 |
Обратите внимание на близкий |
|||
|
Модуль RC0137. Аналог Arduino UNO R3 CH340G ATmega328PA (RobotDyn) |
Это аналог основного самого популярного модуля Arduino UNO R3 содержащего микроконтроллер Atmega328. Центральный модуль микроконтроллера входящий в широкий класс устройств Arduino. Микроконтроллер модуля программируется через USB без использования специального программатора. Arduino Uno R3 CH340 выполнен с применением микросхем в планарном исполнении: МК Atmega328P-AU и преобразователь интерфейса USB-UART микросхема CH340G. Благодаря применению микросхемы МК в SMD корпусе возросла нагрузочная способность выходов модуля по току. Фирма Atmel ограничивает суммарный ток нагрузки выводов микроконтроллера расположенных с одной стороны корпуса МС. Благодаря расположению выводов примененного МК с четырех сторон нагрузочная способность модуля возросла.
Arduino и все ему сопутствующее - это с одной стороны хорошая возможность любителям попробовать себя в разработке при небольших затратах на аппаратную часть. С другой стороны - это недорогая платформа для отработки схемотехнических и программных решений автоматики применимая в КБ, исследовательских лабораториях и других творческих структурах работающих над созданием современных приборов.
Характеристики
Напряжения питания, В
подаваемое на соединитель USB 5
через круглый соединитель 7 – 12
Выходной ток стабилизатора 3,3 В 50 мА
Память КБайт
Flash 32 за исключением 0,5 занятых загрузчиком
SRAM 2
EPROM 1
Тактовая частота 16 МГц
Характеристики модуля Arduino Uno R3 CH340 повторяют характеристики Arduino Uno R3. Во многом они определены типом использованного МК.
Схема Arduino Uno R3 CH340
Arduino Uno R3 CH340 имеет разветвленную схему питания, в которую входят следующие основные компоненты: гнезда DC2.1 и USBB-1J, микросхемы NCP1117ST50T3G и LM358, транзистор Q1, его тип SI2301DS. В DC2.1 вставляется штекер DJK-02A блока питания, центральный контакт – положительный полюс. Другое подключение питания проиcходит через USB разъем тип В. Предохранитель RT защищает USB порт компьютера от перегрузки. Он разрывает соединение, если от USB порта потребляется ток более 500 мА, и восстанавливает соединение после остывания корпуса. Через диод D1 питание поступает на микросхему NCP1117ST50T3G стабилизатор напряжения 5 вольт. С его выхода поступает стабилизированное напряжение питания элементов схемы Arduino Uno R3 CH340. Микросхема LM358 анализирует уровень напряжение поступающего от лабораторного блока питания. Она работает так: если напряжение на входе + больше чем на входе – , то на выходе будет напряжение питания микросхемы, иначе на ее выходе напряжение равно нулю. Благодаря делителю напряжения на резисторах R14 и R15 при напряжении на контакте 1 диода 1n4007 более 6,6 В на выходе LM358 будет 5 вольт, иначе 0 вольт.
Условное графическое обозначение Р-канального MOSFET транзистора.
Q1 SI2301DS – силовой Р-канальный MOSFET транзистор. Отпирающим для него является отрицательное относительно истока напряжение, приложенное к затвору и превышающее его пороговое. В Р-канальном транзисторе ток вытекает из стока в схему при приложенном отрицательном напряжении затвор-исток, сток соединен с отрицательным полюсом схемы. В состав транзистора входит диод. При открытом транзисторе ток протекает в обоих направлениях.
Попробуем разобраться как работает схема питания и какие функции она выполняет. Допустим к Arduino Uno R3 CH340 подключен только внешний блок питания напряжением 9 вольт. Тогда с выхода стабилизатора NCP1117ST50T3G в схему поступает 5 вольт. Если модуль подключен только к USB порту, то ток питания течет через предохранитель RT и диод в корпусе транзистора Q1. Теперь представим ситуацию когда подключены блок питания и USB порт. На линии питания положительного напряжения присутствует 5 вольт от стабилизатора. Ток от USB порта должен течь через диод, но на диоде происходит падение напряжения, а USB также содержит 5 вольт. Поэтому, проходя через диод напряжение от USB снизится, а на линии уже присутствует 5 вольт стабилизатора. Поэтому ток от USB течь не будет или скорее всего его величина будет очень малой – он может протекать только от большего к меньшему, но не наоборот. Так происходит автоматическое прекращение потребления энергии от USB порта при работе блока питания.
Если на контакте 1 диода 1n4007 напряжение снизится до уровня 6,5 вольт или менее, то на выходе компаратора на МС LM358 напряжение станет равным нулю, транзистор Q1 откроется и напряжение питание схемы будет поступать на контакт разъема USB. Так как там 5 вольт и питание USB тоже 5 вольт, то заметный ток не будет протекать ни в каком направлении. Возможны небольшие токи в следствии невозможности обеспечить в двух приборах абсолютно идентичных уровней 5 вольт. Поэтому руководствуясь принципом “береженного бог бережет” запрещается использовать блоки питания с выходным напряжением ниже 7 вольт при одновременном подключении к USB.
Функция компаратора на МС LM358 – сформировать сигнал при снижении питания ниже критического. Это используется при питании устройства на базе Arduino Uno R3 CH340 от батарей. Если вместо блока питания готовое устройство питается от батарей, то необходимо следить за их разрядкой по уровню выходного напряжения. В готовом устройстве нет подключения к ПК и соединитель USB можно использовать в своих целях. При разряде батарей напряжение снижается, компаратор определяя это открывает транзистор Q1 и на контакт питания соединителя порта USB поступает напряжение. Это используется для определения разряда батарей различными устройствами прибора.
Микросхема CH340G обеспечивает связь с ПК через порт USB. Для удобства программирования внешних устройств, через интерфейс RS232, на плате располагается разъем X1. Напряжение 3,3 вольта обеспечивает стабилизатор U5 LM6206. К резистору R13 подключена кнопка сброс. С контактами МК интерфейса SPI соединен разъем для внутрисхемного программирования ICSP. Выводы МК подключены к соединителям находящимся по краям платы. Второй операционный усилитель входящий в микросхему LM358 обозначенный в схеме В соединен с контактом 13 гнезда IOL. Он обеспечивает работу индикатора L и предохраняет выход МК от токовой нагрузки светодиода.
Индикация
Для отображения режима работы на плате Arduino Uno R3 CH340 расположены четыре светодиода:
ON – включение питания
RX – передача данных
TX – передача данных
L – контакт 13
Драйвер микросхемы USB порта
Для работы модуля Arduino Uno R3 CH340 с ПК нужно установить драйвер под вашу ОС:
Windows 98 / 2000 / XP / Vista / 7 / 8 / 8.1 / 10
LINUX
MAC
Драйвер необходим для работы микросхемы CH340G. Она преобразует сигналы интерфейса USB в формат UART и обратно. Соединим модуль USB кабелем с ПК. Если Windows не смогла определить Arduino и выдала неопознанное USB устройство в диспетчере устройств, то необходимо выполнить следующие действия.
Скачайте драйвер, раскройте архив, запустите SETUP.EXE и нажмите INSTALL.
Откройте диспетчер устройств. Если установка прошла успешно, то Arduino будет определен как USB-SERIAL CH340.
Если опять неопознано USB2.0-Serial устройство, то нажать правой кнопкой мыши на USB 2.0 SERIAL в диспетчере устройств, затем выбрать обновить драйверы. Далее выполнить поиск драйверов на этом компьютере и указать путь к папке CH341SER, нажать далее.
Проверка работоспособности Arduino Uno R3 CH340
После успешной установки драйвера USB в ПК появляется виртуальный СОМ порт. Теперь следует установить пакет разработки программ Arduino IDE. Его скачивают с официального сайта. В меню среды разработки выберите Инструменты/Плата/Arduino UNO и Инструменты/Порт/COM5.
Для проверки откройте программу из папки Arduino/examples/01.Basic/Blink и запищите ее в МК с помощью команды Файл/Выгрузить. В результате выполнения команды должен мигать светодиод L.
------------------
УТЫ-00611:850
 Купившие этот товар также заказали: |
