Der Arduino Due ist ein Mikrocontroller Board, basierend auf der Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU (datasheet). Er ist der erste Arduino, der auf einem 32-Bit ARM Core Mikrocontroller basiert. Er verf ügt über 54 digitale Input/Output Pins (von denen 12 als PWM Output nutzbar), 12 analoge Inputs, 4 UARTs (Hardware Serial Ports), eine 84 MHz Taktung, eine USB OTG fähige Verbindung, 2 DAC (Digital zu Analog), 2 TWI, eine Strombuchse, einen SPI Header, einen JTAG Header, einen Reset- und einen Lösch-Button.
Warnung: Im Unterschied zu anderen Arduino Boards, arbeitet der Arduino Due mit 3.3V. Die maximale Spannung welche die I/O Pins aushalten beträgt 3.3V. Wird eine höhere Spannung, wie zum Beispiel 5V an den I/O Pins angelegt kann dies das Board beschädigen.
Das Board besitzt alles Notwendige um den Mikrocontroller zu betreiben. Um loszulegen m üssen Sie den Arduino Due lediglich per USB Kabel mit einem Computer verbinden oder an ein AC-to-DC Netzteil oder eine Batterie anschließen. Der Due ist mit allen Arduino Shields kompatibel, die mit 3.3V arbeiten und mit dem Arduino 1.0 Pinout konform sind.
Der Due folgt dem 1.0 Pinout:
- TWI: SDA und SCL Pins die sich in der Nähe des AREF Pins befinden.
- Der IOREF Pin erlaubt es angeschlossenen Shields die Spannung des Boards zu übernehmen, sofern diese richtig konfiguriert sind. Das ermöglicht Shield Kompatibilität sowohl mit einem auf 3.3V basierendem Board wie dem Due als auch mit den AVR-Boards, welche mit 5V arbeiten.
- Ein Pin, der noch keine Funktion besitzt und für zuk ünftige Anwendung reserviert ist.
F ür den Due existiert ein dediziertes Forum.
ARM Core Vorteile
Der Due besitzt einen 32-Bit ARM Kern, welcher deutlich leistungsstärker als die typischen 8-Bit Mikrocontroller Boards ist. Die deutlichsten Unterschiede sind:
- Ein 32-Bit Kern erlaubt Operationen mit 4 Byte breiten Daten in einem einzigen CPU Takt. (F ür mehr Informationen beachten Sie int typediese Seite).
- CPU Taktung mit 84Mhz.
- 96 KBytes SRAM.
- 512 KBytes Flash Speicher für Code.
- einem DMA Controller, der die CPU bei speicherintensiven Anwendungen entlasten kann.
Schaltplan, Referenz Design & Pin Belegung
EAGLE Dateien: arduino-Due-reference-design.zip
Schaltplan: arduino-Due-schematic.pdf
Pin Belegung: SAM3X Pin Mapping page
Zusammenfassung
Stromversorgung
Der Arduino Due kann entwederüber eine USB Verbindung oderüber ein externes Netzteil mit Strom versorgt werden. Die Stromquelle wird automatisch ausgewählt.
F ür eine externe Versorgung kann entweder ein AC-to-DC Netzteil oder eine Batterie genutzt werden. F ür die Versorgung mit einem Netzteil muss dieses einen 2,1mm center-positiv Stecker besitzten, der mit der Strombuchse auf dem Board verbunden wird. Anschl üsse einer Batterie werden mit dem Gnd und dem Vin Pin des Power Connectors verbunden.
Das Board kann mit einer externen Spannung von 6 bis 20 Volt versorgt werden. Bei weniger als 7V Versorgungsspannung, kann es jedoch sein dass der 5V Pin weniger als f ünf Volt bereitstellt und das Board instabil wird. Wenn mehr als 12V angelegt werden, kann der Spannungsreglerüberhitzen und das Board beschädigen. Der empfohlene Spannungsbereich liegt daher bei 7-12V.
Die Power-Pins:
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VIN. An diesem Pin liegt die Input Spannung des Arduino an, wenn eine externe Stromquelle genutzt wird (anstatt der 5V einer USB Verbindung oder einer anderen regulierten Stromquelle). Sie können an diesen Pin Spannung anlegen oder, wenn eine externe Stromquelle mit der Strombuchse verbunden ist, Spannung abgreifen.
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5V. An diesem Pin liegen die regulierten 5V vom Spannungsregler des Boards an. Das Board kann entwederüber die DC Strombuchse mit Strom versorgt werden (7 - 12V), die USB Verbindung (5V) oderüber den VIN Pin des Boards (7 - 12V). Eine Versorgung direkt über die 5V oder 3.3V Pins umgeht den Spannungsregler und kann das Board beschädigen. Es wird daher nicht empfohlen.
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3.3V. Eine 3.3V Spannung, die vom auf dem Board integrierten Spannungsregler bereitgestellt wird. Dieser Pin kann einen maximalen Strom von 800mA bereitstellen. Der Spannungsregler versorgt auch den SAM3X Mikrocontroller.
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GND. Ground Pins (Erdung).
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IOREF. An diesem Pin liegt die Referenzspannung an, mit welcher der Mikrocontroller arbeitet. Ein korrekt konfiguriertes Shield kann die Spannung des IOREF nutzen um die richtige Stromquelle auszuwählen oder die Spannungsregler schalten um die Outputs mit 5V oder 3.3V zu versorgen.
Speicher
Der SAM3X verf ügt über 512 KB (2 Blöcke mit je 256 KB) Flash Speicher um Code zu speichern. Der Bootloader ist bereits ab Werk enthalten und wird in einem dedizierten ROM Speicher gespeichert. Der verf ügbare SRAM beträgt 96 KB in zwei aufeinander folgenden Bänken von 64 KB und 32 KB. Es kann auf den gesamten verf ügbaren Speicher (Flash, RAM und ROM) über einen flachen Adressraum zugegriffen werden.
Der Flash Speicher des SAM3X kann mit dem Lösch Button auf dem Board gelöscht werden. Das entfernt den aktuell geladenen Sketch vom MCU. Um zu löschen, drücken und halten sie den Lösch-Button für ein paar Sekunden. Das Board muss für diesen Vorgang an eine Stromversorgung angeschlossen sein.
Input und Output
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Digitale I/O: Pins von 0 bis 53
Jeder der 54 digitalen Pins des Arduino kann entweder als Input oder Output genutzt werden. Dafür stehen die FunktionenpinMode(), digitalWrite() und digitalRead() zur Verf ügung. Sie arbeiten mit einer Spannung von 3.3 Volt. Jeder Pin kann einen maximalen Strom von 3mA oder 15mA bereitstellen (Source) oder einen Strom von 6mA oder 9 mA aufnehmen (Sink). Dies ist abhängig vom jeweiligen Pin. Jeder Pin besitzt einen Pull-Up Widerstand von 100 kOhm, welcher 'by default' nicht verbunden ist. Zusätzlich gibt es Pins für spezielle Funktionen:
- Serial: 0 (RX) und 1 (TX)
- Serial 1: 19 (RX) und 18 (TX)
- Serial 2: 17 (RX) und 16 (TX)
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Serial 3: 15 (RX) und 14 (TX)
Mit diesen Pins können TTL serielle Daten empfangen (RX) oderübertragen (TX) werden (bei 3.3V). Die Pins 0 und 1 sind mit den zugehörigen Pins des ATmega16U2 USB-to-TTL Serial Chip verbunden.
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PWM: Pin 2 bis 13
Diese Pins verf ügen über einen 8-Bit PWM Output, welcherüber die Funktion analogWrite() gesteuert werden kann. Die Auflösung der PWM kann mit der Funktion analogWriteResolution() geändert werden.
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SPI: SPI header (ICSP Header auf anderen Arduino Boards)
Diese Pins unterst ützen SPI Kommunikation unter Verwendung der [Reference/SPI
