Ardunio Uno R3

Ardunio Uno R3 Geliştirme Kartı

Bloğumuzun ilk yazısında Ardunio Uno R3 kartından bahsedeceğim.

Ardunio kartlarını en anlamlı şekilde kullanmak için önce onu tanımalıyız.

   Resimde gördüğünüz kart klon Ardunio Uno R3 tür. Klon kartlar ile orijinal kartlar arasında mikroişlemci ve renk dışında fark yoktur.  Yeni kullanıcılar için klon kartlar ekonomik olacaktır. 

Pinler ve ATmega 328 dışında Arduino Uno normal USB girişine ve adaptör girişine sahiptir. USB girişi sayesinde bilgisayara bağlayıp kolay bir şekilde kod atabilir ya da bilgisayar ile haberleşmesini sağlarız. Adaptör girişi ise adaptör ya da pil sayesinde arduino için gereken gücü almamızı sağlar ancak usb ile bilgisayara bağlıyken ya da başka kaynaktan güç alırken bu girişi kullanmak zorunda değiliz. Arduino Uno 3 adet led barındırır bunlardan ikisi RX ve TX ledleridir ve seri haberleşme akışı sırasında çalışırlar diğer led ise 13. pine bağlıdır bu sayede led uyarısı istediğimiz durumlarda harici led bağlamadan bu ledi kullanabiliriz.

Arduino, Processing/Wiring dilini kullanarak çevre elemanları ile temel giriş çıkış uygulamalarını gerçekleştiren açık kaynaklı fiziksel programlama platformudur. Arduino ile bağımsız olarak interaktif uygulamalar gerçekleştirilebilirsiniz. Aynı zamanda Arduinoyu bilgisayar ile Flash, Processing, MaxMSP, C # gibi birçok yazılım üzerinden ya da kendi yazdığınız yazılımlarla haberleştirerek de kullanabilirsiniz. Açık kaynaklı arayüz yazılımını internet sitesinden Windows, Mac OS X ve Linux platformları için indirebilirsiniz.

Arduino UNO R3, Arduino Uno’un en son çıkan modelidir. Bundan önceki modellerde (Uno, Duemilanove) bulunan tüm özellikleri desteklemektedir. UNO R3 modeliyle birlikte önceki versiyonlarda ki 8U2 modeli yerine 16U2 modeli kullanılmıştır. Bu şekilde daha hızlı veri aktarımı daha az hafıza kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Linux ve Mac bilgisayarlarda Arduino’yu bilgisayara bağlamak için herhangi bir driver’a ihtiyaç yoktur. Windows bilgisayarlarda Arduino IDE yazılımı içinde gelen inf dosyasını bilgisayarınıza tanıtmanız yeterlidir. Bu şekilde Arduino’nuzu bilgisayarınıza klavye, mouse, joystik ve benzeri aksesuarlar gibi takıp kullanılabilir hale getirebilirsiniz.

UNO R3 ekstradan SDA ve SCL pinlerine sahiptir bu pinler kart yerleşiminde AREF pininin yanında bulunmaktadır. Bununla birlikte kart üzerinde önceki versiyonlardan farklı olarak reset pininin yanına iki yeni pin eklenmiştir. Biri shieldlere kart üzerinden besleme sağlamak amacıyla IOREF pini diğeri ise ileride kullanılmak üzere ayrılmış boş bağlantısız pindir. UNO R3 piyasada bulunan tüm shieldler ile uyumlu olup yeni pinleri ile de bundan sonra üretilecek olan yeni shieldlere de uyumlu haldedir.

Ardunio Uno R3 kartı üzerinde bulunan girişler;

 1 : USB jakı

 2 : Power jakı (7-12 V DC)

 3 : Mikrodenetleyici ATmega328

 4 : Haberleşme çipi

 5 : 16 MHz kristal

 6 : Reset butonu

 7 : Power ledi

 8 : TX / NX ledleri

 9 : Led

 10 : Power pinleri

 11 : Analog girişler

 12 : TX / RX pinleri

 13 : Dijital giriş / çıkış pinleri (yanında ~ işareti olan pinler PWM çıkışı olarak kullanılabilir.)

 14 : Ground ve AREF pinleri

 15 : ATmega328 için ICSP

 16 : USB arayüzü için ICSP

Arduino Uno Teknik Özellikleri

Güç beslemesi

 

Usb : 5v

Pil : 9v

Giriş voltajı (tavsiye edilen): 7-12V

Giriş volajı (limit) : 6-20V

5 v çıkışından : 50mA

3,3v çıkışından : 50mA e kadar

İşlemcisi

 

Microcontrolör : ATmega328p / ATmega168

16mhz hızında

Flash Memory : 32 KB (ATmega328) 0.5 KB bootloader için kullanılmakta

SRAM : 2 KB (ATmega328)

EEPROM : 1 KB (ATmega328p)

2 kilobaytlık yazılım hafızası size çok az gelebilir ama bu kısma sadece birkaç satır yazı içeren kod gireceğimiz için bu size her türlü yetecektir. Normalde USB belleklerde alışık olduğumuz gigabaytlarca hafızaya hiç mi hiç gerek yok.

 

Giriş çıkış

 

Dijital giriş / çıkış pinleri : 14 tane (6 tanesi PWM çıkışını destekler)

Analog giriş pinleri : 6 tane

Giriş / çıkış pini başına düşen DC akım : 40 mA

3,3 V pini için akım : 50 mA

SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK)

I2C

AREF : Analog giriş için referans voltajı

Tx transmit (iletim) – Rx  receive (alım)

Fiziksel özellikleri

 

Uzunluk   68.6 mm

Genişlik    53.4 mm

Ağırlık      25 g

 

Ardunio Uno üzerinde D0-D13 14 adet digital pini, a0,a5 arasında 6 adet analog pini var.

 

Ardunio Uno’ da ICSP isimli pinler digital 11, 12, 13 numaralı pinlerle aynı olup kısa devredir. Yani bu pinleri d11, d12, d13 pinleri olarak kullanabilirsiniz. Ancak ICSP’ yi veya digital pinleri kullandığınızda diğer digital 11, 12, 13 pinlerini farklı amaçla kullanamazsınız.

 

Ardunio UNO’ da SMD ve DİP model olarak 2 farklı çipli model mevcuttur. Bu modellerin farkları DİP soketli modelde mikrodenetleyiciyi sökebilir dışarıda kullanabilirsiniz. Bunun yanı sıra DİP soket modellerinde digital pinlerin üzerinde sol tarafta 6 adet pin bulunur. Bu pinler SPI haberleşmede kullanılan MOSI(Master Out Slave In), MISO (Master In Slave Out), SCK(Serial Clock), Reset pinleridir. Bu pinler digital 11, 12, 13 pinlerinden farklı olarak kullanılabilirler. Kalan 2 pin ise 5 volt ile GND’ dir.

 

Digital Pinler : 0 veya 5 volt giriş, çıkış (input,output) verebilen pinlerdir. Bu pinlerden bazılarının ekstra özellikleri vardır. Mesala D13 pini Serial Clock pini olarak kullanılır yani SPI haberleşmede 2 cihazın saat hızlarını eşitleyip senkronizasyon sağlamak amaçlı kullanılır. Bunun yanı sıra PWM (pulse with modulation) dalga modülasyonu olarak kullanılabilir yani normalde digital pinler 0 veya 5 volt gerilim verebilirken PWM pinleri analogWrite komutu ile 0,019 volt hassasiyetle 0-5 volt arası gerilim verebilirler. Bu pinler hassas motor sürme gibi amaçlarla kullanılabilir.

 

PWM Pinleri : Yukarıda digital pin tanımında da belirttiğim gibi 0,5 volt arasında 0,019 volt hassasiyetle voltaj alabilirsiniz. Bu pinler digital pinlerden ~işaretli olanlardır.  Uno için; 3,5,6,9,10,11 numaralı digital pinlerdir.

 

Analog Pinler : A0-A5 Arasındaki pinlerdir, analog giriş çıkış amaçlı kullanılırlar, Analog olarak 0-5 volt arası gerilimi 5/1024 hassasiyet ile alıp verebilir. IN olarak kullanıldığında cihazların verdiği gerilimi ölçebilirsiniz.

 

MOSI Pini (Master Out Slave In) : Bu pin digital 11 pininde olup SPI haberleşme de master çıkışı olarak kullanılır.

MISO Pini (Master IN Slave Out) : Bu pin digital 12 pininde olup SPI haberleşme de master girişi olarak kullanılır.

SCK Pini (Serial Clock) : Bu pin SPI haberleşme de veya farklı iletişim yollarında kullanılır. 2 cihazın çalışma saat hızlarını eşitleyip senkronizasyon için kullanılır.

SS Pini (Select Slave) : Bu pin Master-Slave bağlamtılarında slave seçimi için kullanılır.

Reset Pini : Bu pin bi çok cihazda kullanılır, cihazları resetlemek amaçlı kullanılır.

IOREF : Arduino kartlar üzerindeki bu pin, mikrodenetleyicinin çalıştığı voltaj referansını sağlar.

AREF : Bu pin analog pinlerdeki voltaj ölçümü için referans pinidir.

RX Pini : Receive pinidir, Seri haberleşme de input için kullanılır, ancak arduino usb üzerinden bilgisayara bağlı ise bu pinler kullanılamaz.

TX Pini : Transmit pinidir, Seri haberleşme de output için kullanılır, ancak arduino usb üzerinden bilgisayara bağlı ise bu pinler kullanılamaz.

I2C Pinleri : Analog4 ve Analog5 pinleridir. I2C haberleşme metodu kullanılarak 2 cihaz haberleşebilir.

SDA(Serial Data) Pini : SDA Pini A4 pinidir. Bu pin analog pin özelliğinden farklı olarak I2C Bağlantısı için kullanılabilir.

SCL(Serial Clock Line) Pini : SCL Pini A5 pinidir. Bu pin analog pin özelliğinden farklı olarak I2C Bağlantısı için kullanılabilir.

3.3v Pini : 3.3 voltluk çıkış pinidir, 3.3v besleme gerektiren cihazlarınızı bu pine bağlayabilirsiniz. Ancak maksimum 50mA akım verebilir.

5v Pini : 5 voltluk çıkış pinidir. 5v besleme gerektiren cihazlarınızı bu pine bağlayabilirsiniz. Maksimum 450mA akım verebilir.

GND Pini : Toprak (-) pinidir. Cihazlarınızın gnd veya – uçlarını bu pine bağlayabilirsiniz.

VIN Pini : Voltage IN anlamına gelir, Arduino kartınızı bu pinden 5,9,12 volt gerilim ile besleyebilirsiniz. Bu pinden beslemek için güç kaynağınızın gnd ucunu da Arduino’nun herhangi bir gnd pinine bağlamanız gerekmektedir.

SPI Haberleşme Nedir ?

SPI (Serial Peripheral Interface) PIC programlama da sıklıkla kullanılan arduino’ nun da desteklediği bir haberleşme türüdür. Kısa mesafe destekler tam bir mesafe belirtilmiyor. (Ben 4 metreden sağlıklı veri alabiliyorum.) iletişim yöntemi olarak I2C e benzer. Arduino ile başka bir arduino veya sensörlerin haberleşmesi için kullanılır. Örnek olarak RFID. SPI haberleşme çok hızlıdır 8mbps civarında bir hız alınabilmektedir. I2C Nedir ?

Inter-Integrated Circuit, Arduino’ da kullanılan seri haberleşme türüdür. 3 hat ile kullanılır bunlardan biri GND hattıdır. Yani 2 cihazın gndlerinin ortak olması gerekmektedir. Diğer hatlardan biri SDA diğeri SCL pinleridir bunlar Analog4 ve Analog5 pinleridir. Arduino da pin sayısı yetmiyor diyorsanız I2C modülleri bulunmaktadır bu modüller 8 giriş 2 çıkış şeklindedir. Yani 8 pinli 8 adet cihazı 8 adet I2C modülü ile tek bir arduino’ ya bağlayabilirsiniz.

Kaynakça: diyot.net