Arduino: история развития, системная архитектура и обзор платформ и микроконтроллеров

Тип работы: Реферат
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 8 страниц
В избранное:

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Казахский Агротехнический Университет им. С. Сейфуллина

Реферат

по предмету: «Программирование для IoT».

На тему: «ARDUINO».

Проверил: Жантлесов Е. Ж.

Выполнила: Мустафинова Д. Е.,

студентка 2 курса (группа 19-05)

Нур-Султан 2021

Содержание

Введение 3

Ⅰ. История появления 5

Ⅱ. Системная часть Arduino 6

Ⅲ. Версии платформы и микроконтроллеры Arduino 7

Заключение 9

Список литературы 10

Введение

Arduino основан на одноплатном микроконтроллере с открытым исходным кодом. Разработанный в 2005 году итальянским Институтом дизайна Interaction Design Institute lvera(IDII), чтобы позволить неопытным в аппаратном обеспечении студентам легко управлять своими проектами, Arduino изначально был построен на базе AVR и в настоящее время является самым продаваемым из плат серии Atmel AVR. Существуют также продукты, использующие ARM серии Cortex-M0(Arduino M0 Pro) и Cortex-M3(Arduino Due) .

Arduino принимает значения от ряда переключателей или датчиков и управляет внешними электронными устройствами, такими как светодиоды и двигатели, чтобы создавать объекты, которые могут взаимодействовать с окружающей средой. Встроенная система одна из самых простых сред разработки, которую можно использовать, чтобы контролировать процесс.

Arduino integrated development environment(IDE), выпустила свою программу, предлагающую разработку программного обеспечения и загрузку исполняемого кода. Существуют также и другие программы, например, такие как Adobe Flash, Processing и Max/MSP. При этом есть возможность выполнения сразу нескольких проектов на базе Arduino.

Самое большое преимущество Arduino - это микроконтроллер, которым можно легко управлять. Как правило, программирование AVR компилируется как комбинация AVRStudio. К примеру, чтобы работать с CodeVision, вам придется пройти через громоздкий процесс загрузки его через отдельное устройство ISP. Arduino же дает возможность легко загружать программный код через USB. Кроме того, Arduino относительно недорог по сравнению с другими модулями и поддерживает несколько ОС, включая Windows, Mac OS X и Linux. Поскольку принципиальная схема платы Arduino опубликована в соответствии с CCL, любой желающий может создавать и изменять плату непосредственно.

Ⅰ. История появления

Само название проекта Arduino появилось от названия бара, который часто посещал Массимо Банзи, один из создателей устройства. Именно Массимо Банзи был тем, кто первым задумался о создании более дешевого и простого микроконтроллера. Такая идея пришла к нему потому что студенты использовали дорогой микроконтроллер «BASICS Stamp». Стоил он около 50 долларов, поэтому позволить себе такой мог не каждый. В 2003 году Эрнандо Барраган, один из учеников Банзи, в качестве дипломного проекта в университете смог создать платформу для прототипирования под названием Wiring. Уже в 2005 году Массимо Банзи, Дэвид Меллис и Дэвид Куартиллес смогли усовершенствовать проект и наконец выпустили его, а назвали его «Arduino». Изначально, проектом занимались Массимо Банзи, Дэвид Меллис, Дэвид Куартиллес и Джанлука Мартино. Однако в 2008 году Джанлука Мартино в тайне от остальных смог зарегистрировать свою фирму и оформить авторские права на торговую марку. Позже начались судебные разбирательства и в 2016 году конфликт решился слиянием компаний в Arduino AG.

Проект быстро стал набирать популярность и к 2011 году было выпущено около трехсот тысяч моделей ардуино.

Ⅱ. Системная часть Arduino

Плата Arduino состоит из 8-битного микроконтроллера AVR от Atmel и аксессуаров, которые облегчают сочетание программирования и других схем. Микроконтроллеры на официальных платах в основном используются серии megaAVR, такие как ATmega8, ATmega168, ATmega328. Плата в основном имеет линейный регулятор 5 В и встроенный кварцевый генератор 16 МГц, а загрузчик предварительно встроен в микроконтроллер для облегчения загрузки программ.

На концептуальном уровне все платы на Arduino для монтирования программ программируются через последовательные разъемы RS-232, но способ их реализации зависит от версии аппаратного обеспечения. Последовательная плата Arduino RS-232 преобразуется встроенным устройством преобразования (Shifter) . Все платы Arduino теперь программируются через USB и могут использоваться через USB-последовательные преобразовательные чипы, такие как FT232.

В случае Arduino Uno загрузка машинного кода осуществляется через последовательную связь. Во-первых, при подключении к персональному компьютеру и USB он преобразуется в последовательный ATmega16U2. Обязательным условием для загрузки является целевой микроконтроллер (ATmega328P для Uno), который должен быть оснащен загрузчиком. Работа загрузчика при последовательной связи между машинным кодом и записью во флэш-память программирование завершается смонтированным прикладным кодом.

Ⅲ. Версии платформы и микроконтроллеры Arduino

Большая часть устройств была основана на микроконтроллерах Atmel AVR. К примеру, Arduino Uno, имеющий процессор ATmega328P. Но также встречаются ARM Cortex M (Arduino Due), Intel x86 (Arduino 101) и ESP8266.

ARDUINO UNO WiFi REV2 | Arduino Official Store

Arduino MKR1000 WIFI | Arduino Official Store Arduino Uno WiFi rev2 - основан 8-битном микроконтроллере ATmega4809 и беспроводном модуле U-blox NINA-W102 с технологиями Wi-Fi и Bluetooth. Дата релиза платформы - 17. 05. 2018 г.

Arduino/Genuino MKR1000 - выпущен 2. 04. 2016 г. Процессор - ATSAMW25, который имеет частоту в 48 МГц.

Genuino 101: мини-плата для разработчиков на чипе Intel Curie

Buy Arduino Zero Board online in Pakistan - Tejar.pk Arduino 101/Genuino 101 - появился 16. 10. 2015 г. Содержит интегрированный хаб датчиков на DSP, 6-осевой комбинированный датчик с акселерометром и гироскопом. Процессор - Intel Curie два ядра, x86 (Quark SE) и ARC с частотой 32 МГц.

Arduino Zero - расширение Arduino Uno. Был анонсирован 15. 05. 2014 г. и выпущен ровно через год. Процессор - ATSAMD21G18A, имеющий частоту 48 МГц.

Arduino Due

Arduino Yun | A000008 | Arduino Arduino Due - первая плата Arduino, микроконтроллер которой имеет 32 бита и ARM ядро. Имеет в наличии 54 входа/выхода, а также 12 аналоговых входов, 4 аппаратных последовательных порта, генератор тактовой частоты (84 МГц), USB с OTG, 2 ЦАПа. В сравнении с большинством плат Arduino, он работает при 3, 3 В. Появился на рынке 22. 10. 2012 г. Процессор ATSAM3X8E (Cortex-M3) с частотой 84 МГц.

Arduino Yún - схож с Arduino Leonardo (на базе процессора ATmega32U4) со встроенной поддержкой Wi-Fi на чипе (SoC) под управлением Linino, MIPS GNU/Linux на базе OpenWRT. Дата релиза - 10. 09. 2013 г. Процессоры - Atmega32U4 (16 МГц), Atheros AR9331 (400 МГц) .

Arduino UNO R3 / Ардуино уно купить в Минске. Доставим по РБ. Arduino Leonardo - последняя версия Arduino. Имеет в наличии процессор ATmega32U4 с частотой равной 16 МГц. Отличается разъемом microUSB, по размерам похож на UNO.

Купить недорого Контроллер MEGA 2560 для проектов Arduino в интернет магазине Arduino-kit.ru Arduino Uno - это плата микроконтроллера на базе ATmega328 с частотой 16 МГц. Первую модель выпустили 24. 09. 2010 г.

Arduino Mega2560 - общая память составляет 256 кб. Использует USB-чип ATmega16U2 для последовательного соединения (ATmega8U2 до Rev3) . Большинство плат расширения, которые были разработаны для Duemilanove, Diecimila или Uno, подойдут и Arduino Mega2560. Процессор - ATmega2560 (16 МГц) .

Ethernet shield W5100 – подключение к Arduino - блог

ARDUINO FIO Arduino Ethernet - основан на том же чипе WIZnet W5100, что и Arduino Ethernet Shield. Для программирования предусмотрен последовательный интерфейс, но нет USB интерфейса. Однако имеет возможность питания по сети через модуль POE. Процессор - ATmega328 (16 МГц) .

Купить Arduino Nano V3 в Москве с доставкой по России и СНГ Arduino Fio - Процессор - ATmega328P (8 МГц) . Arduino Fio была специально разработана для беспроводных действий. Имеет разъем для радио, батареи и схему подзарядки. Дата релиза - 18. 03. 2010 г.