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Arduino YúN

目錄

產(chǎn)品概述

Arduino yun是一個(gè)基于Atmega32u4和 Ar9331的微控制器。Ar9331運(yùn)行著一個(gè)名為Linino的OpenWrt linux系統(tǒng)。這塊控制器帶有網(wǎng)絡(luò)通信和Wifi支持，USB-A端口，Micro-SD插槽，20個(gè)輸入輸出引腳（其中7個(gè)可用于PWM輸出，12個(gè)可用于模擬輸入），16 MHz晶振, micro USB接口，ICSP接口,和一個(gè)復(fù)位按鍵。

規(guī)格參數(shù)

YUN有兩個(gè)處理器： 1.AVR Arduino 控制器

  • 控制器：ATmega32u4
  • 工作電壓：5V
  • 輸入：5V
  • 數(shù)字 I/O接口：20個(gè)
  • PWM通道:7個(gè)
  • 模擬輸入通道：12個(gè)
  • 每個(gè)I/O引腳直流輸出電流為40 mA，3.3V引腳直流輸出電流50 mA
  • Flash：32 KB (其中4 KB用于bootloader)
  • SRAM：2.5 KB
  • EEPROM：1 KB
  • 時(shí)鐘速率：16 MHz

2.Linux 處理器

  • 處理器：Atheros AR9331
  • 架構(gòu)：MIPS @400MHz
  • 工作電壓：3.3V
  • 網(wǎng)絡(luò)：IEEE 802.3 10/100Mbit/s
  • WiFi：IEEE 802.11b/g/n
  • USB 類型-A：2.0 Host/Device
  • 讀卡器：Micro-SD only
  • RAM：64 MB DDR2
  • Flash：16 MB
  • PoE 兼容 802.3af
  • 外形尺寸：68.6*53.4 mm
  • 重量：40.6g

功能介紹

主要部件

20150528154814.png

在Yun小小的板子上集成了兩顆處理器。一個(gè)是ATmega32u4（標(biāo)號(hào)6），它是Arduino端的控制器，與連接的是MicorUSB（標(biāo)號(hào)8）和兩排數(shù)據(jù)插座以及ICSP頭（標(biāo)號(hào)4）。另一個(gè)處理器在標(biāo)號(hào)3部分，與它相連的是網(wǎng)絡(luò)接口（標(biāo)號(hào)1）、USB host（標(biāo)號(hào)7）以及WIFI（標(biāo)號(hào)2）。下面依次介紹各個(gè)標(biāo)號(hào)部分的作用：

  • 網(wǎng)絡(luò)接口（標(biāo)號(hào)1）：RJ45接口，即我們常見的有線網(wǎng)絡(luò)接口，它用來連接有線網(wǎng)絡(luò)；
  • WIFI模塊（標(biāo)號(hào)2）：WIFI模塊，用于連接無線網(wǎng)絡(luò)；
  • AR9331處理器（標(biāo)號(hào)3）：Linux端的處理器，它運(yùn)行的是基于Linux系統(tǒng)OpenWrt-Yun，它的作用是執(zhí)行一些Linux端的命令；
  • ICSP頭（標(biāo)號(hào)4）：它通常用來調(diào)試ATmega32u4。通常向ATmega32u4上傳程序是通過MicroUSB，當(dāng)引導(dǎo)部分損壞后，就需要使用ICSP來重建引導(dǎo)。當(dāng)然有些盾板也使用它來傳輸數(shù)據(jù)；
  • 指示燈組（標(biāo)號(hào)5）：對(duì)應(yīng)的指示燈有不同的功能，這在1.4.2中介紹；
  • ATmega43u4（標(biāo)號(hào)6）：Arduino端的處理器，它主要控制Yun上的兩排插座，之后編程的主要部分就是針對(duì)它；
  • USB Host（標(biāo)號(hào)7）：可以連接各種使用這種接口標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，例如攝像頭；
  • MicroUSB（標(biāo)號(hào)8）：功能包括為整個(gè)板子提供電源和為ATmega32u4編程。

引腳定義

  • VIN: 外部電源接口，只能接穩(wěn)定的5VDC
  • 5V： 短接VIN，同上
  • 3V3: 由板上的穩(wěn)壓管降壓而得的3.3V 電壓輸出
  • GND:地
  • IOREF: I/O pin輸出參考電壓，YUN默認(rèn)為5V?

存儲(chǔ)器

YUN上的ATmega32U4芯片有32K的空間（4K 用做BOOTLOADER）, 2.5KB的SRAM, 和1KB的EEPROM。
AR9331使用外部存儲(chǔ)設(shè)備。他包含64MB的DDR2 RAM和16MB的FLASH。FLASH里已經(jīng)在出廠時(shí)預(yù)裝了OPENWRT的LININO版本。你可以根據(jù)你的需要改變配置文件。長按WLAN RST鍵30秒即可還原成出廠設(shè)置。

輸入輸出

  • AR9331的管腳不能使用。YUN的全部的IO口都是從AVR的。
  • 全部的20個(gè)數(shù)字IO都可以用作輸入或輸出。使用方法為調(diào)用pinMode(), digitalWrite(),digitalRead(), 三個(gè)函數(shù)。他們的工作電壓為5V。 每個(gè)IO可最大可灌入40MA電流，并內(nèi)置20-50千歐上拉電阻。部分IO還有其他功能。
  • 串口：0 RX, 1 TX。AVR的硬件串口。在YUN上，IDE中所調(diào)用的SERIAL函數(shù)不再是訪問ATmega32U4, 而是訪問USB. ATmega32U4的硬件串口已經(jīng)與AR9331連接。如果想使用串口來訪問ATmega32U4，則需要操作AR9331上的LINUX系統(tǒng)來完成，你可以直接使用LINXU串口命令或者使用相關(guān)軟件。

通信接口

  • TWI/IIC ： 2 SDA, 3 SCL。
  • 外部中斷: 3 中斷0， 2 中斷1， 0 中斷2， 1 中斷3， 7 中斷4。這些外部中斷可以通過設(shè)置中斷觸發(fā)條件，如低電平觸發(fā)，下降沿觸發(fā)，上升沿觸發(fā)。不推薦使用0和1腳，因?yàn)樗麄円呀?jīng)與AR9331連接做串口通信。 同樣7腳也不推薦使用，因?yàn)樗谏院蟮陌姹局袝?huì)用作和AR9331的握手信號(hào)。使用0 1 7腳會(huì)給你的設(shè)計(jì)帶來不便。
  • PWM: 3 5 6 9 10 11 13, 這些管腳可以提供8-BIT的PWM輸出。
  • SPI/ICSP:??這些管腳支持SPI通信接口，
  • 需要注意的是YUN不同于UNO，YUN的SPI不與任何數(shù)字IO口連接，而與ICSP端口連接。如果想使用任何使用數(shù)字IO SPI的盾板， 盾板不會(huì)工作。
  • SPI接口同時(shí)也接到了AR9331的通用IO上，用戶可以使用SPI作為第二個(gè)ATmega32U4和AR9331的通信界面。
  • LED:PIN 13 LED同其他ARDUINO 一樣，輸出高點(diǎn)亮，輸出低熄滅。
  • Analog Input: A0- A5, A6-A11(對(duì)應(yīng)數(shù)字端口4，6，8，9，10，12). YUN擁有12個(gè)模擬輸入，從A0-A11. 全部模擬輸入接口可以用作數(shù)字IO。 A0-A5的在板上的位置和UNO一致。 A6-A11在數(shù)字口4，6，8，9，10，12上。 全部模擬輸入都為10位精度。在默認(rèn)參考電壓為5V的調(diào)節(jié)下，輸出0～1024對(duì)應(yīng)0～5V。如用戶需要調(diào)整參考電壓。
  • AREF 模擬輸入口的參考電壓輸入口。
  • ARDUINO YUN一共有3個(gè)復(fù)位按鍵。如圖：
Jiekou.png
  • YUN RST：按下后復(fù)位AR9331，AR9331會(huì)重啟，全部RAM中的數(shù)據(jù)會(huì)消失，正在運(yùn)行的程序會(huì)被強(qiáng)制關(guān)閉，LINUX會(huì)重啟。
  • 32U4 RST : 按下后復(fù)位ATmega32U4。
  • WLAN RST: 該按鍵有兩個(gè)功能：

按住5秒后釋放為還原WIFI的出廠設(shè)置。
按住30秒后釋放為還原LINUX的出廠設(shè)置。

  • 通信：ARDUINO yun 有非常多的通信設(shè)備可以與電腦，其他ARDUINO，或其他單片機(jī)通信。ATmega32U4內(nèi)建UART TTL端口，虛擬COM端口，和標(biāo)準(zhǔn)USB2.0端口。通過使用ARDUINO IDE的串口監(jiān)視器可以簡單的發(fā)送數(shù)據(jù)給ARDUINO YUN. 當(dāng)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，RX, TX兩個(gè)LED會(huì)發(fā)光。
  • 串口
Chuankou.png

  • 數(shù)字端口0，1被用于ATmega32U4和AR9331的通信接口。
  • 軟件串口:如果用戶需要使用串口連接ATmega32U4，使用軟件模擬串口即可。
  • IIC接口
  • SPI接口
  • 模擬鍵盤和鼠標(biāo)輸入
  • 網(wǎng)絡(luò)和WIFI
  • USB:AR9331帶的LINUX系統(tǒng)管理著USB端口，用戶可以使用外接USB閃存，鍵盤，鼠標(biāo)等設(shè)備。部分設(shè)備可能需要另裝驅(qū)動(dòng)。

USB 過載保護(hù)

ARDUINO YUN自帶一個(gè)可恢復(fù)保險(xiǎn)用于保護(hù)其USB端口，當(dāng)USB端口的電流超過500MA時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)關(guān)閉USB接口直到電流回到500MA以內(nèi)。

使用方法

  1. ARDUINO YUN使用ARDUINO IDE 1.5來編程，上傳程序到Y(jié)UN前需要先在TOOL-->BOARD菜單中懸著ARDUINO YUN.
  2. ATmega32U4 預(yù)燒了一個(gè)BOOTLOADER，讓用戶不需要額外購買燒錄器就能添加修改ATmega32U4內(nèi)部的程序。
  3. 用戶也可以繞過BOOTLOADER, 使用ICSP來下載程序。

軟件重啟和BOOTLOAD初始化

在Leonardo中被設(shè)定為在上傳時(shí)，軟件建立連接讓控制器復(fù)位，從而免去了我們手動(dòng)按下復(fù)位按鈕的操作。當(dāng)Leonardo?作為虛擬（CDC）串行/COM端口以1200波特率運(yùn)行時(shí)，復(fù)位功能將被促發(fā)，串口也將關(guān)閉。此時(shí)，處理器會(huì)復(fù)位，USB連接會(huì)斷開（即虛擬（CDC）串行/COM端口 會(huì)斷開）。處理器復(fù)位后，引導(dǎo)程序緊接著啟動(dòng)，大概要等待8秒來完成這個(gè)過程。引導(dǎo)程序也可以通過按板子上復(fù)位按鈕來啟動(dòng)。注意當(dāng)板子第一次通電時(shí)，如果有用戶程序，他將直接跳轉(zhuǎn)到用戶程序區(qū)，而不啟動(dòng)bootloader。 Leonardo?最好的復(fù)位處理方式是在上傳程序前讓arduino軟件端試圖啟動(dòng)復(fù)位功能，而不是你手動(dòng)點(diǎn)擊復(fù)位按鈕。 如果軟件沒有讓控制板自動(dòng)復(fù)位，你也可以通過手動(dòng)按下復(fù)位按鈕從而讓板子復(fù)位運(yùn)行引導(dǎo)程序.

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