“SKU:RB-01C082 StarDuino 控制器”的版本間的差異

2021年12月16日 (四) 16:14的最后版本

產(chǎn)品概述

StarDuino 是以 ATmega32U4 為主芯片,基于 Leonardo 內(nèi)核的多功能控制板。StarDuino 不但具有完整兼容 Arduino Leonardo 的特性，還集成了 2 路電機(jī)驅(qū)動(dòng)、4 路舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、模擬 IO 擴(kuò)展口、數(shù)字 IO 擴(kuò)展、I2C 總線接口、串口接口等功能。是一款功能全面的控制板，可以應(yīng)用于小車驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)兩路電機(jī)。

產(chǎn)品參數(shù)

• 微控制器：ATmega32u4
• 引導(dǎo)程序：Arduino Leonardo
• 工作電壓：5V
• 直流輸出：5V / 3.3V
• DC 輸入電壓(推薦)：7-12V
• DC 輸入電壓(極限)：6-24V
• 數(shù)字端口外部電源電壓：5-20V
• Digital I/O(數(shù)字)：23
• Analog I/O(模擬)：12
• IO引腳直流電流：40mA
• 3.3V引腳直流電流：50mA
• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊恒定輸出電流：2A
• 產(chǎn)品尺寸：89 x 79 x 20 mm
• 固定孔：4 * M3

接口介紹

StarDuino 控制器管腳說明圖

1.Digital I/O(數(shù)字): D0 - D16，A0 - A5
2.Analog I/O(模擬): A0 - A5，A6 - A11(在數(shù)字接口 4,6,8,9,10,12 上))
3.PWM口：7 個(gè) (數(shù)字引腳 3,5,6,9,10,11 和 13)
4.支持 USB 供電與外部供電自動(dòng)切換
5.支持 ISP 下載功能
6.支持 1 組 I2C / TWI 接口
7.支持 2 路電機(jī)驅(qū)動(dòng)，峰值電流 2A，6 個(gè)控制 I/O 使用跳線切換
8.支持 4 路舵機(jī)驅(qū)動(dòng)
9.支持 1 路蜂鳴器驅(qū)動(dòng)

基本例程

Arduino IDE的使用

Arduino IDE是Arduino產(chǎn)品的軟件編輯環(huán)境。簡單的說就是用它來寫代碼，下載代碼的程序。任何基于Arduino產(chǎn)品都需要下載代碼后才能運(yùn)轉(zhuǎn)。我們所搭建的硬件電路是輔助代碼來完成的，兩者是缺一不可的。如同人通過大腦來控制肢體活動(dòng)是一個(gè)道理。如果控制器中的程序就是大腦的話，外圍硬件就是肢體，肢體的活動(dòng)取決于大腦，所以硬件功能實(shí)現(xiàn)取決于代碼程序。

• Arduino IDE 點(diǎn)擊下載

板載L燈實(shí)驗(yàn)

StarDuino和Arduino一樣，有個(gè)連接到數(shù)字口13的板載測(cè)試LED(L)！把StarDuino連到電腦上后，打開Arduino IDE，選擇板卡→Arduino Leonardo和串口→COM（選擇如圖2所示的端口號(hào)）。

Arduino IDE 設(shè)備端口號(hào)選擇示意圖

注：此界面需要你找到我的【電腦圖標(biāo)】→單擊鼠標(biāo)右鍵→選擇【管理】
演示代碼：

int ledPin = 13;                     // 定義LED為pin13

void setup()
{
    pinMode(ledPin, OUTPUT);       // 設(shè)置數(shù)字端口13為輸出模式
}

void loop()
{
    digitalWrite(ledPin, HIGH);   // 數(shù)字端口置高，LED亮
    delay(1000);                     // 延時(shí)
    digitalWrite(ledPin, LOW);    // 數(shù)字端口置低，LED滅
    delay(1000);                     // 延時(shí)
}

程序功能：板載的L燈會(huì)每秒閃爍一次。
注：這個(gè)例子程序可以在【Arduino IDE→文件→示例→01.Basics→Blink】中找到；你也可以使用Arduino其他示例程序。

按鍵與LED的實(shí)驗(yàn)

做一個(gè)簡單的互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，按鍵按下，板載 L 燈亮，松開，板載 L 燈熄滅。按圖3所示接線方式連接大按鍵。

按鍵與StarDuino連接示意圖

演示代碼：

int buttonPin = A0;     // 定義按鍵為 pin A0  
int ledPin =  13;        // 定義LED為 pin 13

int buttonState = 0;    //定義并初始化按鍵狀態(tài)

void setup() 
{
    pinMode(ledPin, OUTPUT);     // 設(shè)置數(shù)字端口13為輸出模式  
    pinMode(buttonPin, INPUT);   // 設(shè)置數(shù)字端口14為輸入模式    
}

void loop()
{
    buttonState = digitalRead(buttonPin);  //讀取Pin 14的狀態(tài)

if(buttonState == LOW) //判斷是否為低
{      
        digitalWrite(ledPin, HIGH);   //如果是低，設(shè)置L燈亮
    } 
else 
{
        digitalWrite(ledPin, LOW);    //如果是高，設(shè)置LED燈滅
    }
}

程序功能：按下燈亮，松開燈滅。

舵機(jī)實(shí)驗(yàn)

如果想讓東西動(dòng)起來，就離不開機(jī)電類涉筆的控制。這節(jié)實(shí)驗(yàn)是利用Arduino提供的Servo庫進(jìn)行一個(gè)舵機(jī)的操控實(shí)驗(yàn)

硬件接線

單個(gè)舵機(jī)與StarDuino的連接示意圖

例子程序

#include <Servo.h>       // 聲明調(diào)用Servo.h庫
Servo myservo;           // 創(chuàng)建一個(gè)舵機(jī)對(duì)象
int pos = 0;             // 變量pos用來存儲(chǔ)舵機(jī)位置
  
void setup() 
{ 
    myservo.attach(10);  // 將引腳10上的舵機(jī)與聲明的舵機(jī)對(duì)象連接起來
} 
 
void loop() 
{ 
for(pos = 0; pos < 180; pos += 1) // 舵機(jī)從0°轉(zhuǎn)到180°，每次增加1°
{            
        myservo.write(pos);              // 給舵機(jī)寫入角度   
        delay(15);                         // 延時(shí)15ms讓舵機(jī)轉(zhuǎn)到指定位置
    }
    
for(pos = 180; pos >= 1; pos -= 1) // 舵機(jī)從180°回到0°，每次減小1°
{                                    
        myservo.write(pos);              // 寫角度到舵機(jī)     
        delay(15);                         // 延時(shí)15ms讓舵機(jī)轉(zhuǎn)到指定位置
    } 
}

程序效果

程序正常上傳后，給控制器進(jìn)行供電，舵機(jī)會(huì)從0°運(yùn)動(dòng)到 180°，再從180°轉(zhuǎn)回 0°。

多舵機(jī)實(shí)驗(yàn)

StarDuino數(shù)字端口擴(kuò)展插座是按照舵機(jī)的線序設(shè)計(jì)的，所以可以直接控制舵機(jī)。接四個(gè)以內(nèi)的小舵機(jī)時(shí)由于電流不大（運(yùn)行時(shí)電流總和不超過2A），所以可以暫時(shí)使用StarDuino的電源供電，但如果StarDuino控制器控制多個(gè)大電流舵機(jī)，用StarDuino供電就不夠了，這時(shí)就需要從舵機(jī)控制端口外部電源輸入端供電，電源電壓取決于你所需舵機(jī)的正常工作電壓。

硬件連接

多個(gè)舵機(jī)與StarDuino的連接示意圖

例子程序

#include <Servo.h>

Servo servo1;
Servo servo2;
Servo servo3;

void setup()
{
    servo1.attach(10);               //定義舵機(jī)1控制口為Pin10
    servo2.attach(11);               //定義舵機(jī)2控制口為Pin11
    servo3.attach(12);               //定義舵機(jī)3控制口為Pin12
    Serial.begin(19200);             //設(shè)串口0置波特率
    Serial.print("Ready");
}

void loop()
{
    static int v = 0;
    if ( Serial.available()) 
{
        char ch = Serial.read();       //讀取串口數(shù)據(jù)
        switch(ch) 
{
            case '0'...'9':
            v = v * 10 + ch - '0';  //字符換算成10進(jìn)制
            break;
            case 'a':             //如果數(shù)據(jù)后帶a，則表示是servo1的數(shù)據(jù)，比如串口發(fā)送85a
            servo1.write(v);
            v = 0;
            break;
            case 'b':             //如果數(shù)據(jù)后帶b，則表示是servo2的數(shù)據(jù)，比如串口發(fā)送90b 
            servo2.write(v);
            v = 0;
            break;      
            case 'c':             //如果數(shù)據(jù)后帶c ，則表示是servo3的數(shù)據(jù)，比如串口發(fā)送180c
            servo3.write(v);
            v = 0;
            break;
        }
    }
}

程序效果

通過IDE中的串口助手，發(fā)送舵機(jī)度數(shù)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，比如發(fā)送字符85a表示舵機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)85度，發(fā)送字符180c表示舵機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)180度。
注：如何打開串口？
打開Arduino IDE，右上角有個(gè)放大鏡的圖標(biāo)，鼠標(biāo)放在上面會(huì)顯示串口監(jiān)視器，點(diǎn)擊該圖標(biāo)。

打開串口后,設(shè)置串口監(jiān)視器的波特率為19200。

就可以直接從串口輸入相應(yīng)的值了，比如我們這里輸入"85a",讓第一個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)85°。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

硬件接線

StarDuino上集成了2路電機(jī)驅(qū)動(dòng)，單路峰值為2A，控制芯片采用L298P，電機(jī)的電源直接由StarDuino的總電源提供。
電機(jī)控制引腳與功能說明如下表1所示：

表1：電機(jī)控制引腳與功能說明表

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制端可以使用短路跳帽進(jìn)行選通，用的時(shí)候接通，不用時(shí)可以斷開。兩個(gè)電機(jī)接線時(shí)注意將電機(jī)的兩根控制線同向接入控制板的電機(jī)控制接口。

例子程序

int E1 = 5;     //定義M1使能端
int E2 = 6;     //定義M2使能端

int M1_2 = 4;    //定義M1控制端
int M1_1 = 7;    //定義M1控制端

int M2_1 = 8;    //定義M2控制端
int M2_2 = 9;    //定義M2控制端

void stop(void)//停止
{                 
    digitalWrite(E1,LOW);   
    digitalWrite(E2,LOW);      
}  

void advance(char a,char b)             //前進(jìn)
{           
       analogWrite (E1,a);              //PWM調(diào)速
       digitalWrite(M1_2,HIGH);
       digitalWrite(M1_1,LOW);    
       analogWrite (E2,b);    
       digitalWrite(M2_1,HIGH);
       digitalWrite(M2_2,LOW);
}  
void back_off (char a,char b)           //后退
{          
    analogWrite (E1,a);
    digitalWrite(M1_2,LOW);
        digitalWrite(M1_1,HIGH);     
    analogWrite (E2,b);    
    digitalWrite(M2_1,LOW);
        digitalWrite(M2_2,HIGH);
}
void turn_L (char a,char b)             //左轉(zhuǎn)
{           
    analogWrite (E1,a);
    digitalWrite(M1_2,LOW);
        digitalWrite(M1_1,HIGH);     
    analogWrite (E2,b);    
    digitalWrite(M2_1,HIGH);
        digitalWrite(M2_2,LOW);
}
void turn_R (char a,char b)             //右轉(zhuǎn)
{           
    analogWrite (E1,a);
    digitalWrite(M1_2,HIGH);
        digitalWrite(M1_1,LOW);    
    analogWrite (E2,b);    
    digitalWrite(M2_1,LOW);
        digitalWrite(M2_2,HIGH);
}

void setup(void) 
{ 
    int i;                       //定義一個(gè)臨時(shí)變量

    for(i = 4;i <= 9;i++)        //PIN4-PIN9管腳初始化
    {
        pinMode(i, OUTPUT);
    }
      
    Serial.begin(9600);          //設(shè)置串口0波特率
} 

void loop(void) 
{ 
    if(Serial.available() > 0)   //判斷串口是否接收到數(shù)據(jù)
    {
        char val = Serial.read();//讀取串口數(shù)據(jù)

        if(val!=-1)
        {
            switch(val)
            {
             case 'w'://前進(jìn)
                    advance (100,100);   //PWM調(diào)速
                    break;
             case 's'://后退
                     back_off (100,100);
                     break;
             case 'a'://左轉(zhuǎn)
                     turn_L (100,100);
                     break;       
             case 'd'://右轉(zhuǎn)
                     turn_R (100,100);
                     break;          
            }     
         delay(40); 
        }
     else stop();  
    }
}

程序功能

串口輸入"w","s","a","d"，電機(jī)會(huì)有相應(yīng)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)動(dòng)作。

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