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Arduino Yún Mini Original da Itália

O Arduino Yun Mini é uma placa baseada no microcontrolador ATmega32U4 e QCA MIPS 24K SoC CPU operando acima de 400 MHz. O processador Atheros suporta uma distribuição Linux baseada no OpenWRT chamado Linino.
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Descrição do Produto

Detalhes

O Arduino Yun Mini é uma placa baseada no microcontrolador ATmega32U4 e QCA MIPS 24K SoC CPU operando acima de 400 MHz. O processador Atheros suporta uma distribuição Linux baseada no OpenWRT chamado Linino.
A placa possui suporte Ethernet e WiFi integrados, uma porta USB, slot para cartão micro-SD, 20 entradas / saídas digitais (das quais 7 podem ser usadas como saídas PWM e 12 como entradas analógicas), um cristal de 16 MHz oscilador, uma conexão micro USB, um conector header ICSP, 2 botões de reset e um buttão (user).
O Arduino Yún Mini é similar ao Leonardo quanto ao ATmega32U4 e uma comunicação USB integrada, eliminando a necessidade de um processador secundário. Isto permite ao Arduino Yún Mini se mostrar em um computador conectado como mouse e teclado, e uma porta COM/serial (CDC) virtual.

             

A biblioteca Bridge facilita a comunicação entre dois processadores, dando sketches a habilidade de rodar scripts Shell, comunicar com interfaces de rede, e receber informações do processador AR9331. O USB host, interfaces de rede e cartão SD não são conectados ao 32U4, mas são conectados ao AR9331, e a biblioteca Bridge também libera o Arduino para interfacear com esses periféricos.

 

Dados Técnicos:

Como o Arduino Yún possui dois processadores, os dados técnicos de cada um estão descritos em duas tabelas.

Microcontrolador AVR Arduino                               
Microcontrolador ATmega32u4
Tensão de operação 5V
Tensão de alimentação 5V
Entradas e saídas digitais 20
Saídas PWM 7
Entradas analógicas 12
Corrente contínua por pino de I/O       40mA
Corrente contínua para o pino 3.3V 50mA
Memória Flash 32 KB
SRAM 2.5 KB
EEPROM 1 KB
Velocidade de Clock 16 MHz

 

Microprocessador Linux                                          
Processador Atheros AR9331
WiFi IEEE 802.11b/g/n
RAM 64 MB DDR2
Memória Flash 16 MB
Tensão de Operação 3.3V (113~570 mA)
Tensão de Entrada 4.75~5.25V / 1A
Temperatura Operação: 0º~60º C
Armazenagem: -10º~60º C

 

 

Adicionais Extra

O Arduino Yún Mini pode ser complementado por 3 acessórios: o dogRJ45, o dogUSB e o dog eMMC.

O primeiro é uma porta Etherneth que pode ser adicinonada ao Arduino YUN Mini se precisar de uma porta desse tipo para um projeto especifico.

A segunda, dogUSB é uma porta USB que contém também um slot miniSD para extender a memória da placa.

A última, que é o dog eMMC, é realmente uma inovação em termos de acessórios: É uma porta USB com 4GB de memória Flash integrados

O usuário consegue usar um acessório só ou dois, de acorde com as necessidades:

  • dogRJ45:  IEEE 802.3 fast ethernet switch                                                                                                                                                                                                                                       10/100 Mbps fast ethernet port
  • dogUSB:    USB A type connector with USB 2.0 hub                                                                                                                                                                                                                        Micro SD connector with card reader
  • dog eMMC:  GB Flash                                                                                                                                                                                                                                                                              USB port type A

Esquema

Esquema: arduino-yun-mini-schematic.pdf

Esquema DogUSB: DOGUSB-Arduino-yun-mini-schematics.pdf

 

Alimentação

É recomendado a energizar a placa atravésde uma conexão micro-USB com 5V DC.
Se você estiver alimentando a placa pelo pino VIN, você deve fornecer 5V DC regulados à placa. Não há um regulador de tensão para altas tensões, tensões essas que irão danificar a placa.

 Os pinos de energia são os seguintes:

  • VIN. O pino de entrada de tensão da placa Arduino. Diferente das outras placas Arduino, se você energiza a placa através deste pino, você precisa fornecer 5V regulados.
  • 5V. A fonte de alimentação usada para alimentar os microcontroladores e outros componentes na placa. Essa tensão pode vir tanto do VIN ou ser fornecida por USB.
  • 3.3V. Uma alimentação de 3,3 volts gerada pelo regulador embarcado. A corrente máxima que pode ser fornecida é de 50mA.
  • GND. Pinos de aterramento.
  • IOREF. A tensão na qual os pinos de Entradas e Saídas difitais da placa estão operando (Exemplo: VCC para a placa). No caso do Yún é 5V.
  • VCC_GT. Uma tensão de alimentação 2.1 gerado pelo regulador na placa. (designado ao dogRJ45).

 

Memória

O ATmega32u4 tem 32 KB (com 4 KB usados para o boot loader). E também 2.5 KB de SRAM e 1 KB de EEPROM (que podem ser lidos e escritos através da biblioteca EEPROM).
A memória no AR9331 não é embutida dentro do processador. O RAM e a memória de armazenamento são conectados externamente. O Yún Mini tem 64 MB de DDR2 RAM e 16 MB de memória Flash. A memória Flash é pré-escrita por padrão de fabrica com distribuição Linux baseada no OpenWrt chamado Linino OS. Você pode mudar o conteúdo do padrão de fabrica, como quando você instala um programa ou quando você muda os arquivos de configuração. Você voltar para as configurações de fábrica pressionando (segurando) o botão "WLAN RST" por 30 segundos.
A instalação do Linino OS ocupa em torno de 6 MB de 16 MB disponíveis de memória flash interna. Você pode usar dogUSB com um cartão micro SD ou dog eMMC com 4 GB de Flash se necessitar de mais espaço para instalar aplicativos.

 

Entrada e Saída

Agora é possível acessar os pinos de entrada e saída do Atheros AR9331 junto com os pinos I/O do AVR 32u4.

Pinos Atheros AR9331
Qualquer um desses pinos podem ser usados pelo LininoOS com periférico de Kernel Linux.
Em adicional, alguns pinos tem funções especiais:

  • USB: USB, USB-. Usado para conectar USB MIPS com dispositivos USB externos. Sugerimos que use os Adicionais: dogUSB ou dog eMMC.

  • GPIO: AR_GP7, AR_GP6. Esses são de entrada e saída com propósito geral comandado através da distribuição LininoOS. Eles operam em 5V.
  • Porta Ethernet: RD, RD-, TD, TD-. Usados para conectar MIPS Ethernet PHY com o dogRJ45 direcionado a usar interface Ethernet.

Pinos AVR 32u4
Qualquer um dos 20 pinos de I/O digital no Yún Mini podem ser usados como entrada ou saída, usando as funções pinMode(), digitalWrite() e digitalRead(). Eles operam em 5V. Cada pino fornece ou recebe no máximo 40mA e tem um resistor pull-up (desconectado por padrão) de 20-50 kOhms.
No entanto alguns tem funções especiais:

  • Serial: o->RX e 1. Usado para transmitir (TX) e receber (RX) dados TTL usando a capcidade de hardware do ATmega32u4. Note  que no Yún Mini, a classe Serial se refere a comuncação USB (CDC), para serial TTL nos pinos 0 e 1, use a classe Serial1. O hardware serial do ATmega32u4 e o AR9331 no Yún Mini são conectados juntos e são usados para comunicação entre os dois processadores. Como de costume nos sistemas Linux, o console de acesso do sistema é exposto na porta serial do AR9331. Isso significa que você consegue os programas e ferramentas oferecidos pelo Linux de seu sketch.
  • TWI: 2 (SDA) e 3 (SCL). Suporta comunicação TWI usando biblioteca Wire.

  • Interruptores externos: 3 (interruptor 0), 2 (interruptor 1), 0 (interruptor 2), 1 (interruptor 3) e 7 (interruptor 4). Esses pinos podem ser configurados para disparar um interruptor em valor LOW,  uma borda crescente ou decrescente, ou uma mudança de valor. Veja a funçao attachInterrupt() para detalhes. É recomendado usar os pinos 0 e 1 com interruptores porque eles também são portas de hardware serial usado para conversar com o processador Linux. O Pino 7 é conectado ao processador AR9331 e pode ser usado como sinal handshake no futuro. É recomendado ter cuidado de um possível conflito se você predende usar como interruptor.

  • PWM: 3, 5, 6, 9, 10 e 11. Fornecem saída PWM de 8 bits com a função analogWrite().

  • SPI: MISO, SCK, MOSI, RXLED/SS. Esses pinos suportam comunicação SPI usando a biblioteca SPI. Note que os pinos SPI não são conectados em nenhum dos pinos de I/O digitais como são na plataforma Uno. Os pinos SPI são conectados aos pinos AR9331 gpio, onde foi implementado na interface do software SPI. Isso significa que o ATmega32u4 e o AR9331 conseguem comunicar usando protocolo SPI.

  • LED: L13 (pino 13). Há um LED embutido conectadoao pino digital 13. Quando pino está em valor HIGH o LED acende, quando o pino está em valor LOW ele apaga. Existe outros diversos LEDs de status. no Yún Mini, indicando tensão, conexão WLAN, conexão ETH e funções USER.

  • Entradas Analógicas: A0-A5, A6-A11 (nos pinos 4, 6, 8, 9, 10 e 12). O Yún Mini tem 12 entradas analógicas nomeadas de A0 até A11, das quais todoas podem ser usadas como entradas e sáidas digitais. Os pinos A0-A5 aparecem nos mesmos locais onde aparecem no Uno, entradas A-6 A11 estão nos pinos de I/O digitais 4, 6, 8, 9, 10 e 12 respectivamente. Qualquer entrada analógica fornece 10 bits de precisão (1024 valores diferentes). Por padrão as saídas analógicas medem de GND até 5V, entretanto é possível mudar o limite máximo desta escala usando o pino AREF e a função analogReference().

  • AREF.Referente a tensão nas entradas analógicas. Usado com a função analogReference().

 

Existem 3 botões de reset com funções diferentes na placa:                               

  • Yún Mini RST. coloque esta linha em LOW para resetar o microcontrolador AR9331. Resetando o AR9331 irá causar um reboot no sistema Linux. Todos os dados armazenados na memória RAM serão perdidos e todos os programas que estão rodando serão terminados.
  • 32U4 RST. Coloque esta linha em LOW para resetar o microcontrolador ATmega32U4. Tipcamente usado para adicionar um botão reset em shields que bloqueiam o da placa.

  • WLAN RST. Este botão tem duas características. Primeiramente serve para restaurar a configuração WiFi para padrões de fábrica. A configuração de fábricaconsiste em colocar o WiFi to Yún Mini em modo access point (AP) e atrubui o endereço IP padrão que é 192.168.240.1, nessas condições você consegue conectar seu computador a uma rede WiFi para aparecer com nome SSID de "Linino-XXXXXXXXXXXX", quando os 12 "X" são o endereço MAC do seu Yún Mini. Uma vez conectado você consegue alcançar o painel da Web do seu Yún Mini com um Browser no 192.168.240.1 ou no endereço "(http://linino.local)". Note que restaurando a configuração WiFi irá causar o reboot do (...Linux environment...). Para restaurar sua configuração WiFi você precisará pressionar e segurar o botão WLAN RST por 5 segundos. Quando você pressionar botão o led azul (LED WLAN) começará a piscar e continuará a piscar quando você soltar o botão depois de 5 segundos indicando que o procedimento de restauração WiFi foi registrado.
    A segunda função do botão WLAN RST é para restaurar (...linux image to the default factory image...). Para restaurar o (...environment...) você deve manter pressionado o botão por 30 segundos. Note que restaurando (...the factory image...) perde-se todos as arquivos salvos e softwares instalados na memoria flash on-bord conectada ao AR9331.

 

 

Comunicação

O Yún Mini tem um número de facilidades para se comunicar com o computador, outro Arduino, ou outro microcontroladores. O ATmega32U4 fornece uma comunicação serial UART TTL (5V) exclusiva. O 32U4 também permite comunicação serial (CDC) sobre o USB e aparece como uma porta COM virtual para o software no computador. O CI também atua como dispositivo USB 2.0 full speed, usando drivers COM USB padrão. O Software Arduino inclui um monitor serial que permite que a placa Arduino envie e receba dados textuais simples. Os LEDs RX e TX na placa acenderão quando dados estiverem sendo transmitidos pela conexão USB para o computador.
Os pinos digitais 0 e 1 são usados para comunicação entre o 32U4 e o AR9331. A comunicação entre os processadores é guiada pela biblioteca Bridge.
A biblioteca SoftwareSerial permite comunicação serial em qualquer pino digital do Yún Mini. Os pinos 0 e 1 devem ser evitados pois eles são usados pela biblioteca Bridge.
O Yún Mini aparece como mouse e teclado genérico, e pode ser programado para controlar esses dispositivos de entrada usando as classes de Teclado e Mouse.
As interfaces Ethernet e WiFi são expostas diretamente ao processador AR9331. Para enviar e receber dados entre elas, use a biblioteca Bridge.
O Yún Mini também tem capacidades de hos USB através do Linino OS. Você pode conectar periféricos como dispositivos USB flash para amarzenagem adicional, teclados ou webcams. Você pode precisar baixar e instalar softwares desses dispositivos para funcionar.

 

Programação

O Arduino Yún Mini pode programado pelo software Arduino (download) ou pelo Linino IO (www.linino.org). Usando Arduino IDE Select "Arduino Yún mini from the Tools>Board menu (de acordo com microcontrolador em sua placa).
O ATmega32U4 no Arduino Yún Mini vem pré-escrito com o bootloader que permite você fazer o upload de um novo código para ele sem o uso de hardware programador externo. Comunica-se usando o protocolo STK500.
Você também pode evitar o bootloader e programar o microcontrolador através de sinais SPI que estão disponívies nos pinos headers.

 

Reset automatico por software e Inicialização do Bootloader

Ao invés de necessitar do pressionamento físico de um botão antes de um upload, o Arduino Yún é desenvolvido de maneira que permita que esta operação seja feita por meio do software rodando em um computador. O Reset é disparado quando a porta  virtual (CDC) serial / COM do Yún é aberta a 1200baud e então fechada. Quando isso ocorre, o processador vais resetar, interrompendo a comunicação USB com o computador (o que significa que  a porta virtual (CDC) serial/COM vai desaparecer). Após o reset do processador, o bootloader inicializa, permanecendo ativo por 8 segundos. O bootloader pode também ser inicializado pressionando o botão de reset do Yún. Note que quando a placa for ligada pela primeira vez, ela vai pular diretamente para o sketch do usuário, caso esteja gravado, ao invés de inicializar o bootloader.

 Em função da maneira que o Yún manipula o reset, é recomendado que se deixe o software Arduino tentar inicializar o reset antes do apload, principalmente se você possui o hábito de outras placas Arduino de pressionar o botão de reset antes de fazer o upload.

 

Características físicas

O comprimento e largura do Yún Mini é 71.12mm e 22.86mm respectivamente. O peso da placa é de 16g.

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