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vinciDuino

vinciDuino es una plataforma libre y abierta desarrollada por miembros del forum español de Arduino (fmalpartida - fm, Inizul, JMN, yOPERO, nayma, flico, josemanu, shaktale y GabyCR). La placa ha sido desarrollada para que sea compatible con las placas Arduino teniendo el mismo factor de forma que un Arduino Pro. La principal diferencia es que es una implementación sencilla de la plataforma Arduino Leonardo y por lo que sabemos compatible con ella.

Una tarea en la que hemos prestado especial énfasis en el diseño de la placa ha sido la utilización de componentes SMD lo suficientemente grandes para facilitar la tarea a la gente que está comenzando con la soldadura SMD (es una placa muy fácil de soldar).

También hemos intentado en todo momento mantener un coste de la placa bajo. Una placa completamente montada sin los conectores tiene una Lista de materiales ligeramente superior a 14€. Por lo tanto, ¿no sería interesante tener una placa Arduino compatible por este precio con el nuevo chip de Leonardo (ATmega32U4)?

Renuncia

A día de hoy (31/1/2012), hemos montado 20 placas completas de la vinciDuino RevC. La placa es operativa completamente y funciona directamente en el entorno Arduino sin ninguna modificación del mismo. Simplemente seleccionar Leonardo como placa y listo.

La información contenida en este repositorio se proporciona "tal cual", sin apoyo técnico y sin ninguna garantía expresa o implícita, en cuanto a su utilidad para cualquier propósito. Si usted decide crear sus propias placas no asumimos ninguna responsabilidad sobre su funcionalidad ni sobre los daños que la placa pueda causar.

Licencia

Hecha un vistazo a: Publicado bajo la Licencia Creative Commons Share-Alike 3.0: CC BY-SA

Si utilizas, reproduces, modificas, compartes o comentas este trabajo, por favor haz referencia al equipo vinciDuino (fmalpartida - fm, Inizul, JMN, yOPERO, Nayma, flico, josemanu y shaktale).

Prestaciones

vinciDuino tiene la misma forma y conectores que el Arduino Pro, no obstante, utiliza un procesador diferente, el Atmega32u4. Este chip tiene las mismas características que ATmega328 (utilizado en UNO) con el beneficio añadido de tener integrado un controlador USB.

Microcontrolador                   ATmega32U4
Tensión de funcionamiento          5V
Tensión de entrada (recomendada)   7-12V
Tensión de entrada (limites)       7-35V
Patillas E/S Digital               14 (6 de los cuales disponen de salida PWM)
Analog Input Pins	           6
Intensidad máx. por patilla E/S    40 mA
Intensidad máx para 3.3V Pin	   50 mA (25 mA con el USB en uso)
Memoria Flash	                   32 KB (-2KB bootloader)
SRAM	                           2,5 KB 
EEPROM	                           1 KB
Velocidad de Reloj                 16 MHz

Alimentación

VinciDuino se puede alimentar mediante la conexión USB o con una alimentación externa. La fuente de alimentación se selecciona automáticamente.

La alimentación externa (no-USB) puede ser un convertidor CA-CC o una pila. La fuente externa se puede conectar mediante un conector de 2,1 al conector de alimentación de la placa. Los terminales de una pila se pueden conectar en los terminales Gnd y Vin del conector POWER de la placa.

La placa puede trabajar con una alimentación externa de entre 7 a 20 voltios. Si el voltaje suministrado es inferior a 7V el pin de 5V puede proporcionar menos de 5 Voltios y la placa puede volverse inestable, si se usan mas de 12V los reguladores de voltaje se pueden sobrecalentar y dañar la placa. El rango recomendado es de 7 a 12 voltios.

Los pines de alimentación son los siguientes:

  • VIN. La entrada de voltaje a la placa vinciDuino cuando se esta usando una fuente externa de alimentación (en opuesto a los 5 voltios de la conexión USB). Se puede proporcionar voltaje a través de este pin, o, si se esta alimentado a través de la conexión de 2.1mm , acceder a ella a través de este pin.
  • 5V. La fuente de voltaje estabilizado usado para alimentar el microcontrolador y otros componentes de la placa. Esta puede provenir de VIN a través de un regulador integrado en la placa, o proporcionada directamente por el USB o otra fuente estabilizada de 5V.
  • 3V3. Se obtienen del regulador interno del chip accesible a través del terminal 3.3. Este terminal sólo suministra una intensidad máxima de 50mA (25mA cuando el controlador USB está funcionando).
  • GND. Pines de toma de tierra.

Memoria

El ATmega32U4 tiene 32KB de memoria flash para almacenar código (2KB son usados para el arranque del sistema(bootloader). 2,5 KB de memoria SRAM y 1KB de EEPROM , que puede a la cual se puede acceder para leer o escribir con la biblioteca EEPROM.

Entradas y Salidas

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Cada uno de los 14 pines digitales en el vinciDuino pueden utilizarse como entradas o como salidas usando las funciones pinMode(), digitalWrite(), y digitalRead() . Las E/S operan a 5 voltios. Cada pin puede proporcionar o recibir una intensidad máxima de 40mA y tiene una resistencia interna (desconectada por defecto)de 20-50kOhms. Además, algunos pines tienen funciones especializadas:

Serie: 0 (RX) y 1 (TX). Usado para recibir (RX) transmitir (TX) datos a través de puerto serie TTL. Estos pins estan conectados a los pines correspondientes del chip FTDI USB-to-TTL.

Interrupciones Externas: 2 y 3. Estos pines se pueden configurar para lanzar una interrupción en un valor LOW(0V), en flancos de subida o bajada (cambio de LOW a HIGH(5V) o viceversa), o en cambios de valor. Ver la función attachInterrupt() para as detalles.

PWM: 3(8bits), 5(8bits), 6(FastPWM), 9(16bits), 10(16bits), y 11(8/16bits). Proporciona una salida PWM (Pulse Wave Modulation, modulación de onda por pulsos)a través de la función analogWrite().

SPI: Conector ISP dedicado: 14 (SS), 16 (MOSI), 17 (MISO), 15 (SCK). Estos pines proporcionan comunicación SPI, que a pesar de que el hardware la proporcione actualmente no esta incluido en el lenguaje Arduino.

LED: 13. Hay un LED integrado en la placa conectado al pin digital 13, cuando este pin tiene un valor HIGH(5V) el LED se enciende y cuando este tiene un valor LOW(0V) este se apaga.

TWI: Terminales dedicados SDA y SCL. Suporta comunicación TWI utilizando la biblioteca Wir. Los terminales son compartidos con E/S 2 y 3.

El vinciduino tiene 6 entradas analógicas, y cada una de ellas proporciona una resolución de 10bits (1024 valores). Por defecto se mide de tierra a 5 voltios, aunque es posible cambiar la cota superior de este rango usando el pin AREF y la función analogReference(). Además algunos pines tienen funciones especializadas:

Hay otros pines en la placa:

AREF. Voltaje de referencia para la entradas analógicas.Usado por analogReference().

Reset. Suministrar un valor LOW(0V) para reiniciar el microcontrolador. Típicamente usado para añadir un botón de reset a los shields que no dejan acceso a este botón en la placa.

Mira el mapeo entre los terminales de Vinciduino y los puerto ATMega32U4

Comunicación

VinciDuino facilita en varios aspectos la comunicación con el ordenador, otro Arduino o otros microcontroladores.

El ATMega32U4 proporciona comunicación vía serie UART TTL (5V), disponible a través de los pines digitales 0(RX) y 1(TX).

El controlador integrado canaliza la comunicación serie sobre USB y aparece como un puerto serie virtual en el ordenador. The 32U4 firmware utiliza drivers USB standard y no son necesarios drivers externos. El software incluye un monitor de puerto serie que permite enviar y recibir información textual de la placa vinciDuino. Los LEDS RX y TX de la placa parpadearán cuando se detecte comunicación transmitida través del controlador USB integrado y la conexión USB (no parpadearan si se usa la comunicación serie a través de los pines 0 y 1).

La librería SoftwareSerial permite comunicación serie por cualquier par de pines digitales del vinciduino (no comprobado).

El vinciduino también soportan la comunicación I2C (TWI) y SPI . El software de Arduino incluye una librería Wire para simplificar el uso el bus I2C, ver la documentación para más detalles. Para el uso de la comunicación SPI, mira el la hoja de especificaciones (datasheet) del ATMega32U4. Para comunicación SPI, utiliza la biblioteca SPI.

Programación

Vinciduino se puede programar a través del software Arduino1. Selecciona "Arduino Leonardo" del menu Tools > Board.

El ATmega328 y el ATmega168 en las placas Arduino Duemilanove viene precargado con un gestor de arranque (bootloader) que permite cargar nuevo código sin necesidad de un programador por hardware externo. Se comunica utilizando el protocolo STK500 original(referencia, archivo de cabecera C).

También te puedes saltar el gestor de arranque y programar directamente el microcontrolador a través del puerto ISCP (In Circuit Serial Programming); para mas detalles ver estas instrucciones.

Reinicio Automático (Software)

En vez de necesitar reiniciar presionando físicamente el botón de reset antes de cargar, el vinciDuino está diseñado de manera que es posible reiniciar por software desde el ordenador donde este conectado. Una de las lineas de control de flujo(DTR) del conector ISP está conectada a la linea de reinicio del ATmega32U4 a través de un condensador de 100 nanofaradios. Cuando la linea se pone a LOW(0V), la linea de reinicio también se pone a LOW el tiempo suficiente para reiniciar el chip. El software de Arduino utiliza esta característica para permitir cargar los sketches con solo apretar un botón del entorno. Dado que el gestor de arranque tiene un lapso de tiempo para ello, la activación del DTR y la carga del sketch se coordinan perfectamente.

Esta configuración tiene otras implicaciones. Cuando el vinciDuino se conecta a un ordenador con Mac OS X o Linux, esto reinicia la placa cada vez que se realiza una conexión desde el software (vía USB). El medio segundo aproximadamente posterior, el gestor de arranque se está ejecutando. A pesar de estar programado para ignorar datos mal formateados (ej. cualquier cosa que la carga de un programa nuevo) intercepta los primeros bytes que se envían a la placa justo después de que se abra la conexión. Si un sketch ejecutándose en la placa recibe algun tipo de configuración inicial o otro tipo de información al inicio del programa, asegúrate que el software con el cual se comunica espera un segundo después de abrir la conexión antes de enviar los datos. Puedes intentar desactivar el autoreset conectando un condensador entre Reset y GND.

Protección contra cortocircuitos

El vinciDuino UNO tiene 2 fusibles reseteables (polyfuse PPTC) que protejen los puertos USB del ordenador de cortocircuitos y sobrecorrientes. A parte que la mayoría de ordenadores proporcionan su propia protección interna, el fusible proporciona un capa extra de protección. Si mas de 500mA son detectados en el puerto USB, el fusible automáticamente corta la conexión hasta que el cortocircuito o la sobretensión desaparece.

Características Físicas

Tres agujeros para fijación con tornillos permiten colocar la placa en superficies y cajas. Ten en cuenta que la distancia entre los pines digitales 7 y 8 es 160 mil (0,16"), no es múltiple de la separación de 100 mil (2,54mm o 0,1") entre los otros pines.

Ensamble de la placa y lista de componentes

vinciDuino Team

Updated

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