Китайская Arduino DUE. Начало работы с Arduino Due Примеры программ для arduino due

Общие сведения

Arduino Due — плата микроконтроллера на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 (описание). Это первая плата Arduino на основе 32-битного микроконтроллера с ARM ядром. На ней имеется 54 цифровых вход/выхода (из них 12 можно задействовать под выходы ШИМ), 12 аналоговых входов, 4 UARTа (аппаратных последовательных порта), a генератор тактовой частоты 84 МГц, связь по USB с поддержкой OTG, 2 ЦАП (цифро-аналоговых преобразователя), 2 TWI, разъем питания, разъем SPI, разъем JTAG, кнопка сброса и кнопка стирания.

Внимание! В отличие от других плат Arduino, Arduino Due работает от 3,3 В. Максимальное напряжение, которое выдерживают вход/выходы составляет 3,3 В. Подав более высокое напряжение, например, 5 В, на выводы Arduino Due, можно повредить плату.

Плата содержит все, что необходимо для поддержки микроконтроллера. Чтобы начать работу с ней, достаточно просто подключить её к компьютеру кабелем микро-USB, либо подать питание с AC/DC преобразователя или батарейки. Due совместим со всеми платами расширения Arduino, работающими от 3,3 В, и с цоколевкой Arduino 1.0.

Расположение выводов Due повторяет цоколевку Arduino 1.0:

  • TWI: Выводы SDA и SCL расположены рядом с выводом AREF.
  • Вывод IOREF, который позволяет с помощью правильной конфигурации адаптировать присоединенную плату расширения к напряжению, выдаваемому Arduino. Благодаря этому платы расширения могут быть совместимы и с 3,3-вольтовыми платами типа Due и с платами на базе AVR, работающими от 5 В.
  • Неподключенные выводы, зарезервированные для использования в будущем.

Преимущества ядра ARM

На Due установлено 32-битное ARM ядро, превосходящее по производительности обычные 8-битные микроконтроллеры. Наиболее значимые отличия:

32-битное ядро, позволяющее выполнять операции с данными шириной 4 байта за 1 такт (более подробную информацию смотри на странице int type).

  • частота процессора (CPU) 84 МГц.
  • 96 КБ ОЗУ.
  • 512 КБ флеш-памяти для хранения программ.
  • контроллер DMA, который разгружает центральный процессор от выполнения интенсивных операций с памятью.
Схема, исходные данные и расположение выводов
Характеристики

Микроконтроллер

 AT91SAM3X8E

Рабочее напряжение

Входное напряжение (предельное)

Цифровые Входы/Выходы

Аналоговые входы

 12
Аналоговые выходы 2 (ЦАП)
Общий выходной постоянный ток
на всех входах/выходах
Постоянный ток через вывод 3,3 В 800 мА
Постоянный ток через вывод 5 В 800 мА
Флеш-память 512 КБ доступно всего для пользовательских приложений
ОЗУ 96 КБ (два банка: 64 КБ и 32 КБ)
Тактовая частота 84 МГц
Питание

Питание Arduino Due может осуществляться через USB соединитель или с помощью внешнего источника питания. Выбор источника питания выполняется автоматически.

Внешним (не USB) источником питания может быть либо AC/DC преобразователь («wall wart» - адаптер в одном корпусе с вилкой), либо батарея. Адаптер подключается к разъему питания платы 2,1 мм штепсельной вилкой с центральным положительным контактом. Выводы батареи подключаются к контактам Gnd и Vin разъема POWER. Плата может функционировать при внешнем питании от 6 до 20 В. Но если напряжение питания опускается ниже 7 В, на выводе 5 В может оказаться меньше пяти вольт, и плата будет работать нестабильно. Если же подается напряжение более 12 В, может перегреться стабилизатор напряжения, что приведет к повреждению платы. Рекомендуемый диапазон напряжений - от 7 до 12 В.

Ниже перечислены выводы питания:

  • VIN . Это входное напряжение для платы Arduino, когда она питается от внешнего источника питания (в противоположность 5 вольтам, поступающим через USB соединение или от иного регулируемого источника питания). Напряжение питания может подаваться на этот вывод, или сниматься с этого вывода в случае питания через разъем питания.
  • 5V . Данный вывод служит выходом регулируемого напряжения 5 В со встроенного стабилизатора на плате. Сама плата может питаться через разъем питания постоянного тока (7-12 В), либо через USB соединитель (5 В), либо через вывод VIN на плате (7-12V). Питающее напряжение через выводы 5 В и 3,3 В подается в обход стабилизатора и может повредить вашу плату. Мы не советуем так делать.
  • 3.3V . Питание 3,3 В, вырабатываемое встроенным стабилизатором. Максимальный выходной ток 800 мА. Стабилизатор также обеспечивает питание микроконтроллера SAM3X.
  • GND. Земляные выводы.
  • IOREF . Данный вывод платы Arduino обеспечивает опорное напряжение, при котором работает микроконтроллер. Верно сконфигурированная плата расширения может считать напряжение на выводе IOREF и выбрать соответствующий источник питания, или разрешить использование выходных преобразователей напряжения для работы с 5 В или 3,3 В.
Память

Флеш-память SAM3X составляет 512 КБ (2 блока по 256 КБ) для хранения программ. Загрузчик (бутлодер) записывается Atmel при производстве и хранится в специально отведенном для него ПЗУ. Доступный объем ОЗУ составляет 96 КБ в двух смежных банках - 64 КБ и 32 КБ. Вся доступная память (флеш-память, ОЗУ и ПЗУ) может адресоваться напрямую как плоское адресное пространство.

Существует возможность стереть флеш-память SAM3X с помощью встроенной кнопки стирания. При этом из микропроцессора удалится текущая загруженная программа. Для стирания нажмите и несколько секунд удерживайте кнопку стирания при включенном питании платы.

Входы и Выходы
  • Цифровые входы/выходы: выводы с 0 по 53
    Каждый из 54 цифровых выводов Due может использоваться в качестве входа или выхода, с помощью функций pinMode() , digitalWrite() и digitalRead() . Выводы работают от 3,3 В. Каждый вывод может выдавать (как источник) ток 3 мА или 15 мА, в зависимости от вывода, или получать (как приемник) ток 6 мА или 9 мА, в засимости от вывода. На них также имеются внутренние нагрузочные резисторы (по умолчанию они отключены) номиналом 100 кОм. Кроме этого, некоторым выводам назначены специализированные функции:
  • Последовательная линия: 0 (RX) и 1 (TX)
  • Последовательная линия 1: 19 (RX) и 18 (TX)
  • Последовательная линия 2: 17 (RX) и 16 (TX)
  • Последовательная линия 3: 15 (RX) и 14 (TX)
    Эти выводы используются для приема (RX) и передачи (TX) последовательных данных TTL (с уровнем 3,3 В). Выводы 0 и 1 соединены с соответствующими выводами последовательного контроллера ATmega16U2 USB-to-TTL.
  • ШИМ : выводы с 2 по 13
    На них реализуется 8-битный выход ШИМ с помощью функции analogWrite() . Разрешение ШИМ можно менять, используя функцию analogWriteResolution() .
  • SPI : разъем SPI (разъем ICSP на других платах Arduino)
    Данные выводы служат для связи по SPI с использованием библиотеки SPI . Сигналы SPI выведены на центральный 6-контактный разъем, который физически совместим с Uno, Leonardo и Mega2560. Разъем SPI можно использовать только для связи с другими устройствами SPI, но не для программирования SAM3X по технологии внутрисхемного последовательного программирования (ICSP). SPI на Due также имеет расширенные функции, доступные при использовании Расширенных методов SPI для Due .
  • CAN : CANRX и CANTX
    На этих выводах поддерживается протокол связи CAN, но пока его не поддерживают программные интерфейсы (API) Arduino.
  • " L " LED : 13
    Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. При высоком уровне сигнала на данном выводе, светодиод включается, при низком - выключается. Возможно также убавить яркость светодиода, поскольку вывод 13 одновременно является выходом ШИМ.
  • TWI 1: 20 (SDA) и 21 (SCL)
  • TWI 2: SDA 1 и SCL 1
    На данных выводах с использованием библиотеки Wire поддерживается связь по TWI.
  • Аналоговые входы: выводы с A 0 по A 11
    Плата Arduino Due имеет 12 аналоговых входов, каждый из которых может обеспечить разрешение 12 бит (т.е. 4096 различных значений). По умолчанию установлено разрешение 10 бит для совместимости с другими платами Arduino. Разрешение АЦП можно менять при помощи функции analogReadResolution() . Аналоговые ходы Due производят измерения от уровня земли до максимального значения 3,3 В. Приложение к этим выводам напряжения свыше 3,3 В вызовет повреждение кристалла SAM3X. Функция analogReference() на Due игнорируется.
    Вывод AREF подключен к аналоговому выводу опорного напряжения SAM3X через резисторный мост. Для активации вывода AREF необходимо отпаять с печатной платы резистор BR1.
  • DAC 1 и DAC 2
    На выводах ЦАП DAC 1 и DAC 2 предоставляются достоверные аналоговые выходы с 12-битным разрешением (4096 уровней) при помощи функции analogWrite() . Данные выводы можно использовать для создания аудиовыхода, используя при этом библиотеку Audio .

Другие выводы:

  • AREF
    Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference ().
  • Reset
  • По низкому уровню на этой линии происходит сброс микроконтроллера. Типичное применение вывода Reset - добавление кнопки сброса на плату расширения, которая перекрывает эту кнопку на микроконтроллере.
Связь

В Arduino Due есть ряд средств для взаимодействия с компьютером, платами Arduino и другими микроконтроллерами, а также различными устройствами, такими как телефоны, планшеты, фотокамеры и т.п. SAM3X имеет один аппаратный UART и три аппаратных USARTа для последовательной связи TTL-уровня (3,3 В).

Порт программирования соединен с ATmega16U2 , предоставляющей виртуальный COM порт для программ на подключенном компьютере. (Для определения этого устройства компьютеру с ОС Windows потребуется файл.inf, на машинах же с OSX и Linux плата автоматически будет распознана как COM порт). Чип 16U2 также соединен с аппаратным UARTом SAM3X. Последовательная шина на выводах RX0 и TX0 предоставляет преобразование Serial-to-USB для программирования платы через микроконтроллер ATmega16U2. В программное обеспечение Arduino входит монитор последовательной шины, который дает плате возможность отправлять и принимать простые текстовые сообщения. Светодиоды RX и TX на плате будут мигать, когда идет передача данных через кристалл ATmega16U2 и через USB подключение к компьютеру (но не во время последовательного обмена по выводам 0 и 1).

Собственный USB порт может также работать как USB хост для подключенных периферийных устройств: мыши, клавиатуры и смартфотонов. Чтобы использовать эти свойства, обратитесь к справочным страницам USB хост .

Программирование

Arduino Due можно запрограммировать с помощью программных средств Arduino (скачать). Более детальная информация содержится в .

отличается от таковой для микроконтроллеров AVR, находящихся на других платах Arduino, поскольку необходимо стереть флеш-память перед тем как перепрограммировать её. Загрузка в кристалл управляется из ПЗУ контроллера SAM3X и запускается, только когда флеш-память кристалла пуста.


Плату можно программировать через оба USB порта, хотя рекомендуется использовать порт программирования, в связи с тем, что он поддерживает стирание кристалла:

  • Порт программирования : Для использования этого порта выберите в Arduino IDE в качестве вашей платы "Arduino Due (Programming Port)". Подключите порт программирования платы Due (ближайший к разъему питания постоянного тока) к вашему компьютеру. Порт программирования использует микросхему 16U2 в качестве преобразователя USB-to-serial, соединенный с первым UARTом контроллера SAM3X (RX0 и TX0). Два вывода 16U2 подключены к выводам Reset и Erase SAM3X. Открытие и закрытие порта программирования, подключенного на скорости передачи 1200 бит в секунду, запускает процедуру «аппаратного стирания» чипа SAM3X, активирование выводов Erase и Reset на SAM3X перед установлением связи с UART. Это рекомендуемый порт для программирования Due. Аппаратное стирание более надежно, чем «программное стирание», которое происходит на собственном USB порте, и будет работать даже в случае повреждения главного микропроцессора.
  • Собственный порт : Чтобы использовать этот порт, выберите в Arduino IDE тип вашей платы "Arduino Due (Native USB Port)". Собственный USB порт подсоединен напрямую к SAM3X. Подключите собственный USB порт Arduino Due (ближний к кнопке Reset) к вашему компьютеру. Открытие и закрытие собственного порта при скорости передачи 1200 бит в секунду запускает процедуру «программного стирания»: флеш-память стирается и плата перезапускается с помощью загрузчика. Если главный микроконтроллер по какой-либо причине поврежден, то, вероятно, программное стирание не будет работать, так как эта процедура на SAM3X происходит полностью программно. Открытие и закрытие собственного порта на других скоростях передачи не вызовет сброса SAM3X.

В отличие от других плат Arduino, использующих для загрузки avrdude, Due полагается на bossac.

Токовая защита разъема USB

На Arduino Due имеется самовосстанавливающийся предохранитель, назначение которого - защитить USB порты вашего компьютера от короткого замыкания и перегрузки по току. Несмотря на то, что в большинстве компьютеров есть встроенная защита по току, этот предохранитель дает дополнительную защиту. При токе через USB порт более 500 мА связь автоматически обрывается предохранителем до прекращения перегрузки или короткого замыкания.

Физические характеристики и совместимость с платами расширения

Максимальная длина печатной платы Arduino Due равна 4 дюйма, а ширина - 2,1 дюйма, без учета USB соединителей и разъема питания, которые выступают за приведенные габаритные размеры. Три отверстия под винты позволяют закрепить плату на поверхности или в корпусе. Обратите внимание, что расстояние между цифровыми выводами 7 и 8 составляет 160 мил (0.16", 4,064 мм), не кратно промежуткам в 100 мил (2,54 мм) между остальными выводами.

Arduino Due сделан совместимым с большинством плат расширения, разработанных для Uno, Diecimila или Duemilanove. Цифровые выводы с 0 по 13 (и соседние выводы AREF и GND), аналоговые входы с 0 по 5, разъем питания, разъем "ICSP" (SPI) расположены одинаково на всех платах. Более того, основной UART (последовательный порт) находится на тех же выводах (0 и 1).
Пожалуйста, обратите внимание, что шина I 2 C расположена в Arduino Due на других выводах (20 и 21), не так как в Duemilanove / Diecimila (аналоговые входы 4 и 5).

The Arduino Due is a microcontroller board based on the Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU . It is the first Arduino board based on a 32-bit ARM core microcontroller.

On this page... ()

Use your Arduino Due on the Arduino Web IDE

All Arduino boards, including this one, work out-of-the-box on the , no need to install anything .

The Arduino Web Editor is hosted online, therefore it will always be up-to-date with the latest features and support for all boards. Follow this to start coding on the browser and upload your sketches onto your board.

Use your Arduino Due on the Arduino Desktop IDE

If you want to program your Arduino Due while offline you need to install the and add the Atmel SAMD Core to it. This simple procedure is done selecting Tools menu , then Boards and last Boards Manager , as documented in the page.
Attach the USB micro side of the USB cable to the Due"s Programming port (this is the port closer to the DC power connector). To upload a sketch, choose Arduino Due (Programming port) from the Tools > Board menu in the Arduino IDE, and select the correct serial port from the Tools > Serial Port menu.

Installing the Arduino Sam Boards core

If you are using the Arduino IDE version 1.6.2 or newer you need to install the core that supports the Arduino Due. Please follow to install the new core.

Installing Drivers for the Due

OSX
  • No driver installation is necessary on OSX. Depending on the version of the OS you"re running, you may get a dialog box asking you if you wish to open the “Network Preferences”. Click the "Network Preferences..." button, then click "Apply". The Due will show up as “Not Configured”, but it is still working. You can quit the System Preferences.
Windows (tested on XP and 7)
Linux
  • No driver installation is necessary for Linux.

Select your board and port

The uploading process on the Arduino Due works the same as other boards from a user"s standpoint. It is recommended to use the Programming port for uploading sketches, though you can upload sketches on either of the USB ports.

port follow this steps:

  • Connect your board to the computer by attaching the USB cable to the Due"s Programming port (this is the port closer to the DC power connector).
  • In the "Tools" menu choose "Serial Port" and select the serial port of the Due
  • Under the "Tools > Boards" menu select "Arduino Due (Programming port)"

Open your first sketch

Everything is now ready to upload your first sketch. Go to File on the Arduino Software (IDE) and open the Examples tree; select 01. Basic and then Blink

This sketch just flashes the built in LED connected to Digital pin 13 at one second pace for on and off, but it is very useful to practice the loading of a sketch into the Arduino Software (IDE) and the Upload to the connected board.

Upload the program

Press the second round icon from left on the top bar of the Arduino Software (IDE) or press Ctrl+U or select the menu Sketch and then Upload .

Learn more on the Desktop IDE

When using the Due as a host, it will be providing power to the attached device. It is strongly recommended to use the DC power connector when acting as a host.

ADC and PWM resolutions

The Due has the ability to change its default analog read and write resolutions (10-bits and 8-bits, respectively). It can support up to 12-bit ADC and PWM resolutions. See the and pages for information.

Expanded SPI functionality

The Due has expanded functionality on its SPI bus, useful for communicating with multiple devices that speak at different speeds. See the for more details.

Last revision2017/01/10 by SM

The text of the Arduino getting started guide is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License . Code samples in the guide are released into the public domain.

{{#setlogo:ArduinoCommunityLogo.png}}

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Знакомство с Arduino Due

Чтобы подключить Arduino Due к компьютеру, понадобится USB -кабель с разъемом Micro-B . Этот кабель, с одной стороны, будет питать плату электричеством, а с другой, позволит ее программировать.

Подключите кабель разъемом Micro-B к так называемому «порту для программирования» на Due . Это USB-порт, который находится ближе к DC -разъему, т.е. разъему для питания переменным током. Чтобы загрузить скетч, открываем меню Инструменты > Плата (Tools > Board) и выбираем там . Затем выбираем нужный порт в меню Инструменты > Порт (Tools > Port) .

На официальном форуме Arduino есть специальная ветка , посвященная Arduino Due .

Чтобы программировать на Due , версия IDE Arduino должна быть не старее 1.5 . Загрузить ее можно отсюда .

Отличия от плат на базе ATmega

Использование Arduino Due почти ничем не отличается от использования других Arduino . Однако несколько важных отличий и функциональных расширений все же есть.

Контакты на Arduino Due расположены так же, как и на Arduino Mega 2560 .

Питание

Микроконтроллеру, которым оснащена Arduino Due , нужно питание 3,3 вольт – это значит, что все датчики и прочие устройства можно будет питать только этими 3,3 вольтами . Если подключить более высокое напряжение (вроде 5 вольт , которыми обычно питаются Arduino ), это приведет к повреждению Due .

Плата может питаться либо от USB -коннекторов, либо от DC -разъема. При использовании DC -разъема напряжение должно быть в пределах 7-12 вольт .

Arduino Due оснащена импульсным стабилизатором напряжения, чьи характеристики соответствуют требованиям для устройств с функцией USB -хоста. Благодаря этому Due может выступать в качестве источника питания для USB -устройства, подключенного к ее штатному USB -порту. То есть, по сути, служить USB -хостом. Однако для этого она сама должна быть подключена к источнику питания через DC -разъем.

USB-порты на Due

Модель Arduino Due оснащена двумя USB -портами. Штатный USB -порт поддерживает CDC -коммуникацию (от Connected Device Class ; означает то, что плата будет отображаться для ОС как виртуальный последовательный порт) через объект SerialUSB и подключен напрямую к микропроцессору SAM3X . Другой USB -порт – это порт для программирования. Он подключен к чипу ATMEL 16U2 , который служит USB-UART преобразователем. Именно этот порт по умолчанию используется для загрузки скетчей и коммуникации с Arduino .

Преобразователь USB-UART подключен к первому UART ’у микропроцессора SAM3X . Благодаря этому с портом для программирования можно взаимодействовать при помощи объекта Serial из языка Arduino .

USB -коннектор на штатном порте напрямую подключен к контактам USB -хоста SAM3X . Таким образом, благодаря штатному порту Due можно использовать и как клиентское периферийное USB -устройство (например, как мышь или клавиатура, подключенные к компьютеру), и как USB -хост, к которому могут быть подключены различные USB -устройства (вроде тех же мыши, клавиатуры или телефона на Andriod ). Кроме того, этот порт можно использовать как виртуальный последовательный порт при помощи объекта SerialUSB в языке программирования Arduino .

Автоматический (программный) сброс

Микроконтроллер SAM3X отличается от микроконтроллеров AVR тем, что перед тем, как снова его программировать, его flash -память должна быть очищена. Это можно сделать вручную – сначала секунду нажимать на кнопку очистки памяти, потом нажать на кнопку в IDE Arduino , а после этого нажать на кнопку сброса.

Это скучная и монотонная процедура, однако ее можно автоматизировать. Но для каждого из портов это делается по-разному:

  • Штатный порт. Когда штатный порт, работающий на скорости 1200 бит/с , открывается и закрывается, это запускает процедуру т.н. «мягкой очистки» – flash -память очищается, а плата перезагружается при помощи загрузчика. Если микроконтроллер во время этого процесса по какой-то причине зависнет, то процедура «мягкой очистки» , скорее всего, не сработает, т.к. выполняется при помощи ПО внутри самого микроконтроллера.

В то же время, если штатный порт будет открыт/закрыт не на 1200 бит/с , а на какой-то другой скорости, то SAM3X сброшен не будет. Чтобы воспользоваться монитором порта и с его помощью увидеть, какие данные скетч будет отправлять в самом начале работы Due , в секцию setup() нужно вписать дополнительный код – благодаря ему SAM3X перед выполнением скетча будет ждать открытия SerialUSB -порта:

while (! Serial) ;

Если нажать на Due кнопку сброса (Reset ), то будет сброшен и SAM3X , и USB -соединение. Если у вас во время этого разрыва будет открыт «Монитор порта» , то для восстановления соединения его нужно будет закрыть и снова открыть.

  • Порт для программирования. USB -порт для программирования использует чип-преобразователь USB-UART , подключенный к первому UART ’у микроконтроллера (а если точнее – к контактам RX0 и TX0 ). Кроме того, два контакта этого чипа подключены к контактам Reset и Erase на SAM3X . Таким образом, когда вы открываете порт для программирования, то перед самым началом коммуникации чип запускает последовательность Erase-Reset , тем самым очищая память SAM3X .

Это более надежная процедура, чем та, что имеется на штатном порте, и если микроконтроллер зависнет, она должна сработать лучше.

Чтобы настроить последовательную передачу данных через порт для программирования, нужно использовать объект Serial . Все скетчи, использующие последовательную коммуникацию на базе Uno , должны работать таким же образом. Порт для программирования на Due работает примерно так же, как последовательный порт Uno – в том отношении, что преобразователь USB-UART сбрасывает плату каждый раз, когда вы открываете коммуникацию через монитор порта (или другую последовательную коммуникацию).

Нажатие на Reset во время коммуникации через порт для программирования не оборвет USB -соединение с компьютером, т.к. сброшен будет только микропроцессор SAM3X .

USB-хост

Когда Due выступает в качестве хоста, она еще и обеспечивает периферийное устройство электричеством. Поэтому мы рекомендуем подключить ее к питанию через DC -разъем.

Разрядности АЦП и ШИМ

Кроме того, в Due можно менять установленную по умолчанию разрядность для считывания и записи аналоговых данных (10 бит и 8 бит , соответственно). Она может поддерживать разрядность до 12 бит – и для АЦП , и для ШИМ . Более подробно читайте на соответствующих страницах – и .

Расширенная функциональность SPI

Модель Due также имеет SPI -шину с расширенными возможностями, которые могут пригодиться, когда к плате подключено несколько устройств, и они общаются с нею на разных скоростях. Более подробно читайте .

Установка драйверов

OSX

  • На OSX никаких драйверов устанавливать не нужно. В зависимости от версии ОС перед вами может появиться окно, спрашивающее, не хотите ли вы открыть сетевые настройки. Кликните на кнопку «Network Preferences…» , а затем на «Apply» . Плата Due будет показана как «Not Configured» , но работать все же будет. После этого из «System Preferences» можно выйти.

Windows (тестировалось на XP и 7)

  • Загрузите Windows -версию IDE Arduino и распакуйте загруженный файл. Убедитесь, что структура распакованных файлов осталась нетронутой.
  • Подключите Due к компьютеру при помощи USB -кабеля через порт для программирования.
  • Когда плата будет подключена, Windows должна запустить процесс установки драйверов. Впрочем, самостоятельно найти драйвер она не сможет. Вам нужно будет помочь ей сделать это. Образно говоря, ткнуть ее в этот драйвер носом.
  • Нажмите кнопку «Пуск» (или клавиши Win + X) и откройте «Панель управления» .
  • Кликните по пункту «Система и безопасность» , потом по «Система» и, наконец, по «Диспетчер устройств» .
  • Ищите секцию «Порты (COM и LPT)» . Здесь должен быть открытый порт «Arduino Due Prog. Port» .
  • Кликните по нему правой кнопкой и выберите пункт «Обновить драйверы...»

Linux

  • Установка драйверов не требуется.

Установка ядра Arduino SAM

Если вы используете Arduino IDE версии 1.6.2 и новее, то вам надо будет установить ядро, поддерживающее Arduino Due . Инструкции для этой процедуры описаны .

С точки зрения пользователя процесс загрузки скетча на Due такой же, как и на других моделях Arduino . Мы рекомендуем использовать для этих целей порт для программирования, но вообще делать это можно через оба USB -порта. Для загрузки через порт для программирования нужно проделать следующее:

  • Подключите плату к компьютеру, подсоединив USB -кабель к порту для программирования на Due (это порт, находящийся ближе к DC -разъему).
  • Откройте IDE Arduino .
  • В меню Инструменты > Порт (Tools > Serial Port) выберите порт Due .
  • В меню Инструменты > Плата (Tools > Board) выберите Arduino Due (Programming Port) .

Теперь на Arduino Due можно загружать скетчи.

Более подробно читайте на странице , описывающей оборудование платы.

Ещё одно готовое устройство от Arduino для конструкторов электронных игрушек, оригинальных и полезных конструкций, малых систем автоматизации. Примечательна установленным 32-битным микроконтроллером SAM3X8E ARM Cortex-M3. Оценим её возможности и возможные сферы применения.
Вид платы сверху


Разъёмы и выводы
  • 0-52. Расположены сверху и справа. Каждый из выводов может быть запрограммирован в качестве дискретного входа или выхода. Уровень напряжения выводов 3,3 В, ток в выходных цепях 3-15 мА, а во входных 6-9 мА.
  • Выводы (communication) 0, 19, 17, 15 (Rx) и 1, 18, 16, 14 (Tx) могут быть запрограммированы для обмена данными по последовательному интерфейсу с уровнем напряжения TTL (3,3 В) (RX – приём, TX – передача). На плате установлен преобразователь USB-UART, выполненный на микросхеме ATMega16U2, выводы которой подключены к выводам 0 и 1 платы. Интерфейс является USB-портом для программирования.
  • Выводы (PWM) со 2 по 13 можно сконфигурировать как аналоговые выходы с невысоким 8-битным разрешением. Вид выходного сигнала – ШИМ, а значит для подключения исполнительных устройств потребуется дополнительная согласующая схема.
  • Штыревой разъём SPI справа от микроконтроллера. Особенность этого интерфейса в том, что его нельзя использовать для внутрисхемного программирования, а исключительно для связи с другими устройствами.
  • Выводы CANRX, CANTX в самом низу, справа. Линии обмена данными по протоколу CAN. Протокол широко используется в бортовых сетях автомобилей, промышленной электронике.
  • Интерфейс связи TWI/I 2 C может быть подключен к выводам 20 (SDA), 21(SCL). Отметим, что к выводам на плате подключены подтягивающие резисторы 100 кОм, по умолчанию отключенные. Необходимо подключать резисторы при организации сетевого обмена.
  • Выводы А0–А11 внизу – аналоговые входы. Обрабатывающий сигналы с этих входов АЦП 12-битный, а значит входы могут использоваться в достаточно серьёзных приложениях. Стоит отметить, что конфигурация по умолчанию 10 бит, смена разрешения выполняется программным способом. Ещё одно замечание – для использования вывода AREF следует удалить из схемы резистор BR1.
  • На плате всего 2 полноценных 12-битных аналоговых выхода DAC1 и DAC2.
  • Вывод RESET при подаче низкого уровня инициирует перезагрузку контроллера.
  • Вверху, слева от вывода 13, расположен вывод AREF – опорное напряжение АЦП и выводы SDA1, SCL1 для интерфейса TWI1/I 2 C1.
В выводы могут устанавливаться платы расширения (шилды). Подключать можно весь спектр устройств Arduino: дисплеи, Ethernet-модули, клавиатуры и т.д. Создавая плату, компания обеспечила совместимость с устройствами расширения для других серий. Правда есть одно НО. Уровень напряжения на выводах не должен превышать 3,3 В. Информацию о рабочем уровне напряжения для плат расширения выдаёт выход IOREF, а подключаемая плата должна задействовать встроенный преобразователь уровня. Обращайте на это внимание при выборе шилда, если уровень 3,3 В не поддерживается, то подключать к Arduino Due устройство не рекомендуется.
Раз уж затронули тему уровней напряжения, то давайте разберёмся с питанием платы. Во-первых, внешнее питание на плату может быть подано либо от внешнего источника, либо от USB. Напряжение питание должно лежать в диапазоне 6-20 В, оптимальное – 7-12 В.
Выводы питающих напряжений находятся внизу, чуть левее микроконтроллера.
  • VIN – линия «+» внешнего источника питания.
  • 5V – напряжение +5 В, выдаваемое стабилизатором напряжения, максимальный ток Iмакс = 800 мА.
  • 3.3V - напряжение +3,3 В от того же стабилизатора, максимальный ток Iмакс = 800 мА.
  • GND – земля.
 На плате установлены 2 USB-порта, предназначенные для обмена данными с компьютером или подключения поддерживающих интерфейс USB периферийных устройств.
Память
На плате размещены микросхемы оперативной памяти (SRAM) объёмом 96 кб, и флэш-памяти программ 512 кб. Адресное пространство единое для всей памяти. Стоит учесть, что есть возможность подключить внешнюю SD-карту, используя интерфейс TWI1/I 2 C1 и картридер.
Органы управления
На плате установлена кнопка Reset для стирания программы, записанной в ПЗУ.
Габаритные размеры
Плата имеет размеры 10,2х5,4 см, три крепёжных отверстия.

Сфера применения

Применение такого устройства будет оправдано:
  • Для обучения работе с микроконтроллерами школьников и студентов.
  • Для построения разнообразных роботов, квадрокоптеров или иных умных устройств конструкторами-любителями.
  • Для создания систем «Умного дома». Возможность создания локального пульта управления (на сенсорном дисплее или обычном и клавиатуре), достаточное количество входов-выходов для подключения датчиков и исполнительных устройств, возможность организации удалённого управления через Интернет – всё есть для реализации такого решения. В пользу его говорят и завышенные цены на готовые системы «умного дома». Можем посоветовать тем, кто решит использовать Arduino Due в этих целях, обратить внимание на бесплатную систему контроля и мониторинга Tesla Scada для ПК и мобильных устройств. Использование в качестве концентратора датчиков и интеллектуального устройства в системе интернета вещей (IoT). Готовые решения для Arduino есть у IBM. Это и библиотеки для Arduino IDE – Arduino Client for MQQT , и брокер для тестирования Mosquitto , и платформа IBM Internet of Things Foundtation .
Однако, стоит рассмотреть и ядро платы – 32-битный микроконтроллер, ведь именно он является главной «изюминкой» Arduino Due.

Как уже упоминалось выше, работа с платой возможна из-под Atmel IDE, но есть и собственная среда разработки IDE . Кроме того, необходимо разобраться как подключиться и отлаживать устройство.
Первый нюанс заключается в том, что для заливки новой прошивки требуется стереть старую во флэш-памяти.
Второй в используемом для загрузки USB-порте. На приведённом в начале статьи рисунке, слева можно увидеть 2 порта. Для программирования следует использовать нижний.
В остальном процесс создания проекта и отладки стандартен для устройств Arduino. Необходимыми предпосылками для успешной работы с устройством будет:
  • Формулировка задачи. Требуется определить какое устройство будет получено на выходе, какими функциями оно будет обладать.
  • Определение необходимых плат расширения. Для расширения функциональности и повышения удобства работы с готовым устройством могут потребоваться специальные шилды – дисплеи, внешняя память, модули связи и т.п. Помните про совместимость по уровню напряжения!
  • Состав оборудования определён, теперь необходимо всё увязать в единое устройство. Для этого, возможно, потребуется изготовить электронные платы сопряжения, подготовить шлейфы для связи, изготовить или купить конструкцию для размещения электронной начинки.
  • Подбор датчиков и исполнительных устройств, разработка подвижной конструкции. Для случаев летающих, ездящих, шагающих или плавающих устройств задача может быть очень нетривиальной.
  • Написание программы, загрузка её в плату, тестирование, отладка и удовлетворение от качественно проделанной работы.

    Первая плата Arduino на основе 32-битного микроконтроллера с ARM ядром на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. Обладая тактовой частотой 84 МГц и 32-битной архитектурой, позволяет выполнять большинство операций над целыми числами в 4 байта за один такт. На плате предусмотрено 54 цифровых вход/выхода (из них 12 можно задействовать под выходы ШИМ), 12 аналоговых входов, 4 UARTа (аппаратных последовательных порта), связь по USB с поддержкой OTG, 2 ЦАП (цифро-аналоговых преобразователя), 2 TWI, разъем питания, разъем SPI, разъем JTAG, кнопка сброса и кнопка стирания.

    Подключение и настройка

    Для работы с платформой Arduino Due в операционной системе Windows скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino - Arduino IDE.

    Добавление платформы

    Элементы платы

    Микроконтроллер Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3

    Сердцем платы Arduino Due является 32-битное ARM ядро AT91SAM3X8E с тактовой частотой 84 МГц, 512 КБ флеш-памяти и 96 ОЗУ, превосходящее по производительности обычные 8-битные микроконтроллеры.

    Микроконтроллер ATmega16U2

    Микроконтроллер ATmega16U2 создает порт программирования для связи микроконтроллера SAM3X с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Arduino Due определяется как виртуальный COM-порт. Перепрошивка микросхемы 16U2 производится через ICSP разъём используя стандартные драйвера USB-COM.

    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, когда устройство запитано от внешнего адаптера.

      5V: На вывод поступает напряжение 5 В от стабилизатора напряжения на плате, независимости от того, как запитано устройство: от адаптера (7–12 В), от USB (5 В) или через вывод VIN (7–12 В). Питать устройство через вывод 5V не рекомендуется - в этом случае не используется стабилизатор напряжения, что может привести к выходу платы из строя.

      3.3V: 3,3 В от стабилизатора напряжения платы. Максимальный ток - 800 мА. Cтабилизатор также обеспечивает питание микроконтроллера SAM3X.

      GND: Выводы земли.

      IOREF: Этот вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения на нём, 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

    Внимание! В отличие от других плат Arduino, Arduino Due работает от 3,3 В. Максимальное напряжение, которое могут выдержать вход/выходы составляет 3,3 В. Подав напряжение, например 5 В, на выводы Arduino Due, можно вывести плату из строя.

      Цифровые входы/выходы: пины 0 – 53
      Логический уровень единицы - 3,3 В, нуля - 0 В. Максимальный ток выхода - 3 или 15 мА в зависимости от вывода микроконтроллера, или ток входа - 6 или 9 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы 100 кОм, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.

      ШИМ: пины 2 – 13
      Позволяют выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрешение ШИМ позволяет менять функция analogWriteResolution().

      АЦП: пины A0 – A11
      12 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 12-битного числа (4096 значений). По умолчанию выставлена разрядность - 10 бит, для совместимости с другими платами. Разрешение АЦП можно менять с помощью функции analogReadResolution(). Аналоговые входы платы производят измерения от 0 до максимального значения 3,3 В. Если подать на вход напряжения свыше 3,3 В - это вызовет повреждение кристалла SAM3X.

      TWI/I²C: пины 20(SDA) , 21(SCL) и TWI 2/I²C 2: SDA1 и SCL1
      Для общения с периферией по синхронному протоколу, через 2 провода. Для работы используйте библиотеку Wire .

      SPI: Пины SPI выведены на центральный 6-контактный разъем, совместимый с Uno, Leonardo и Mega2560.
      Для коммутации по интерфейсу SPI используйте библиотеку SPI .

      UART: Serial: пины 0(RX) и 1(TX) ; Serial1: пины 19(RX1) и 18(TX1) ;Serial2: пины 17(RX2) и 16(TX2) ; Serial3: пины 15(RX3) и 14(TX3) .
      Эти выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных по последовательному интерфейсу. Выводы 0(RX) и 1(TX) соединены с соответствующими выводами микросхемы ATmega16U2 , выполняющей роль преобразователя USB-UART. Для связи Arduino Due с компьютером через порт программирования, используйте класс Serial.

      DAC1/DAC2: На выводах ЦАП DAC1 и DAC2 доступны аналоговые выходы с 12-битным разрешением (4096 уровней) при помощи функции analogWrite(). Данные выводы можно использовать в качестве аудиовыхода, используя библиотеку Audio.

    Светодиодная индикация

    Разъём Programming USB

    Разъём предназначен для прошивки платформы Arduino Due с помощью компьютера. Для использования этого порта выберите в Arduino IDE в качестве вашей платы "Arduino Due (Programming Port)". При этом также производится стирание предыдущей прошивки. Аппаратное стирание более надежно, чем «программное стирание», которое происходит на собственном USB порте, и будет работать даже при повреждении главного микропроцессора. В программное обеспечение Arduino входит монитор последовательной шины, который дает возможность компьютеру обмениваться простыми текстовыми сообщениями с платой подключенной через Programming USB посредством контроллера ATmega16U2.

    Разъём Native USB

    Чтобы использовать этот порт, выберите в Arduino IDE тип вашей платы "Arduino Due (Native USB Port)". Native USB port подключен к SAM3X, тем самым осуществляя последовательную связь (CDC) посредством USB обеспечивая подключение к монитору последовательной шины, или другим приложениям на вашем компьютере. Открытие и закрытие собственного порта при скорости передачи 1200 бит в секунду запускает процедуру «программного стирания»: флеш-память стирается и плата перезапускается с помощью загрузчика. Также это дает Due возможность эмулировать USB мышь или клавиатуру.

    Native USB может также работать как USB хост для подключенных периферийных устройств: мыши, клавиатуры и прочего.

    Разъём для внешнего питания

    Разъём для подключения внешнего питания от 7 В до 12 В.

    ICSP-разъём для ATmega2560

    ICSP-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega2560. Также с применением библиотеки SPI данные выводы могут осуществлять связь с платами расширения по интерфейсу SPI. Линии SPI выведены на 6-контактный разъём, а также продублированы на цифровых пинах 50(MISO) , 51(MOSI) , 52(SCK) и 53(SS) .

    ICSP-разъём для ATmega16U2

    ICSP-разъём для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega16U2.

    Распиновка