Arduino Due : configuration des broches, interfaçage et ses applications

La carte Arduino est une plate-forme matérielle et logicielle open source conçue avec une carte de circuit imprimé comprenant un microcontrôleur et d'autres interfaces prenant en charge différents composants qui s'y connectent. Cette carte peut être simplement programmée à l'aide d'un environnement de développement intégré (IDE) qui est utilisé pour écrire et télécharger le code sur la carte. Arduino est une carte microcontrôleur flexible utilisée pour développer différents projets électroniques. Ils sont différents types de cartes Arduino comme arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Every, MKR Zero, Uno WiFi, Due, Méga 2560 , Lilypad, etc. Cet article fournit donc des informations sur l'un des types de carte Arduino à savoir Arduino dû – travailler avec des applications.

Qu'est-ce qu'Arduino Due ?

Arduino Due est la carte de développement Arduino la plus puissante de la série Arduino. Cette carte Arduino est une carte pour débutant comprenant de nombreuses fonctionnalités avec une excellente vitesse de traitement, donc utilisée dans les applications avancées. Cette carte a été développée sur un contrôleur de la série ARM alors que d'autres cartes Arduino ont été développées sur la base d'un contrôleur de la série ATMEGA.

La carte due d'Arduino est basée sur le microcontrôleur central ARM 32 bits. Cette carte est disponible avec 54 broches d'E/S numériques où 12 broches sont utilisées comme PWM o/ps, 12 entrées analogiques, UARTs -4, un CLK 84 MHz, DAC -2, TWI-2, un en-tête SPI, une alimentation jack, un en-tête JTAG, une connexion USB OTG et un bouton RESET et un bouton ERASE.

La carte Arduino Due peut être simplement connectée à n'importe quel ordinateur par un micro USB Câblez et alimentez via une batterie ou un adaptateur AC-DC pour commencer. Cette carte est bien adaptée à tous les types de blindages Arduino qui fonctionnent à 3,3 V.

Caractéristiques

Le Spécifications de l'Arduino Due inclure les éléments suivants.

• Le microcontrôleur est un contrôleur ARM 32 bits SAM3X8E.
• La tension de fonctionnement est de 3,3 V.
• Le courant maximum à travers chaque broche d'E/S est de 3mA et 15mA.
• Le courant maximal tiré de toutes les broches d'E/S est de 130 mA.
• La mémoire flash est de 512K octets.
• EEPROM de 16 Ko.
• 96 Ko de RAM interne.
• La fréquence d'horloge interne est de 12 Mhz.
• La fréquence d'horloge externe est de 84 Mhz.
• La température de fonctionnement varie de -40 ºC à +85 ºC
• La tension i/p recommandée va de 7V à 12V.
• La tension d'entrée varie de 6 à 20 V
• Broches d'E/S numériques - 54.
• Broches i/p analogiques – 12.
• Broches o/p analogiques – 2.

Configuration des broches Arduino Due

La configuration des broches d'Arduino Due est illustrée ci-dessous.

Pouvoir

La carte Arduino Due peut être alimentée via le connecteur USB ou une alimentation externe comme une batterie ou un adaptateur AC vers DC. Ainsi, la source d'alimentation est choisie automatiquement. Les broches d'alimentation d'Arduino Due sont + 3,3 V, + 5 V, Vin et GND.

• Vin est la broche de tension d'entrée où la tension est fournie par cette broche.
• La broche 5V produit un 5V régulé à l'aide du régulateur de tension sur la carte Arduino.
• L'alimentation en tension de 3,3 V est générée par le régulateur intégré. Ce régulateur assure simplement l'alimentation du microcontrôleur SAM3X.
• Il y a 5 broches GND disponibles sur la carte.
• La broche IOREF sur la carte Arduino due fournit simplement la référence de tension à travers laquelle le microcontrôleur fonctionne. La tension de la broche IOREF peut être prête en configurant correctement le blindage et en choisissant la source d'alimentation appropriée ou en permettant aux convertisseurs de tension sur l'o/ps de fonctionner via le 5V (ou) 3,3V.

Interface de Communication

UART : UART est un 'émetteur-récepteur asynchrone universel'. Cette interface est principalement utilisée pour programmer PRO MINI.

SPI : IPS est une interface périphérique série utilisée pour transmettre très efficacement les données série entre les microcontrôleurs et un ou plusieurs périphériques. Arduino due comprend quatre broches SPI SCK, SS, MOSI et MISO.

TWI: TWI est une interface à deux fils, utilisée pour connecter des périphériques.

PEUT: CAN est une interface réseau de contrôleur utilisée principalement pour assurer la communication entre les contrôleurs.

CSS : SSC est une interface de communication série synchrone principalement utilisée pour les applications audio et télécom.

Mémoire

Le SAM3X dispose de deux blocs de 256 Ko (512 Ko) de mémoire flash pour stocker le code. Le chargeur de démarrage est pré-gravé par Atmel en usine et est simplement stocké dans une ROM dédiée. La SRAM est disponible avec 96 Ko dans deux banques contiguës de 32 Ko et 64 Ko. Toute la mémoire existante est directement accessible en tant qu'espace d'adressage plat comme la RAM, la ROM et la Flash.

Bouton EFFACER

Un bouton ERASE intégré est utilisé pour effacer la mémoire Flash du SAM3X. Cela éliminera donc les données actuellement chargées de l'unité de microcontrôleur. Pour effacer, maintenez enfoncé le bouton Effacer pendant un certain temps lorsque la carte Arduino est alimentée.

Entrées analogiques (A0 à A11) :

L'Arduino Due comprend 12 entrées analogiques et chaque broche fournit 12 bits de résolution. Ces broches analogiques servent simplement à lire la valeur du capteur analogique qui est connecté à la carte Arduino. Chaque broche analogique de la carte est connectée à un ADC intégré avec une résolution de 12 bits.

Broches DAC (DAC0 à DAC1) :

Ces deux broches fournissent une sortie analogique avec une résolution de 12 bits. Ces deux broches sont principalement utilisées pour créer une sortie audio avec la bibliothèque Audio.

AREF

Cette broche est simplement connectée à la broche de référence analogique du contrôleur SAM3X via un pont de résistance. Pour utiliser cette broche, la résistance BR1 doit être dessoudée de la carte de circuit imprimé.

RÉINITIALISER

Cette broche est utilisée pour réinitialiser le contrôleur et démarrer l'exécution du programme depuis le début.

Broches PWM (2 à 13)

Les broches PWM de 2 à 13 proviennent de l'ensemble des broches numériques où chaque broche donne une sortie PWM 8 bits. La valeur PWM o/p varie simplement de 0 à 5 volts.

En-tête JTAG : Interface commune du matériel qui nous aide à communiquer directement avec les puces externes de notre carte. 4 broches sont utilisées à cet effet, étiquetées TCK, TD0, TMS et TDI.

Programmation Arduino due

Généralement, tous les types de cartes Arduino sont simplement programmés avec le logiciel IDE Arduino. Ce logiciel est très simple à prendre en main et à utiliser sans trop de complexité. Ce logiciel est facilement disponible afin que nous puissions le télécharger directement depuis le site officiel et choisir la carte Arduino sur laquelle vous souhaitez travailler. Cette carte n'a pas besoin d'un graveur externe comme un bootloader pour graver le code à bord. Le logiciel Arduino fonctionne parfaitement avec les systèmes d'exploitation courants tels que Windows, MAC ou Linux .

La carte Arduino Due est bien assortie à presque tous les shields qui sont principalement conçus pour d'autres types de cartes Arduino. Les boucliers les plus importants sont; Blindage moteur, blindage Ethernet et blindage WiFi.

Interfaçage du capteur de température LM35 avec Arduino Due

Le capteur de température LM35 s'interfaçant avec Arduino due est illustré ci-dessous. Le capteur de température LM35 est un circuit intégré de précision, dont la tension o/p est proportionnelle linéairement à la température Celsius. Ainsi, ce circuit intégré présente un avantage par rapport aux capteurs de température linéaires calibrés en Kelvin car l'utilisateur n'a pas besoin de déduire une tension stable importante de son o/p pour obtenir une mise à l'échelle centigrade pratique.

Le capteur LM35 n'a besoin d'aucun étalonnage externe, sinon d'un ajustement pour donner des précisions typiques de ± 1/4 ° C à température ambiante et de ± 3/4 ° C au-dessus d'une plage de température complète de + 150 ° C.

Le capteur de température LM35 comprend trois broches + 5 V, GND et sortie t. Les connexions du capteur LM35 à la carte Arduino due suivent comme suit ;

Le Broche Vcc du capteur de température est connecté à la broche 3v3 de la carte Arduino.
Le Broche GND du capteur de température est connecté à la broche GND de la carte Arduino.
Le broche de sortie du capteur de température est connecté à la broche A0 de la carte Arduino.

Code

const entier analogIn = A0 ;
int RawValue= 0;
tension double = 0 ;
double tempC = 0 ;
double tempF = 0 ;

void setup(){
Série.begin(9600);
}
boucle vide ()

{
RawValue = analogRead(analogIn);
Tension = (RawValue / 1023.0) * 3300 ; // 5000 pour obtenir des millivots.
tempC = tension * 0,1 ;
tempF = (tempC * 1,8) + 32 ; // convertir en F
Serial.print(“Valeur brute = ” ); // affiche la valeur pré-dimensionnée
Serial.print(RawValue);
Serial.print('\t millivolts = '); // affiche la tension mesurée
Serial.print(Tension,0); //
Serial.print('\t Température en C = ');
Serial.print(tempC,1);
Serial.print('\t Température en F = ');
Serial.println(tempF,1);
retard (500);
}

La sortie sera affichée sur le moniteur série. Ouvrez donc le moniteur série pour vérifier les sorties comme suit.

Valeur brute = 69 millivolts = 220 Température en C = 22,1 Température en F = 72,5
Valeur brute = 70 millivolts = 227 Température en C = 23,6 Température en F = 73,6
Valeur brute = 71 millivolts = 230 Température en C = 23,9 Température en F = 74,2
Valeur brute = 72 millivolts = 234 Température en C = 24,2 Température en F = 74,8
Valeur brute = 73 millivolts = 236 Température en C = 24,5 Température en F = 75,4
Valeur brute = 74 millivolts = 240 Température en C = 24,9 Température en F = 76,0
Valeur brute = 75 millivolts = 243 Température en C = 25,2 Température en F = 76,5
Valeur brute = 76 millivolts = 246 Température en C = 25,5 Température en F = 77,1
Valeur brute = 77 millivolts = 249 Température en C = 54,8 Température en F = 77,7

En quoi Arduino Due est-il différent du reste des cartes Arduino ?

La carte Arduino Due est différente des autres types de cartes Arduino en termes de niveau de tension. Ainsi, le microcontrôleur de la carte Arduino due fonctionne simplement à 3,3 V au lieu de 5 V, ce qui est courant dans les autres cartes Arduino. Si vous utilisez une tension plus élevée (> 3,3 V) pour les broches de la carte Arduino Due, la carte peut être endommagée. Le processeur utilisé dans la carte Arduino due est le processeur le plus rapide par rapport aux autres cartes. La taille de la mémoire est maximale dans la carte Arduino due par rapport aux autres cartes. La carte Arduino due n'a pas d'EEPROM intégrée et est la carte la plus chère. Le tableau Due comprend un grand non. d'en-têtes de broches pour se connecter à plusieurs E/S numériques et est également compatible avec les broches via les blindages Arduino typiques.

Arduino Due prend en charge l'intelligence artificielle et les algorithmes. Comme la carte Arduino Mega, possédant un nombre similaire de ports, mais beaucoup plus puissants, nous pouvons utiliser cette carte Arduino due dans des projets de création d'intelligence artificielle (IA) pour les robots mobiles. Donc, si l'on veut gérer des algorithmes complexes, sinon pour rendre un robot plus réactif, alors la carte Arduino Due serait la bonne.

Avantages

Le principal avantages de l'Arduino Due inclure les éléments suivants.

• Il s'agit d'un processeur 32 bits 84 MHz très puissant.
• La vitesse de traitement dans les instructions pour chaque seconde est élevée.
• Les Arduinos sont principalement conçus pour rendre le contrôleur plus accessible.
• Arduino due peut produire 114 kilocycles par seconde.
• Son langage de programmation est simple.
• Son prix est inférieur à celui de Mega.

Désavantages

Le principal inconvénients d'Arduino dus inclure les éléments suivants.

• Ces planches sont un peu encombrantes.
• Il couvre plus d'espace.
• Due est inférieur en raison du manque de compatibilité avec les boucliers.
• La taille due Arduino n'est pas pratique pour de nombreux projets.
• Cette carte manque de capacités Bluetooth et Wi-Fi.

Applications d'Arduino Due

Le principal Arduino deux les usages inclure les éléments suivants.

• L'Arduino Due est principalement utilisé pour les projets basés sur Arduino.
• Il est largement utilisé dans diverses applications où la vitesse de traitement rapide est le résultat final.
• Il est idéal pour les projets qui nécessitent une puissance de calcul élevée comme les drones qui sont contrôlés à distance pour voler et nécessitent de traiter un grand nombre de données de capteurs chaque seconde.
• Automatisation dans les industries.
• Systèmes de sécurité.
• Applications basées sur la réalité virtuelle.
• Applications basées sur GSM et Android.
• Système embarqué.
• Système d'automatisation pour la maison utilisant IR.
• Bras robotique.
• Éclairage d'urgence.
• Elévateur mobile.
• Système domotique avec Bluetooth.
• Contrôle automatique de l'intensité des lampadaires.
• Robot d'évitement d'obstacles.
• Véhicule pour l'escalade murale.
• Système de compteur pour un parking.

Ainsi, il s'agit de un aperçu d'Arduino Due – travail et ses applications. Cette carte Arduino est basée sur un microcontrôleur ARM 32 bits, elle convient donc aux projets Arduino à plus grande échelle. Cette carte microcontrôleur Arduino Due est basée sur le Processeur Atmel SAM3X8E Cortex M3 . Voici une question pour vous, qu'est-ce qu'Arduino nano ?