Novinky v Arduino světě 2013

Koncem roku 2011 jsem tady psal o novinkách v Arduino světě. Tehdy se mluvilo o nové revizi Arduina Una, nové desce založené na architektuře ARM a o verzi vývojového prostředí 1.0. Od té doby již uteklo hodně vody, a proto bych se v tomto článku chtěl opět zaměřit na novinky.

Stále platí, že Arduino Uno je nejdostupnější a nejrozšířenější deska mezi začátečníky. V současné době je v revizi R3, obsahuje mikrokontrolér ATMega328P s 32 kB paměti pro aplikace, 6 analogových vstupů a 14 digitálních pinů pro obecné použití. Z toho 6 může být použito pro PWM výstup (což je někdy označováno jako analogový výstup). Oproti revizi R2 je nově pro USB komunikaci použit mikrokontrolér ATMega16U2 (dříve ATMega8U2), což dává větší prostor pro experimenty s USB device třídami. Také byly přidány dva piny s I2C sběrnicí vedle pinu AREF a dva piny vedle napájecí lišty, z nichž jeden je zatím nevyužit a druhý nese označení IOREF. Podle oficiálních stránek tento pin slouží pro detekci pracovního napětí pro shieldy, které tak budou moct pracovat s napětím 5 V (Uno a jemu podobné desky) a 3,3 V (zatím jenom Due, viz dále).

Pojďme se nyní podívat na žhavé novinky. Jsou jimi Arduino Micro, Leonardo, Esplora a Due. První tři jmenované desky obsahují mikrokontrolér ATMega32U4, tedy obvod s pamětí 32 kB pro aplikace, 2,5 kB paměti SRAM a 26 digitálních I/O pro obecné použití (Arduino desky mají vyvedeny méně pinů). Z nich je možné použít až 12 jako A/D převodník (jeden 10b převodník s 12 kanály). Písmeno U v názvu napovídá, že MCU obsahuje hardwarovou podporu pro USB 2.0 device zařízení. Zbytek výbavy je již standardní – JTAG, UART, SPI, I2C, čítače, časovače, atd.

Arduino Micro.
Arduino Micro.

Arduino Micro je zatím nejmenší deska z této rodiny. Obsahuje konektor USB mikro a o komunikaci s PC se stará hlavní MCU. Piny jsou vyvedeny tak, aby se Micro dalo jednoduše zasunout do nepájivého pole.

Arduino Leonardo.
Arduino Leonardo.

Arduino Leonardo na první pohled připomíná Uno. Liší se od něj mimo jiné absencí druhého MCU pro USB komunikaci. Tu obstarává hlavní mikrokontrolér ATMEGA32U4. Na desce je opět osazen konektor mikro USB. Umístění pinů je standardní, shodné s Unem, což umožňuje použít již existujících shieldů. Leonardo zaujme především pokročilé uživatele.

Arduino Esplora.
Arduino Esplora.

Arduino Esplora je designově i množstvím periferií asi nejzajímavější kousek ze všech jmenovaných. Na první pohled připomíná herní ovladač ze starých dobrých 8bitových časů. Na levé straně desky je umístěn analogový joistick se středovým tlačítkem. Na pravé straně je čtvěřice mikrospínačů a vespod pak lineární potenciometr. Výbavu doplňuje 3-osý akcelerometr, bzučák, RGB dioda, fotorezistor, mikrofon, teplotní čidlo a konektor USB mikro.

Velmi zajímavá výbava, osobně si myslím, že tvůrci v tomto případě cílí na tvůrce nejrůznějších polohovacích zařízení a majitele Gameduin. Čemu dost dobře nerozumím je dvojice vstupů a výstupů (celkem tedy 4 třipinové konektory) pro stavebnici TinkerKit. Cilová skupina TinkerKitu jsou především začátečníci. Myslím si, že zájemci o Esploru budou především pokročilejší, kteří naplno využijí všechny možnosti.

Esplora je zatím dostupná pouze přes RadioShack a ani cena není přiliš lidová – $60. Snad se to brzy zlepší, protože toto je novinka, kterou bych si určitě rád pořídil.

Arduino Due.
Arduino Due.

Arduino Due je první deska založená na 32 bitovém ARM procesoru z rodiny Cortex-M3 – SAM3X8E (výrobce je, jak jinak, Atmel). Procesor tiká na 84 MHz a je napájen 3,3 V. To také znamená, že většinu shieldů pro 5 V desky nepůjde využít. Desku je možné programovat přes rozhraní USB s konektorem mikro. Navíc je vyveden druhý USB mikro, který lze softwarově naprogramovat jako USB host. Fyzické umístění patic s IO piny odpovídá Arduinu Mega. Tento krok moc nechápu, Due není kvůli menšímu napájecímu napětí kompatibilní s komponentami pro Mega ani pro Uno, tak proč zachovávat to nesmyslné Arduino-like rozložení pinů. Podle oficiálního fóra, schémat pro Wifi shield a stránce na Arduino wiki bude možno použít některé shieldy pro Uno i s Due. Není to ale automatické a je potřeba si vždy konkrétní shield ověřit. (Děkuji za upozornění v diskusi.)

Na závěr si pro lepší přehled parametrů ukažme jednotlivé desky v tabulce.

Název MCU Frekvence [MHz] Flash[kB] Digitální I/O Analogové I/O USB Datum
Arduino Uno ATMega328P 16 32 14 6/6 ATMega16U2 Září 2010
Micro ATMega32U4 16 32 20 7/12 MCU Listopad 2012
Leonardo ATMega32U4 16 32 14 6/12 MCU Červenec 2012
Esplora ATMega32U4 16 32 MCU Prosinec 2012
Due AT91SAM3X8E 84 512 54 12/12 ATMega16U2 + MCU Host Říjen 2012