pin lainnya.


demikian sekilas tentang Mikrokontroler Arduino Uno, semoga bermanfaat.




sumber tulisan dari:
http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno