Arduino Uno R3

Arduino Uno เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ ATmega328 (แผ่นข้อมูล) มีอินพุต / เอาต์พุต 14 อินพุต (6 สามารถใช้เป็นเอาท์พุท PWM), 6 อินพุตแบบอนาล็อก, ตัวเรโซเนเตอร์เซรามิก 16 MHz, การเชื่อมต่อ USB, แจ็คไฟ, ส่วนหัว ICSP และปุ่มรีเซ็ต มันมีทุกอย่างที่จำเป็นในการสนับสนุนไมโครคอนโทรลเลอร์; เพียงเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ด้วยสายเคเบิล USB หรือใช้อะแดปเตอร์หรือแบตเตอรี่ AC-to-DC เพื่อเริ่มต้นใช้งาน Uno แตกต่างจากบอร์ดก่อนหน้าทั้งหมด เนื่องจากไม่ได้ใช้ชิปควบคุม USB แบบอนุกรมของ FTDI แต่มีคุณลักษณะของ Atmega16U2 (Atmega8U2 ถึงเวอร์ชั่น R2) ซึ่งได้รับการตั้งโปรแกรมเป็นตัวแปลงสัญญาณแบบ USB-to-serialRevision 2 ของบอร์ด Uno มีตัวต้านทานดึงสาย HWB 8U2 ไปยังพื้นทำให้ง่ายต่อการใส่ลงในโหมด DFURevision 3 ของบอร์ดมีคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้:1.0 pinout: เพิ่มหมุด SDA และ SCL ที่อยู่ใกล้กับหมุด AREF และอีก 2 หมุดใหม่ที่วางอยู่ใกล้กับขา RESET IOREF ที่อนุญาตให้โล่ปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าที่จัดหามาจากบอร์ด ในอนาคตโล่จะเข้ากันได้กับทั้งบอร์ดที่ใช้ AVR ซึ่งทำงานร่วมกับ 5V และด้วย Arduino Due ที่ทำงานกับ 3.3V ที่สองคือ ขาที่ไม่ได้เชื่อมต่อซึ่งสงวนไว้สำหรับวัตถุประสงค์ในอนาคตวงจร RESET ที่แข็งแกร่งขึ้น Atmega 16U2 เปลี่ยน 8U2 "Uno" หมายถึงภาษาอิตาลีและมีชื่อว่า Arduino 1.0 Uno และเวอร์ชัน 1.0 จะเป็นเวอร์ชันอ้างอิงของ Arduino ก้าวไปข้างหน้า Uno เป็นชุดบอร์ด USB Arduino รุ่นล่าสุดและเป็นโมเดลอ้างอิงสำหรับแพลตฟอร์ม Arduino;

Arduino Uno R3 คำว่า Uno เป็นภาษาอิตาลี ซึ่งแปลว่าหนึ่ง เป็นบอร์ด Arduino รุ่นแรกที่ผลิตออกมา มีขนาด ประมาณ 68.6x53.4 mm. เป็นบอร์ดมาตรฐานที่นิยมใช้งานมากที่สุด เนื่องจากเป็นขนาดที่เหมาะสำหรับการเริ่มต้นเรียนรู้ Arduino และมี Shields ให้เลือกใช้งานได้มากกว่าบอร์ด Arduino รุ่นอื่นๆ ที่ออกแบบมาเฉพาะมากกว่า โดยบอร์ด Arduino Uno ได้มีการพัฒนาเรื่อยมาตั้งแต่ R2 R3 และรุ่นย่อยที่เปลี่ยนชิปไอซี เป็นแบบ SMD เป็นบอร์ด Arduino ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากราคาไม่แพง และส่วนใหญ่โปรเจค และ Library ต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมา Support จะอ้างอิงกับบอร์ดนี้เป็นหลัก และข้อดีอีกอย่างคือ กรณีที่ MCU เสียผู้ใช้งานสามารถซื้อมาเปลี่ยนเองได้ง่ายArduino Uno R3 มี MCU ที่เป็น Package DIP

นอกจากนั้นแล้ว Arduino UNO R3 เอง ก็แบ่งย่อยออกเป็น 2 แบบ ตามชนิดของชิป Microcontroller ที่ใช้ ได้แก่ Arduino UNO R3 แบบธรรมดา จะใช้ชิปMCU แบบ DIP (Dual Inline Package) ซึ่งเป็นชิปที่เสียบเข้ากับ Socket อีกทีสามารถถอดเปลี่ยนได้ และ Arduino UNO R3 SMD จะใช้ชิปMCU แบบ SMD (Surface Mount Device) ซึ่งเป็นชิปที่ถูกบัดกรีติดลงบนบอร์ดเลย บอร์ดลักษณะนี้จะไม่สามารถถอดเปลี่ยนชิปได้ ซึ่งบอร์ดแบบSMDจะมีต้นทุนที่ถูกกว่าจึงทำให้ราคาถูกกว่าบอร์ดแบบDIP แต่ทั้งสองบอร์ดก็มีฟังก์ชัน สเปคและการใช้งานที่เหมือนกันทุกประการ

ซึ่งในหลักสูตรนี้จะใช้แบบ SMD (Surface Mount Device)

Arduino UNO R3 Specification

- ไมโครคอนโทรลเลอร์
Arduino Uno R3 จะมีชิป Microcontroller ซึ่งผลิตโดยบริษัท Atmel โดยส่วนนี้จะเป็นเหมือนสมองของบอร์ดที่ใช้สำหรับการประมวลผลรวมถึงการควบคุมหมุด I/O
- Header Socket
Header Socket จะเชื่อมต่อมาจากขาของไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะเรียงอยู่บริเวณขอบของบอร์ด Arduino สำหรับต่อสายไฟเพื่อรับสัญญาณ Input หรือสัญณาณ Output ทั้งนี้จะมีป้ายกำกับพร้อมทั้งหมายเลขหมุดปรากฏอยู่เพื่อความสะดวกต่อการใช้งาน โดย Header จะแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มหลัก คือ Digital Pin, Analog in Pin และ Power Pin

- Digital Pin
Digital Pin คือ หมุดสำหรับรับและส่งสัญญาณที่เป็น Digital โดยมี 2 สถานะ คือ On (0V) และ Off (5V)

- Analog in Pin
Analog in Pin คือ หมุดสำหรับรับค่าสัญญาณที่เป็น Analog

- Power Pin
Power Pin คือ หมุดสำหรับจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือชุดโมดูลเซ็นเซอร์ต่างๆ ซึ่งจะมีทั้ง 5V และ 3.3V นอกจากนี้ยังมีหมุด Vin ที่จะให้ค่าความต่างศักย์เท่ากับไฟที่ต่อมาจากพอร์ตอะแดปเตอร์ (External Power Jack)

- USB Socket
USB Socket คือ พอร์ตที่ใช้ในการเชื่อมต่อสาย USB ในการ Upload Sketch Code ไปยังชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ รวมถึงจ่ายแรงดันไฟให้กับบอร์ด Arduino

- External Power Jack
External Power Jack คือ ช่องสำหรับเสียบ Power Adapter เพื่อต่อไฟจากแหล่งจ่ายภายนอก

- LED On Board
L  LED
L  LED คือ ไฟ LED ที่ติดอยู่กับบอร์ดซึ่งเชื่อมต่อกับหมุด D13 ซึ่งจะใช้ในการทดสอบการทำงานของบอร์ดหรือใช้สำหรับ Sketch Code ที่กำหนดให้โมดูลทำงานแล้วไฟ LED ติด

- Power LED
Power LED คือ ไฟ LED ที่ติดอยู่กับบอร์ดซึ่งจะเป็นไฟแสดงสถานะเมื่อไฟเลี้ยงบอร์ด เช่น หากไฟ LED ดวงนี้ขึ้นเป็นสีเขียว แสดงว่าบอร์ด Arduino พร้อมทำงานแล้ว

- RX, TX LED
RX, TX LED คือ ไฟ LED ที่แสดงสถานะของการรับและส่งข้อมูลในขณะที่บอร์ดกำลังทำการส่งหรือรับข้อมูล

- Reset Button
Reset Button คือ ปุ่มสำหรับ Reset โปรแกรม Sketch Code ที่บอร์ด Arduino กำลังทำงานเพื่อให้บอร์ดหยุดทำงานเดิม จากนั้นจะเริ่มต้นทำงานใหม่ตั้งแต่บรรทัดแรก

นักเขียนโปรกแรมคงสงสัยว่าทำไมถึงมี Uno ยี่ห้ออื่นมากมาย และบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์บางยี่ห้อตั้งชื่อรุ่นเป็น Uno R4 ก็มี อีกทั้งบอร์ดยี่ห้ออื่นๆที่ไม่ใช่ Arduino ยังมีรูปร่างและลักษณะเหมือนกันกับบอร์ด Arduino ด้วย สาเหตุเป็นเพราะว่าบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นแฟลตฟอร์มแบบ Open-Source ฉะนั้นลายวงจรรวมถึง PCB Design ของบอร์ด Arduino จึงคล้ายกัน