Arduino Uno Wi-Fi

Старая добрая Arduino Uno обзавелась модулем Wi-Fi. Теперь можно прошивать скетчи без проводов, управлять пинами из любимого браузера и собирать отдельные устройства в интернет вещей (Internet of Things, он же IoT).

В зависимости от вашего проекта плата станет сердцем умного дома, мозгом автономного робота или web-интерфейсом сети беспроводных датчиков.

Arduino Uno Wi-Fi построена на базе процессора ATmega328 и имеет встроенный модуль ESP8266 для работы с беспроводными сетями Wi-Fi.

На плате предусмотрены 14 контактов общего назначения (6 из них поддерживают ШИМ), 6 аналоговых входов, USB-разъём, разъём для подключения питания, пины ICSP-программатора, кнопки перезагрузки и перепрошивки Wi-Fi-модуля.

Модуль Wi-Fi

Однокристальный модуль на базе ESP8266 поддерживает стек протоколов TCP/IP и обеспечивает работу с сетями Wi-Fi стандартов 802.11 b/g/n. Модуль позволяет обмениваться информацией с другими устройствами в режиме «точка-точка», подключаться к Wi-Fi-сетям и даже выступать в качестве точки доступа.

Arduino Uno Wi-Fi «из коробки» прошита скетчем, который позволяет плате работать в режиме RestServer-а. Это даёт возможность работать с пинами платы непосредственно из адресной строки браузера.

Например, чтобы включить тринадцатый пин, достаточно обратиться к плате по адресу http://192.168.240.1/arduino/digital/13/1. Хотите его выключить — замените 1 в конце адреса на 0.

Аналогичным образом можно получать информацию с аналоговых входов или менять режим работы пинов.

Программирование

Плата поддерживает режим программирования «over-the-air»: скетчи и прошивки Wi-Fi-модуля можно обновлять по беспроводной сети.

Uno Wi-Fi программируется как обычная Arduino Uno. Подключите плату к компьютеру USB-кабелем и укажите в IDE нужный тип платы.

Кроме того, для перезаписи загрузчика или скетчей можно использовать разъём ICSP (In-Circuit Serial Programming) для подключения внешнего программатора.

Память

Платформа оснащена 32 кБ flash-памяти, 2 Кб из которых отведено под загрузчик — bootloader. Он позволяет прошивать Arduino с обычного компьютера через USB. Эта память постоянна и не предназначена для изменения по ходу работы устройства. Она хранит программы и сопутствующие статичные ресурсы.

В качестве оперативной памяти для хранения временных данных используются 2 Кб SRAM. Она сбрасывается при отключении питания.

Для постоянного хранения данных предназначен 1 Кб EEPROM-памяти. Это аналог жёсткого диска для Arduino.

Питание

Arduino Uno может питаться как от USB-подключения, так и от внешнего источника: батарейки или обычной электрической сети — для этого понадобится блок питания. Источник питания определяется автоматически.

Рекомендуемый диапазон напряжения: 7−12 В.

Ввод / вывод

На платформе расположены 14 контактов, которые могут быть использованы для цифрового ввода и вывода. Какую роль исполняет каждый контакт — зависит от вашей программы. Все пины работают с напряжением 5 В и рассчитаны на ток до 40 мА. Также каждый контакт имеет встроенный, но отключённый по умолчанию резистор на 20-50 кОм. Некоторые контакты обладают дополнительными возможностями:

• Serial: 0-й и 1-й. Используются для приёма и передачи данных по USB.
• Внешнее прерывание: 2-й и 3-й. Эти контакты могут быть настроены так, что они будут провоцировать вызов заданной функции при изменении входного сигнала.
• PWM: 3-й, 5-й, 6-й, 9-й, 10-й и 11-й. Могут являться выходами с широтно-импульсной модуляцией (pulse-width modulation) с 256 градациями.
• LED: 13-й. К этому контакту подключен встроенный в плату светодиод. Если на контакт выводится 5 В, светодиод зажигается, а при нуле он гаснет.

Помимо контактов цифрового ввода-вывода на Arduino имеется 6 аналоговых входов, которые преобразуются в 10-разрядный сигнал с 1024 ступенями.

Кроме этого на плате имеется входной контакт Reset. Его установка в логический ноль приводит к сбросу процессора. Это аналог кнопки Reset обычного компьютера.

Габариты

Размер платы — 68,5×53 мм. Гнёзда для внешнего питания и USB выступают на пару миллиметров за обозначенные границы. На плате предусмотрены места для винтового крепления.

Характеристики

• Микроконтроллер: ATmega328 (8-битный Atmel AVR)
• Тактовая частота: 16 МГц
• Флеш-память: 32 Кб
• SRAM-память: 2 Кб
• Контроллер Wi-Fi: ESP8266 (Tensilica Xtensa LX106)
• Поддержка сетей Wi-Fi: 2,4 ГГц, 802.11 b/g/n
• Номинальное рабочее напряжение: 5 В
• Входное напряжение питания: 7–12 В
• Максимальный ток с шины 5V: 1000 мА
• Максимальный ток с шины 3.3V: 1000 мА (включая питание микроконтроллера)
• Максимальный ток с пина или на пин: 40 мА
• Цифровые порты: 20
• Порты с поддержкой ШИМ: 6
• Порты с АЦП: 6
• Габариты: 68,5×53 мм

Ресурсы

Видеообзор Arduino Uno Wi-Fi:

• Техническая документация, описание и примеры использования