Arduino M0 PRO (Orjinal Ürün)

ARDUINO M0 PRO

Kullanıcı ihtiyaçlarını baz alarak ürün portföyünü her geçen gün genişleten Arduino firması yeni geliştirme kartı Arduino M0 PRO geliştirme kartıyla karşınızda! IoT (nesnelerin interneti), giyilebilir elektronik, yüksek teknoloji otomasyon, olağanüstü robotik uygulamaları, gerçek zamanlı ses işleme, FFT, yüksek çözünürlüklü görüntü işleme gibi uygulamalarda 32 bit işlemcisiyle yapabilecekleriniz hayal gücünüzle sınırlı.  Ayrıca sinyal işlemede çözünürlüğü arttıran 12 bit ADC ve 10 bit DAC gibi donanımları ve bütün bu üstün özellikleriyle beraber uygun fiyatıyla da vazgeçemeyeceğiniz bir ürün olmaya aday!.

Arduino M0 PRO, Arduino Uno kartı baz alınarak tasarlanan Arduino Zero kartının bir üst versiyonu olan Zero PRO ile aynı kartı temsil eder. Yani Zero PRO'nun yeni isimlendirmesi  Arduino M0 PRO 'dur.  Arduino M0 PRO kartı üzerinde 32 bit ARM Cortex M0 Core'a sahip ATmel SAMD21 MCU vardır. Performansı oldukça iyileştirilmiş bu ürün ile Arduino ailesi büyümeye devam etmektedir.

Atmel M0 PRO ile 32 bit işlemci programlama işine eğitimsel amaçla da başlayabilirsiz. Board üzerinde yerleşik olan Atmel'in Embedded Debugger (EDBG) 'ı,  başka bir donanıma gerek olmadan basit ve fonksiyonel bir debug etme aracıdır. Bunun yanında EDBG, programlamada virtual (sanal) COM port özelliğini destekleyerek geleneksel Arduino bootloader fonksiyonelliğini sağlamış olur. Arduino M0 PRO tüm bunların dışında başka özelliklerde sunar: örneğin 12 kanal PWM, USB host özelliği (örneğin bir klavye veya fareye USB girişlerinden takarak doğrudan kullanabilirsiniz), Arduino UNO pin dizilimi olarak %100 uyumluluk ve 2 adet micro-USB girişi. Ayrıca yüksek çözünürlüklü IO pinleri üzerinden yapılacak analog veya dijital sinyal işleme işlemlerinde pinlerin çözünürlük olarak yüksek kalitesi özellikle Arduino UNO'ya göre hemen ön plana çıkacaktır.

Diğer detaylar ise aşağıdaki başlıklarda incelenebilir:

Güç gerekesinimi

Arduino M0 PRO, harici bir güç kaynağı veya bir bilgisayara bağlı USB konnnektör tarafından beslenebilir. Güç kaynağı kart tarafından otomatik olarak seçilir. Bu seçim sırasında öncelik sıralaması şöyledir: 1-Harici kaynak, 2-Gömülü debugger USB'si, 3-Hedefin USB'si. USB kablo kullanılmadığında güç, ya adaptör ya da pil ile sağlanır. Pil bağlanması durumunda, pil uçları güç konnektörünün Vin ve GND uçlarına bağlanır. Arduino M0 PRO kartına adaptör ile enerji verilmesi durumunda 2.1 mm uzunluğunda ortası pozitif erkek konnektörün güç 'jack'ına takılmasıyla kart enerjilenmiş olur. Kart 4.5-20 volt aralığında çalışabilir. Fakat 6 volt altında kartın kararsızlaşması ve 12 volt üstünde de voltaj regülatörünün aşırı ısınma problemi olabileceğinden, çalışma gerilimi 6-12 volt olarak tavsiye edilmektedir. Güç pinleri özet olarak şöyledir:

• VIN: Harici güç kaynağı kullanılırken giriş voltajının bağlandığı pindir. Bu pinden uygulanabilecek voltaj aralığı 6-20 volttur.
• 5V: Kart üzerinde regüleli bir 5 volt çıkışı veren pindir. Bu çıkışı düzenleyen devre kısmına güç ya VIN girişinden, USB girişinden veya regüleli başka bir 5V kaynağından gelir. Bu pin üzerinden alınabilecek akım maksimum 1A'dır.
• 3.3v: Kart üzerindeki regülatör sayesinde 3.3 volt çıkış veren pindir. Bu pin üzerinden alınabilecek akım maksimum 1A'dır.
• GND: Ground pinleri
• IOREF: Mikrodenetleyicinin çalışma voltajı için, Arduino board üzerinde bir voltaj referansı sağlar. 

Not:kartın USB host olarak kullanılması durumunda USB konnektörden çekilen  akım 500mA'i aşarsa harici güç kaynağı gereklidir. Bu değer Arduino M0 PRO için 3.3V'tur.

Giriş-Çıkış Pinleri (I/O)

Arduino M0 PRO kartı üzerindeki 14 dijital pin pinMode(), digitalWrite() veya digitalRead() fonksiyonları kullanılarak giriş veya çıkış olarak kullanılabilir. Logic HIGH 3.3 volta karşılık gelir. Her pin 20-60 Kohm'luk bir pull-up direncine sahiptir. Ayrıca her pin için sink veya source akımı aynı olup 7 mA'dir. Bunun yanında bazı pinler belirli fonksiyonları yerine getirirler:

Seri haberleşme: pin 0(RX), pin1 (TX) TTL seri veriyi gönderip almak için kullanılan pinlerdir.

Harici kesme (interrupt): pin 2 (Int 0),  pin 3 (Int 1), pin 18 (Int 3), pin 19 (Int 4), pin 29 (Int 3), pin 21 (Int 2) logic level low'da, düşen veya yükselen kenarda kesme tetiklemesi algılayabilme yeteneğine sahiptir.

PWM çıkışları: pin 2'den pin 13'e  analogWrite() foksiyonu yardımıyla PWM'li sinyal çıkışı sağlarlar. PWM çıkış çözünürlüğü analogWriteResolution() fonksiyonu ile düzenlenebilir. NOT1: 4 ile 10. ve 5 ile 12. pinler aynı anda PWM çıkışı için kullanılamaz.

SPI haberleşme:ICSP header üzerinde pinleri mevcuttur.  SPI kütüphanesi ile birlikte belirtilen pinler üzerinde SPI haberleşme sağlanır. SPI pinleri Arduino Uno daolduğu gibi herhangi bir dijital IO ile ilişkilendirilmemiştir.  Bu durumda SPI haberleşeme yapan herhangi bir shield kullanırken bu shiledın ICSP headerı olup olmadığına dikkat edilmelidir. Aksi taktirde haberleşme sağlanamaz.

LED: pin 13,  genel amaçlı bir LED'dir. Dijital pin 13 low veya high düzeylerine çekilerek bu LED yakılıp söndürülebilr.

Analog Girişler : A0 - A5 Arduino M0 PRO3,  6 analog giriş pinine sahiptir (12 bit çözünürlük). Bu pinlerin her biri 12 bit çözünürlüğe sahiptir. Default olarak giriş sinyalinin tepe-tepe değeri, ground değerinden 3.3V volt değerine kadardır. Fakat AREF pinini ve  analogReference() fonksiyonunu kullanılarak sinyal üst sınırını değiştirmek mümkündür.

TWI: 2 (SDA) ve 3 (SCL) pinleri. Wire kütüphanesi ile TWI haberleşmeyi destekler.

RESET: Mikrodenetleyiciyi resetlemek için kullanılan pindir. Aktif LOW olarak çalışır.



Haberleşme 

İncelemiş olduğunuz bu kart bir bilgisayar veya farkılı bir Arduino kartı veyahut da diğer bir mikrodenetleyici kartı ile haberleşmek için gerekli donanıma sahiptir. Ayrıca SAMD21 mikrodenetleyicisi TWI ve SPI haberleşmeyi desteklemektedir.

SAMD21 mikrodenetleyicisi bir adet  donanımsal  UART çıkışı sağlarken 3 adet de donanımsal USART (3.3v) çıkışı sağlamaktadır. 

Bilgisayarın programlama portu EDBG'ye bağlanır EDGB bilgisayarda çalışan yazılıma bir virtual Com port olarak görünür (SAMD entegresi standart USB sürücülerini kullanmaktadır, dışarıdan bir sürücüye gerek yoktur. Fakat Windows için bir .inf dosyası gerekmektedir. Linux bir makine ise Arduino M0 PRO2nun takılı olduğu portu otomatik olarak bir COM port olarak görecektir.). EDBG aynı zamanda SAMD21 işlemcisinin donanımsal UARTına bağlıdır. Bu arada RX ve TX pinleri ATSAMD21G18 aracılığıyla seri-to USB haberleşe sağlayarak kartın programlanaasını sağlar.

Arduino yazılımı, text verileri karta göndermenize ve karttan gelen text verileri alıp görüntülemenize imkan sağlayan "serial monitor" adı verilen bir bir görünütleme aracına (pencere) sahiptir. Bu ve benzeri haberleşmelerde RX ve TX LEDleri yanıp söncektir.

SAMD21 mikrondenetleyicisine bağlanmış, kart üzerindeki fiziksel USB portu aynı zamanda kartın bir USB Host olarak da davranabilmesine imkan tanır. Bunun dışında  Arduino M0 PRO kartınız bir bilgisayara bağlandığında onun bir fare veya klaveye gibi emule edilebilmesini (USB client)  de sağlar.

SPI haberleşme için  SPI kütüphane, TWI haberleşme için Wire kütüphanesi incelenebilir.

Programlama

Arduino M0 Pro, Arduino IDE kullanılarak programlanabilir . Arduino M0 PRO kartında Atmel 'in 32 bit işlemcisi kullanıldığından, programlama AVR işlemcilerine göre farklılık arz eder: SAMD21 işlemcisinde yeni bir programlama yapmak için flash bellek silinmelidir. Sketch'in işlemciye yüklenmesi ise buna özel ayrılmış bir ROm alanı üzerinden yapılır. Her iki USB portu da programlama için kullanılabilir.

Programlama portu üzerinden sketch yükleme: Bu portu kullanmak için Arduino IDE üzerinde "Arduino M0 PRO" seçeneğini seçin. DC güç jakına yakın olarak konumlandırılmış programlama portu üzerinden kartınızı bilgisayara bağlayın. Programlama portu ,EDBG'nin işlemcinin ilk UART portu olan RX0 ve TX0 pinleri üzerinden veri almasıyla çalışır. EDBG aynı anda işlemcinin Erase ve Reset pinlerine de bağlıdır. Programlama portunun açılp kapanması UART ile haberleşme başlamadan önce bir "hard erase" işlemi yapar ve işlemciye reset atar. Arduino M0 PRO kartını programlamak için tavsiye edilen port bu porttur.

Native Port: Bu port üzerinden programlama yapmak içinArduino IDE platformunda  Arduino M0 PRO (Native USB port) seçeneğini seçin. Native USB portu doğrudan SAMD21'e bağlıdır. Native USB port olarak adalandırılan ve RESET butonuna yakın olan mikro US girişe kabloyu takın. Native portun açılıp kapanması bir "soft erase" işlemini tetikler: flash bellek silinir ve kart bootloader ile yeniden başlatılır. Bu işlem için ative port baud oranı 1200bps olmalıdır.

Fiziksel karakteristik 

Arduino M0 PRO kartında, bilgisayarınızın USB portlarını kısa devre akımlarından ve aşırı akımlardan korumak için resetlenebilir bir sigorta (polyfuse) vardır. Bu da bilgisayarınız için ekstra bir koruma demektir. USB porta gelen akım 500 mA değerinden fazla ise buna sebep olan olay ortadan kalkana kadar sigorta akımı kescektir. USB konnektr ve güç jackı olmadan kartın boy  ve eni sırasıyla 2.7 ve 2.1 inçtir. (1 inç=2.54cm) Kart üzerindeki 4 vidalama deliği ise kartı istediğiniz yüzeye vidalamanıza olanak sağlar.

Özet:

Dökümantasyon ve Görseller

• Arduino yazılımı indirme sayfası için tıklayınız.
• M0 PRO Forum Sayfası