(SKU:RB-01C105)Arduino M0 Pro

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目錄

產(chǎn)品概述

借助全新Arduino M0 pro電路板，創(chuàng)造性人才將有可能針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、可穿戴式技術(shù)、高科技自動(dòng)化、野外機(jī)器人及制造領(lǐng)域的其他尚不可想象的冒險(xiǎn)活動(dòng)提出最富于想象力的新創(chuàng)意。Arduino M0 pro是對(duì)Arduino UNO平臺(tái)的簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的32位擴(kuò)展。該電路板采用Atmel的SAMD21 MCU，并具備32位ARM Cortex? M0內(nèi)核。隨著M0電路板的加入，Arduino家族的產(chǎn)品陣容得以壯大，新成員可以提供更高性能。Atmel內(nèi)核使這個(gè)電路板的靈活性得以提升，并擴(kuò)大我們所能想到和實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目的范圍；此外，還使得M0 Pro成為學(xué)習(xí)32位應(yīng)用開發(fā)的理想教學(xué)工具。Atmel的嵌入式調(diào)試器（EDBG）集成在電路板上，可以提供全調(diào)試接口，無需額外軟件，使調(diào)試工作更加容易。此外，EDBG還支持虛擬COM端口，用于設(shè)備編程和傳統(tǒng)的Arduino引導(dǎo)加載程序功能。

規(guī)格參數(shù)

  1. 微處理器：ATSAMD21G18, 48pins LQFP
  2. 工作電壓：3.3V
  3. 數(shù)字I/O引腳：14個(gè)、12 個(gè) PWM 和 UART
  4. 模擬輸入引腳：6, 12-位 ADC channels
  5. 模擬輸出引腳：1, 10位 DAC
  6. 每個(gè)I/O引腳的直流電流：7 mA
  7. Flash Memory：256 KB
  8. SRAM：32 KB
  9. EEPROM通過仿真最高：16KB
  10. 時(shí)鐘速度：48 MHz
  11. 外形尺寸：2.7英寸*2.1英寸

接口介紹

電源接口

Arduino M0 pro可通過微型USB連接或外部電源供電。電源自動(dòng)選擇。外部（非USB）電源可來自AC-DC適配器（wall-wart）或電池。通過將2.1mm公插頭插入電路板的電源插孔，適配器可連接到電路板。電池引線可插入POWER連接器的Gnd和Vin排針。

電源輸入 電壓要求 電流要求 連接器標(biāo)記
外部電源 5V ± 2 % (± 100mV) 建議最低1A最大為2A PWR
嵌入式調(diào)試器USB 4.4V-5.25V 500mA DEBUG
目標(biāo)USB 4.4V-5.25V 500mA TARGET USB


說明：Arduino M0 Pro 將自動(dòng)檢測(cè)哪個(gè)電源可供使用，并根據(jù)下面的優(yōu)先級(jí)選擇使用哪一個(gè)：

  1. 外部電源
  2. 嵌入式調(diào)試器USB
  3. 目標(biāo)USB

注意：當(dāng)通過USB接口的500mA不足以為USB主機(jī)應(yīng)用中所連接的USB設(shè)備供電時(shí)，就需要使用外部電源。
電源引腳如下：

  • VIN：Arduino電路板在使用外部電源時(shí)的輸入電壓（相對(duì)于來自USB連接或其他穩(wěn)壓電源的5伏）。你可以通過該引腳提供電壓，或者，如果通過電源插孔供給電壓，通過該引供電。
  • 5V：用于為微控制器及電路板上其他組件供電的穩(wěn)壓電源。這可以通過板載穩(wěn)壓器來自VIN，或者通過USB或另一個(gè)5伏穩(wěn)壓來供電。
  • 3V3：板載穩(wěn)壓器產(chǎn)生的3.3伏電源。最大電流消耗為50 mA。
  • GND：接地引腳。
  • IOREF：電路板輸入/輸出引腳的工作電壓（即電路板的VCC）。在M0 Pro上為3.3V。

儲(chǔ)存器

ATSAMD21G18有256 KB（4 KB用于引導(dǎo)程序）內(nèi)存。引導(dǎo)加載程序?yàn)锳tmel原廠預(yù)燒，存儲(chǔ)在專用的ROM存儲(chǔ)器。利用NVM熔斷器對(duì)引導(dǎo)加載程序加以保護(hù)。另外，還有32 KB的SRAM和最高16KB的仿真EEPROM（可利用EEPROM庫讀取）。

輸入和輸出

使用pinMode(), digitalWrite(), and digitalRead()函數(shù)，M0 Pro上20個(gè)數(shù)字I/O引腳中的每一個(gè)都可用作輸入或輸出端口。其工作電壓為3.3伏。7mA作為I/O引腳的最大直流電流，內(nèi)部上拉電阻（默認(rèn)斷開）為20-50千歐。此外，一些引腳具有專用功能：

  1. 串口：0（RX）和1（TX）。用于利用ATSAMD21G18硬件串口功能接收（RX）和發(fā)送（TX）TTL串行數(shù)據(jù)。注意，在M0 Pro上，串口類是指USB（CDC）通信；對(duì)于引腳0和1上的TTL串口，使用Serial1類。
  2. TWI：2（SDA）和3（SCL）。支持利用Wire庫進(jìn)行TWI通信。
  3. PWM：引腳2至13。利用analogWrite()函數(shù)提供8位PWM輸出。PWM的分辨率可利用analogWriteResolution()函數(shù)進(jìn)行更改。

注1 引腳4和10不能同時(shí)用作PWM。
注2 引腳5和12不能同時(shí)用作PWM。

  1. SPI：在ICSP頭部。這些引腳支持利用SPI庫進(jìn)行SPI通信。注意，SPI 引腳并非像在Uno上一樣連接到任何數(shù)字I/O引腳。它們僅在ICSP接口上提供。這意味著，如果你有使用SPI的擴(kuò)展板，但沒有連接到M0 Pro的6引腳ICSP接口的6引腳ICSP連接器，擴(kuò)展板將無法工作。
  2. LED：13。有連接到數(shù)字引腳13的內(nèi)置LED。當(dāng)引腳為HIGH值，LED亮起，當(dāng)引腳為LOW值時(shí)，LED熄滅。

模擬輸入：A0-A5。M0 Pro有6個(gè)模擬輸入，標(biāo)有A0至A5。引腳A0-A5出現(xiàn)在與Uno上同樣的位置；每個(gè)模擬輸入提供12位分辨率（即4096個(gè)不同的值）。默認(rèn)情況下，模擬輸入從接地到3.3伏不等，盡管可以利用AREF引腳和analogReference()函數(shù)改變其范圍的上限值。

  1. DAC：引腳A0可利用analogWrite()函數(shù)提供真正的10位分辨率（1023色階）的模擬輸出。該引腳可用于利用視頻庫創(chuàng)建視頻輸出。
  2. AREF: 模擬輸入的參考電壓。配合analogReference()使用。
  3. 重置：設(shè)置為LOW，重置微控制器。在使用擴(kuò)展板時(shí)，這通常用于添加重置按鈕。

通信

Arduino M0有許多裝置，支持與計(jì)算機(jī)、另一個(gè)Arduino或其他微控制器，以及手機(jī)、平板電腦、相機(jī)等不同終端進(jìn)行通信。
SAMD21提供一個(gè)硬件UART和三個(gè)硬件USART支持TTL（3.3V）串行通信。編程端口連接到EDBG，可以為所連接計(jì)算機(jī)上的軟件提供虛擬COM端口（為識(shí)別設(shè)備，Windows機(jī)器將需要.inf文件，但是OSX和Linux機(jī)器將自動(dòng)識(shí)別電路板為COM端口。）。 另外，EDBG還連接到SAMD21硬件UART。引腳RX0和TX0上的串口提供串口到USB通信，以便通過ATSAMD21G18 微控制器為電路板編程。 Arduino軟件包括一個(gè)串口監(jiān)視器，支持電路板收發(fā)簡(jiǎn)單的文本數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)正在通過ATSAMD21G18芯片和計(jì)算機(jī)的USB連接傳輸時(shí)（但并非用于引腳0和1的串行通信），電路板上的RX和TX LED閃爍。
本機(jī)USB端口連接到SAMD21。支持通過USB的串行通信。這樣可以實(shí)現(xiàn)與串口監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)上其他應(yīng)用的串行連接。另外，還支持Due仿真所連接計(jì)算機(jī)的USB鼠標(biāo)或鍵盤。
本機(jī)USB端口還作為鼠標(biāo)、鍵盤和智能手機(jī)等連接外設(shè)的USB主機(jī)。
另外，SAMD21還支持TWI和SPI通信。Arduino軟件包括一個(gè)Wire庫，可以簡(jiǎn)化TWI總線的使用。對(duì)于SPI通信，使用SPI庫。

編程

兩個(gè)USB端口都可用于為電路板編程， 盡管由于處理芯片擦除的方式而建議使用編程端口：

  • 編程端口：要使用本端口，選擇“Arduino M0 Pro （編程端口）” 作為Arduino IDE中的電路板。將M0 Pro的編程端口（離DC電源插孔最近的那個(gè)端口）連接到計(jì)算機(jī)。編程端口使用EDBG作為USB到串口芯片，連接到SAMD21的第一個(gè)UART（RX0和TX0）。EDBG有兩個(gè)引腳連接到S AMD21的重置和擦除引腳。在1200bps時(shí)打開和關(guān)閉連接的編程端口，會(huì)觸發(fā)SAMD21芯片的“硬擦除”程序，在與UART通信之前激活SAMD21上的擦除和重置引腳。這就是用于對(duì)M0 Pro進(jìn)行編程的推薦端口。這比在本機(jī)端口上進(jìn)行的“軟擦除”更可靠，即使主MCU崩潰也應(yīng)該能工作。
  • 本機(jī)端口：要使用這個(gè)端口，選擇“Arduino M0 Pro (Native USB Port)”作為Arduino IDE中的電路板。本機(jī)USB端口直接連接到SAMD21。將M0 Pro的本機(jī)USB端口（距離重置按鈕最近的一個(gè)）連接到你的計(jì)算機(jī)。在1200bps時(shí)打開和關(guān)閉本機(jī)端口，會(huì)觸發(fā)‘軟擦除’程序：閃存被擦除，電路板通過引導(dǎo)程序重啟。如果MCU由于某種原因崩潰，那么很可能是軟擦除程序不工作了，因?yàn)樵摮绦蛲耆赟AMD21上的軟件中發(fā)生。在不同的波特率打開和關(guān)閉本機(jī)端口不會(huì)重置SAMD21。

USB 過流保護(hù)

M0具有可復(fù)位的多晶硅熔斷器，可以保護(hù)計(jì)算機(jī)的USB端口，使其免于短路和過電流的影響。盡管大多數(shù)計(jì)算機(jī)都提供自己的內(nèi)部保護(hù)，但熔斷器可以提供額外的一層保護(hù)。如果超過500 mA施加到USB端口，那么，熔斷器將自動(dòng)中斷連接，直至去除短路或過載。

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