Introducción a Arduino y las herramientas. José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

Transcripción

1 Introducción a Arduino y las herramientas José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

2 Qué es Arduino Arduino es una plataforma electrónica open-source basada en un microcontrolador simple, puertos de entrada/salida y un entorno de desarrollo. Económico. Hardware y software fácil de usar. Hardware y software open-source. Software multiplataforma José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

3 Qué es Arduino Diagrama de bloques simple de entrada/salida Arduino Uno ATmega8U2 ATmega16U2 (R3) Arduino Uno ATmega328P José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

4 ATmega328P Alimentación (1.8V / 5.5V) Reloj (hasta 20MHz) Watchdog José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

5 ATmega328P Memoria flash (programas) 32 KB SRAM (datos) 2 KB EEPROM (memoria a largo plazo) 1 KB José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

6 ATmega328P 3 temporizadores/contadores Diferentes frecuencias de reloj Admiten comparación y overflow Generan interrupciones José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

7 ATmega328P 3 puertos de I/O: 23 líneas programables de I/O 2 puertos de 8 bits, 1 de 7 bits José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

8 ATmega328P Comunicación serie José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

9 ATmega328P Conversor Analógico/Digital Resolución de 10 bits Genera una interrupción al terminar José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

10 ATmega328P CPU (Capítulo 7 datasheet) Memoria y buses separados para código y datos (arquitectura Harvard). Ejecuta instrucciones en cada ciclo de reloj (mientras una instrucción se ejecuta, se busca la próxima). 32 registros 8-bit de propósito general que se acceden en 1 ciclo de reloj. Incluye 3 registros 16-bit para direccionamiento indirecto a memoria de datos. La pila del sistema se almacena en la memoria de datos (SRAM). José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

11 Arduino Uno ATmega328P (8-bits AVR) Reloj 16 MHz 14 pines de e/s digitales 6 pines con salida PWM 2 interrupciones externas 6 entradas analógicas Alimentación: 5 V/7-12 V Memoria de código 32 KB - 0.5KB (bootloader) José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

12 Etapas Diseño Codificación Compilación Simulación y Debugging Testeo Flashing José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

13 Toolchain Diseño: Papel y lápiz. Hojas de datos. Imaginación. Codificación: Editor de texto IDE (Atmel Studio) Compilación: avr-gcc Linkeo: avr-ld Traducción del ejecutable: avr-objcopy Simulación y Debugging: Atmel Studio Flashing: avrdude + [Atmel Studio avrdudess] José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

14 Software a instalar Arduino Atmel Studio Terminal for Atmel Studio José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

15 Configuración de Atmel Studio Crear un nuevo proyecto Executable C++ Nombre del proyecto José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

16 Configuración de Atmel Studio Elegir el microcontrolador ATmega328P. José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

17 Configuración de Atmel Studio En las propiedades del proyecto, en la sección Toolchain, bajo AVR/GNU C++ Compiler agregar dos símbolos. ARDUINO=100 F_CPU= L José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

18 Configuración de Atmel Studio Setear la optimización para tamaño (-Os) José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

19 Uploading con Atmel Studio En el menú Tools > External Tools... C:\Program Files\Arduino\hardware\tools\avr\bin\avrdude.exe -C"C:\Program Files\Arduino\hardware\tools\avr\etc\avrdude.conf" -patmega328p -carduino -P\\.\COM3 -b Uflash:w:"$(ProjectDir)Debug\$(ItemFileName).hex":i Tildar las opciones: Prompt for arguments para modificar COMX con el número de puerto COM correcto. Use Output window, para que los mensajes del avrdude aparezcan donde normalmente aparecen los mensajes del compilador. José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

20 Uploading con Atmel Studio Al guardar esta configuración aparece accesible una herramienta externa en el menú Tools. Antes de invocar esta herramienta se debe seleccionar el proyecto en la ventana Solution Explorer para que la variable $(ItemFilenName) se setee correctamente. José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

21 Uploading con avrdudess Homepage: José H. Moyano Sistemas Embebidos /22

22 Debugging Atmel Studio Simulator tor.wb_simulator_use.html Estímulos y logs tor.wb_simulator2_stimuli.html José H. Moyano Sistemas Embebidos /22