Краткое описание

VOSTOK UNO-VN035 — российская программно-аппаратная платформа быстрой разработки электронных устройств, спроектированная и производимая ДЦ «Восток» (г.Владивосток), на основе российского 32-разрядного RISC микроконтроллера 1921ВК035 производства АО «НИИЭТ» («МК») и другой российской электронной компонентной базе.

VOSTOK UNO-VN035 предназначена для изучения основ программирования
микроконтроллеров, прототипирования и отладки встраиваемых систем, а также может
использоваться в образовательных и соревновательных целях, например, робототехнических
олимпиадах и соревнованиях, робототехнических кружках и обучающих программах, курсов по
радиоэлектронике и программированию в ВУЗах.
Данная аппаратная платформа характеризуется pin-to-pin совместимостью с
существующими платами расширения для оригинальной платформы Arduino UNO с
возможностью подключения модулей расширения платформы Arduino.

Функциональные возможности

(Нажмите, чтобы увидеть в полном размере)

VOSTOK UNO-VN035 поддерживает 20 цифровых контактов ввода/вывода общего назначения, из которых 10 могут быть назначены для работы в альтернативных режимах, таких как выходы широтно-импульсного модулятора (ШИМ) — 6 контактов и входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) — 4 контакта.

Каждый из 20 цифровых выводов VOSTOK UNO может быть настроен как вход или выход с логическим уровнем сигнала 3.3В или 5В (выбирается с помощью переключателя на плате).

Доступные на плате интерфейсы и функции:

• Два асинхронных последовательных интерфейса UART: UART0 и UART1. Выводы интерфейса UART0 D0 и D1 подключены к микросхеме преобразователю USB-to-TTL и используются для программирования МК через встроенный загрузчик;
• Интерфейс I2C подключен к выводам D18 и D19;
• 6 выходов с функцией ШИМ;
• SPI подключен к выводам D10 - D13;
• 4 аналоговых входа АЦП 12 бит, 1 Мвыб/с;
• один пользовательский светодиод подключен к выводу D13;
• одна пользовательская кнопка подключена к выводу МК А6.

VOSTOK UNO может иметь несколько источников питания, таких как подключение USB или внешний источник питания (батарейка/адаптер). При этом источник питания детектируется автоматически, приоритет отдается внешнему источнику. Для подключения питания на плате имеются разъем micro-USB, а также разъем DC Barrel Jack 2.1mm с положительным контактом в центре и вывод VIN.

В качестве внешнего источника может использоваться блок питания AC-DC или батарейные элементы питания. Рекомендуемый диапазон внешнего источника от 6.5В до 12В с током от 400 мА и выше.

Совместимость с оригинальной платформой Arduino UNO

На данной аппаратной платформе обеспечена pin-to-pin-совместимость с существующими платами расширения для оригинальной платформы Arduino UNO.

VOSTOK UNO имеет незначительные отличия от оригинальной платформы Arduino UNO:

• Отсутствует возможность ввода аналоговых сигналов на выводах A4 и A5;
• Отсутствует возможность подключения внешнего опорного напряжения АЦП;
• Наличие второго интерфейса UART;
• Наличие пользовательской кнопки.

Программирование

Микроконтроллер, установленный на печатной плате аппаратной платформы, может быть запрограммирован посредством стандартного ПО, совместимого с платформой Arduino, например, Arduino IDE или PlatformIO, которые являются кроссплатформенными и поддерживаются большинством ОС Windows, Macintosh OSX и Linux. Платформа VOSTOK UNO-VN035 поставляется с уже записанным в память МК загрузчиком, упрощающим загрузку новых программ без использования внешних программаторов. Также имеется возможность не использовать загрузчик, а выполнять программирование и отладку по интерфейсу SWD.

• Для написания прошивки используются стандартные функции платформы Arduino (digitalWrite, pinMode и тд.)
• Большинство библиотек, написанных для оригинальной Arduino, которые не используют прямого доступа к регистрам МК, могут использоваться «как есть», то есть без изменений в их исходном коде.

Пример кода мигания встроенным светодиодом:

#include <Arduino.h>
void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000);
// wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000);
// wait for a second
}

Установка PlatformIO

1. Установите Visual Studio Code
2. Установите расширение PlatformIO для VSCode.
3. Скачайте репозиторий DCVostok/vostok-1-frmwrk-vn-arduino и распакуйте.
4. С помощью VSCode откройте папку с примером проекта Blink (находится по пути examples/Platformio/Blink)
5. Дождитесь, пока PlatformIO закончит подготовку проекта и скачает все нужные зависимости. Процесс  должен завершиться. (Для ОС Windows в системе должен быть установлен Git. Возможно потребуется авторизация с помощью своего аккаунта на Github.)
6. Скомпилируйте проект с помощью кнопки «Build»

Использование PlatformIO

• Компиляция проекта выполняется с помощью кнопки «Build»
• Загрузить прошивку в плату можно с помощью кнопки «Upload»
• Монитор порта открывается с помощью кнопки «Monitor»
• Конфигурируется проект с помощью файла проекта «platformio.ini»
• Пример конфигурации:
  

  [env:Vostok_uno]
  platform = k1921vk #Используется платформа для МК серии К1921ВК
  board = vostok_uno_vn035 # Используется плата VOSTOK UNO-VN035
  framework = arduino
  upload_port = COM11 # COM порт для загрузки прошивки
  monitor_port = COM11 # COM порт для монитора порта
  monitor_speed = 115200 # Скорость для монитора порта
  platform_packages = framework-k1921vk-arduino @
  https://github.com/DCVostok/vostok-1-frmwrk-vn-arduino#main

• Более детальную информацию об PlatformIO и конфигурационном файле можно узнать на их сайте(«platformio.ini» (Project Configuration File) — PlatformIO latest documentation).
• Сторонние библиотеки загружаются либо с помощью раздела PlatformIO libraries или вручную скачивается архив с библиотекой и распаковывается в папку lib текущего проекта.