Iskra Neo — платформа для разработки с микроконтроллером ATmega32U4. Она является эквивалентом итальянской Arduino Leonardo, но производится в России и по качеству ничуть не хуже. Если для вашего проекта нужна бюджетная микроконтроллерная плата с максимальной совместимостью с платами расширения, сенсорами и другими электронными модулями, Iskra Neo — это отличный выбор.
Arduino — это открытая платформа, которая позволяет собирать всевозможные электронные устройства. На базе неё и построена Iskra Neo. Она будет интересна креативщикам, дизайнерам, программистам и всем пытливым умам, желающим собрать собственный гаджет. Устройства могут работать как автономно, так и в связке с компьютером. Всё зависит от идеи.
Программирование
Для программирования используется упрощённая версия C++, известная также как Wiring. Разработку можно вести как с использованием привычной бесплатной среды Arduino IDE, так и с помощью произвольного C/C++ инструментария. Поддерживаются операционные системы Windows, MacOS X и Linux.
Прошивать плату вы можете через стандартный microUSB-кабель. Сам кабель не включён в комплект.
При работе из Arduino IDE в настройках среды выбирайте плату «Arduino Leonardo».
Производительность
Iskra Neo работает на частоте 16 МГц. Микроконтроллер ATmega32U4 предоставляет в ваше распоряжение 32 КБ флеш-памяти для хранения прошивки, 2,5 КБ оперативной памяти SRAM и 1 КБ энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных при обесточивании.
Этого вполне достаточно для решения множества задач вроде управления роботом, промышленной автоматикой, умным домом, световыми инсталляциями и т. д.
Совместимость
На плате вы найдёте традиционные для Arduino контактные колодки. Они расположены в соответствии со стандартной распиновкой Arduino R3, поэтому на плату могут быть установлены платы расширения для Arduino.
Родным логическим напряжением для Iskra Neo является 5 В. Это обеспечивает электрическую совместимость с большей частью Arduino-периферии.
Если какой-то сенсор или модуль обозначен, как совместимый с Arduino, он совместим и с Iskra Neo.
Порты ввода-вывода
На контактные колодки выведены 20 пинов ввода-вывода. Среди них вы найдёте:
- 7 пинов с ШИМ
- 12 аналоговых входов на 1024 градации
- 1 аппаратный интерфейс UART (Serial)
- 1 аппаратный интерфейс TWI (I²C)
- 5 пинов, поддерживающих аппаратное прерывание
На отдельной группе пинов расположен интерфейс SPI.
В отличие от оригинала, на Iskra Neo маркировкой мы обозначили все аналоговые входы и пины с прерываниями, чтобы вам было проще ориентироваться.
Питание
Для питания платформы используйте порт micro-USB, контакт Vin или внешний разъём 2,1 мм. Источник определится автоматически.
Рекомендуемое входное напряжение при питании через гнездо или пин Vin — 7–12 В. В качестве источника питания можно использовать сетевой адаптер или сборку из аккумуляторов.
При питании через USB используйте зарядник на 5 В совместно с кабелем micro-USB.
Для питания подключенной периферии используйте пины 5V и 3.3V, которые выдают соответствующие их названию уровни напряжения. С пина 5V можно суммарно получить до 1000 мА, с пина 3.3V — до 800 мА. Обратите внимание, что на оригинальных платах максимальный ток с 3.3V составляет всего 50 мА, что не даёт возможность подключения прожорливых 3,3-вольтовых модулей напрямую. С Iskra Neo это возможно.
Коммуникация
Iskra Neo, в отличие от той же Arduino Uno, смотрит в сторону USB через отдельный USB CDC-интерфейс. Это означает, что 0-й и 1-й пины аппаратного порта UART остаются свободными, и вы можете использовать их одновременно с коммуникацией с компьютером, а периферия, висящая на них, не мешает прошивке.
При сбросе микроконтроллера его соединение с компьютером теряется и поднимается заново. Это усложняет процесс прошивки, но не должно являться проблемой, т. к. Arduino IDE поддерживает этот процесс.
При открытии serial-соединения с компьютера загруженный скетч не перезагружается. Это означает, что если вы отсылаете данные по serial до реального открытия соединения, они уйдут в никуда и вы не сможете их увидеть. Эту проблему можно решить программно.
С точки зрения компьютера Iskra Neo является ещё и HID-устройством, так что собрать игровой DIY-джойстик не составит труда.
Защита USB
Iskra Neo мы снабдили предохранителем, защищающим USB-порты вашего компьютера от перенапряжения и коротких замыканий. Хотя большинство компьютеров обладают собственными средствами защиты, предохранитель даёт дополнительную уверенность. Он разрывает соединение, если на USB-порт подаётся более 500 мА, и восстанавливает его после нормализации ситуации.
Микроконтроллер ATmega32U4
Сердцем платформы Iskra Neo является 8-битный микроконтроллер семейства AVR — ATmega32U4. Он предоставляет в ваше распоряжение 32 КБ флеш-памяти для хранения прошивки, 2.5 КБ оперативной памяти SRAM и 1 КБ энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.
Пины питания
-
VIN: Напряжение от внешнего источника питания (не связано с 5 В от USB или другим стабилизированным напряжением). Через этот вывод можно как подавать внешнее питание, так и потреблять ток, если устройство запитано от внешнего адаптера.
-
5V: На вывод поступает напряжение 5 В от стабилизатора напряжения на плате. Данный стабилизатор обеспечивает питание микроконтроллера ATmega32U4. Запитывать устройство через вывод
5Vне рекомендуется — в этом случае не используется стабилизатор напряжения, а это может привести к выходу платы из строя. -
3.3V: 3,3 В от стабилизатора напряжения платы. Максимальный ток — 800 мА.
-
GND: Выводы земли.
-
IOREF: Вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней, что позволит ей работать как с 5 В, так и с 3,3 В устройствами.
Порты ввода/вывода
-
Цифровые входы/выходы: пины
0–13
Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно. -
ШИМ: пины
3,5,6,9,10,11и13
Позволяют выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. -
АЦП: пины
A0–A5,A6–A11(на цифровых пинах 4, 6, 8, 9, 10 и 12).
В Arduino Uno есть 12 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 значений). Разрядность АЦП — 10 бит. -
TWI/I²C: пины
SDAиSCL
Для общения с периферией по синхронному протоколу, через 2 провода. Используйте библиотекуWire. -
SPI: пины разъема
ICSP
C использованием библиотекиSPI, данные выводы позволяют работать по интерфейсу SPI. Обратите внимание, линии SPI выведены только на разъем ICSP и не соединены с выводами платы. SPI-платы расширений у которых нет 6-контактного разъема ICSP для подсоединения к Leonardo — работать не будут. -
UART: пины
0(RX)и1(TX)
Используются для коммутации платы Iskra Neo с другими устройствами через классSerial1. Для связи Iskra Neo с компьютером через порт micro-USB, используйте классSerial
Светодиодная индикация
RX и TX - Мигают при обмене данными между платформой Iskra Neo и ПК.
L - Светодиод вывода 13. При отправке значения HIGH светодиод включается, при отправке LOW – выключается.
ON - Индикатор питания платы.
Разъём micro-USB
Разъём micro-USB предназначен для прошивки платформы Arduino Leonardo с помощью компьютера.
Разъём для внешнего питания
Разъём для подключения внешнего питания от 7 В до 12 В.
ICSP-разъём
ICSP-разъем предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega32U4. С применением библиотеки SPI данные выводы могут осуществлять связь по интерфейсу SPI. Обратите внимание — линии SPI не продублированы на цифровых контактах. Если плата расширения использует SPI и не имеет снизу ICSP-разъёма ответного к этим штырькам на Iskra Neo, она работать не будет.
