Arduino探索印刷電路板

PCB圖如下：




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成分

描述

Arduino 探索印刷電路板

Arduino Esplora 是源自 Arduino Leonardo 的微控制器板。Esplora 與之前所有 Arduino 板的不同之處在于它提供了許多內置的、即用型的板載傳感器用于交互。

它專為想要啟動和運行 Arduino 而無需先了解電子設備的人而設計。有關 Esplora 的分步介紹，請查看 Esplora 入門指南。 Esplora 具有板載聲音和光輸出以及多個輸入傳感器，包括操縱桿、滑塊、溫度傳感器、加速度計、麥克風和光傳感器。它還具有通過兩個 Tinkerkit 輸入和輸出連接器以及一個用于彩色 TFT LCD 屏幕的插座來擴展其功能的潛力。與 Leonardo 板一樣，Esplora 使用具有 16 MHz 晶體振蕩器和微型 USB 連接的 Atmega32U4 AVR 微控制器充當 USB 客戶端設備，如鼠標或鍵盤。在板的左上角有一個重置按鈕，您可以使用它來重新啟動板。

L [黃色] 直接連接到微控制器，可通過引腳 13 訪問

RX 和 TX [黃色] 表示正在通過 USB 通信發送或接收的數據

該板包含支持微控制器所需的一切；只需使用 USB 數據線將其連接到計算機即可開始使用。

記憶

ATmega32u4 有 32 KB（其中 4 KB 用于引導加載程序）。它還具有 2.5 KB 的 SRAM 和 1 KB 的 EEPROM（可以使用 EEPROM 庫進行讀寫）。

輸入和輸出

Esplora 板的設計讓人想起傳統的游戲手柄設計，左側有一個模擬操縱桿，右側有四個按鈕。Esplora 具有以下板載輸入和輸出：帶中央按鈕的模擬操縱桿兩軸（X 和 Y）和一個中心按鈕。

4 個按菱形圖案排列的按鈕。

靠近電路板底部的線性電位器滑塊。

用于獲取周圍環境響度（幅度）的麥克風。

用于獲取亮度的光傳感器。

溫度傳感器讀取環境溫度

三軸加速度計測量電路板在三個軸（X、Y 和 Z）上與重力的關系

蜂鳴器可以產生方波。

RGB led 明亮的 LED，帶有紅色綠色和藍色元素，用于顏色混合。

2 個 TinkerKit 輸入，用于將 TinkerKit 傳感器模塊與 3 針連接器連接起來。

2 個 TinkerKit 輸出，用于將 TinkerKit 執行器模塊與 3 針連接器連接起來。

TFT 顯示連接器連接器，用于可選的彩色 LCD 屏幕、SD 卡或其他使用 SPI 協議的設備。

為了利用可用傳感器的總數，該板使用模擬多路復用器。這意味著微控制器的單個模擬輸入在所有輸入通道之間共享（3 軸加速度計除外）。四個額外的微控制器引腳選擇讀取哪個通道。

溝通

Leonardo the Esplora 有許多用于與計算機、另一個 Arduino 或其他微控制器通信的設施。ATmega32U4 通過 USB 提供串行 (CDC) 通信，并顯示為計算機上軟件的虛擬 com 端口。該芯片還可以用作全速 USB 2.0 設備，使用標準 USB COM 驅動程序。在 Windows 上，需要 .inf 文件。Arduino 軟件包括一個串行監視器，它允許向 Arduino 板發送和從 Arduino 板發送簡單的文本數據。當數據通過 USB 連接傳輸到計算機時，板上的 RX 和 TX LED 將閃爍。ATmega32U4 還支持 SPI 通信，可以通過 SPI 庫訪問。Esplora 可以顯示為通用鍵盤和鼠標，并且可以使用鍵盤和鼠標庫進行編程以控制這些輸入設備。

編程

Esplora 可以使用 Arduino 軟件（下載）進行編程。從“工具”>“板”菜單中選擇“Arduino Esplora”。有關詳細信息，請參閱入門頁面。Arduino Esplora 上的 ATmega32U4 預燒了一個引導加載程序，允許您在不使用外部硬件編程器的情況下向其上傳新代碼。它使用 AVR109 協議進行通信。您還可以繞過引導加載程序并通過 ICSP（在線串行編程）接頭對微控制器進行編程；有關詳細信息，請參閱這些說明。為了方便為 Esplora 編寫草圖，有一個專用庫，其中包含讀取傳感器和寫入板載輸出的方法。該庫提供了提供預處理數據的高級方法，例如度數溫度傳感器的華氏度或攝氏度。

自動（軟件）復位和引導加載程序啟動

Esplora 不需要在上傳之前物理按下重置按鈕，而是設計為允許通過連接的計算機上運行的軟件對其進行重置。當 Esplora 的虛擬 (CDC) 串行/COM 端口以 1200 波特打開然后關閉時觸發復位。發生這種情況時，處理器將重置，斷開與計算機的 USB 連接（意味著虛擬串行/COM 端口將消失）。處理器復位后，引導加載程序啟動，保持活動狀態約 8 秒。也可以通過按下 Esplora 上的重置按鈕來啟動引導加載程序。請注意，當電路板第一次上電時，它將直接跳轉到用戶草圖（如果存在），而不是啟動引導加載程序。因為 Esplora 處理重置它的方式 最好讓 Arduino 軟件在上傳之前嘗試啟動重置，特別是如果您有在上傳到其他板上之前按重置按鈕的習慣。如果軟件無法重置開發板，您始終可以通過按下板上的重置按鈕來啟動引導加載程序。

代碼

要將數據發送到您的計算機，您需要打開串行連接。使用 Serial.begin() 在 Esplora 上以 9600 波特打開串行端口。

要以鼠標方式開始通信，請調用 Mouse.begin()。這使得 Esplora 在您的計算機上顯示為鼠標。

要讀取操縱桿的位置，請調用 Esplora.readJoystickX() 和 Esplora.readJoystickY()，將值保存在變量中。這為每個軸提供了介于 -512 和 512 之間的值。當操縱桿居中時，X 和 Y 軸將報告 0。

操縱桿在按下時也可用作開關。要讀取按鈕，請調用 Esplora.readJoystickSwitch()。這將在按下時為您提供值 1，否則為 0。

要將值發送到串行監視器，請調用 Serial.print()。當 Esplora 已連接，并且串行監視器打開時，您應該開始看到如下報告的值：?

操縱桿 X：0 操縱桿 Y：0 按鈕：0 要獲取適合移動鼠標的數字，請使用 map() 函數縮放操縱桿值，將這些數字保存到新變量中。

要實際移動光標，請調用 Mouse.move()。它需要三個參數，數字代表 x 軸、y 軸和鼠標滾輪上的移動量。此示例僅在 x 和 y 軸上移動鼠標，使用新映射的數字移動光標。

連接 Esplora 時，在 Arduino 軟件中按 Shift-Command-M 打開串行監視器。當您移動操縱桿時，您會在光標在屏幕上移動時看到串行監視器中的值。

描述

從線性電位器讀取值作為 10 位數字。這意味著它將 0 到 5 伏之間的輸入電壓映射為 0 到 1023 之間的整數值。這會產生讀數之間的分辨率：5 伏 / 1024 單位或每單位 0.0049 伏 (4.9 mV)。

USB過流保護

Esplora 有一個可復位的多熔斷器，可保護計算機的 USB 端口免受短路和過流的影響。盡管大多數計算機都提供自己的內部保護，但保險絲提供了額外的保護層。如果對 USB 端口施加超過 500 mA 的電流，保險絲將自動斷開連接，直到短路或過載消除。

物理特性

Esplora PCB 的最大長度和寬度分別為 6.5 和 2.4 英寸，USB 和 TinkerKit 連接器超出了后者的尺寸。四個螺絲孔使電路板可以連接到表面或外殼上。

讀操縱桿開關（）

讀取操縱桿的按鈕并在其狀態為 0 或 1023 時返回。如果您更喜歡與 readButton() 函數更一致的東西，您可能希望使用 readJoystickButton() 代替。該函數的作用與此相同，但按下操縱桿按鈕時返回 LOW，未按下時返回 HIGH。

句法

Esplora.readJoystickSwitch()

參數

沒有任何

退貨

按下時為 0，未按下時為 1023。

退貨

int ：所選軸上的讀數值。加速度計在垂直于重力方向時返回零。當它在軸的兩個方向之一加速時產生正值或負值。

例子

COPY1#include 2

3void setup()4{5 Serial.begin(9600);6}7

8void loop()9{10 int x_axis = Esplora.readAccelerometer(X_AXIS);11 int y_axis = Esplora.readAccelerometer(Y_AXIS);12 int z_axis = Esplora.readAccelerometer(Z_AXIS);13

14 Serial.print("x: ");15 Serial.print(x_axis);16 Serial.print("\ty: ");17 Serial.print(y_axis);18 Serial.print("\tz: ") ;19 Serial.println(z_axis);20

21 延遲（500）；22}

讀取按鈕（）

描述

讀取按鈕的狀態并返回它是 HIGH 還是 LOW。

句法

Esplora.readButton(按鈕)

參數

按鈕：您想閱讀的關聯按鈕。有效的論點是：

SWITCH_1 或 SWITCH_DOWN

SWITCH_2 或 SWITCH_LEFT

SWITCH_3 或 SWITCH_UP

SWITCH_4 或 SWITCH_RIGHT

JOYSTICK_DOWN = JOYSTICK_BASE

JOYSTICK_LEFT = JOYSTICK_BASE+1

JOYSTICK_UP = JOYSTICK_BASE+2

JOYSTICK_RIGHT = JOYSTICK_BASE+3

退貨

按下時為低，未按下時為高。

例子

#include 2

3void setup(){}4

5void loop()6{7int button = Esplora.readButton(SWITCH_DOWN);8

9if(button == LOW)10 {11 Esplora.writeRed(255);12 }13else {14 Esplora.writeRed(0);15 }16}

讀取操縱桿X()

描述

讀取操縱桿 X 軸的位置。當操縱桿在中心時，它返回零。正值表示操縱桿向右移動，負值表示向左移動。

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