O Arduino Due é uma placa de microcontrolador baseado no Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU (datasheet). É a primeira placa Arduino baseada em um microcontrolador ARM de 32 bits. Tem 54 pinos de entrada e saída digital, dos quais 12 podem ser utilizados como saídas PWM, 12 entradas analógicas, 4 UARTs (Universal asynchronous receiver/transmitter), clock de 84MHz, uma conexão USB OTG (on the go), 2 DAC (digital to analog converter), 2 TWI (two wire interface), uma entrada de alimentação, um barramento SPI, um barramento JTAG, um botão de reset, e um botão de erase.
Importante: Diferente de outras placas, a Placa Due funciona com 3,3V. A tensão máxima que um um pino de entrada e saída pode tolerar é 3,3V. Fornecer tensões mais altas, como 5V, pode danificar a placa.
A placa contém tudo o que necessário para dar suporte ao microcontrolador, simplesmente conecte a um computador com um cabo micro USB ou alimente com uma fonte ou bateria para dar os primeiros passos. O Due é compatível com todos os shields que trabalham com 3,3V e tem a pinagem compatível com o Arduino Uno:
O Due tem um fórum específico para discussões referentes a esta placa.
Benefícios do núcleo ARM
O Due tem um núcleo ARM de 32 bits que pode ter performance melhor que placas típicas de microcontrolador de 8 bits. As diferenças mais significantes são:
Arquivos EAGLE: arduino-Due-reference-design.zip
Esquema: arduino-Due-schematic.pdf
Pinagem: Pinagem SAM3X Arduino
A Placa Due pode ser alimentado pelo conector USB ou com uma fonte externa. A origem da alimentação é selecionada automaticamente.
Alimentação externa (não USB) pode ser tanto de uma fonte quanto de uma bateria. Há um conector para alimentação de 2,1mm com o positivo no centro. Cabos vindos de uma bateria podem ser inseridos diretamente nos pinos Gnd e Vin do conector de alimentação.
A placa pode funcionar com uma alimentação externa entre 6 e 20V. Entretanto, se for fornecido menos de 7V o pino de 5V não alcançará este potencial e a placa pode se tornar instável. Se for utilizado mais de 12V o regulador de voltagem pode superaquecer e causar danos à placa. A faixa recomendada é de 7 a 20 volts.
Os pinos de alimentação são os seguintes:
O SAM3X tem 512KB (2 blocos de 256KB) de memória flash para armazenamento de código. O bootloader é pregravado de fábrica pela Atmel e armazenado em memória ROM dedicada. Os 96KB de SRAM estão disponíveis em dois bancos de 64KB e 32KB. Toda a memória disponível (Flash, RAM e ROM) pode ser acessada diretamente como um espaço plano de endereçamento.
É possível apagar a memória Flash do SAM3X com o botão de "erase" embarcado. Isto removerá a scketch atualmente gravada na placa. Para apagar precione este botão por alguns segundos enquanto a placa estiver alimentada.
O pino AREF é conectado à referência analógica do SAM3X através de uma ponte de resistiva. Para utilizar o pino AREF o resistor BR1 deve ser desconectado (dessoldado) da placa.
Outros pinos na placa:
A Placa Due tem uma série de facilidades para se comunicar com um computador, com outro Arduino, outros microcontroladores, e diferentes dispositivos como telefones celulares tablets, câmeras entre outros. O SAM3X fornece um UART de hardware e três USARTs para comunicação serial TTL de 3,3V.
A porta de programação está conectada a um ATmega16U2, que fornece uma porta COM virtual para softwares em um computador conectado à placa (para receonhecer o dispositivo, máquinas Windows necessitam de um arquivo .inf, mas máquinas com OSX e Linux reconhecem a placa como uma porta COM automaticamente). O 16U2 também está conectado ao hardware UART do SAM3X. Serial nos pinos RX0 e TX0 fornecem comunicação Serial-USB para programar a placa através do ATmega16U2. O software do Arduino inclui um monitor serial que permite dados textuais simples ser enviados de e para a placa. Os LEDs RX e TX na placa piscarão quando dados estiverem sendo transmitidos via o ATmega16U2 e pela conexão serial do computador (mas não para comunicação serial nos pinos 0 e 1).
A porta USB nativa está conectada ao SAM3X. Isso permite comunicação serial (CDC) pela USB e fornece uma conexão serial para o monitor ou outras aplicações em seu computador. Também permite ao Due emular uma mouse USB ou um teclado em um computador a que esteja conectado. Para utilizar estas características veja as páginas de referência de mouse e teclado.
A porta nativa USB também pode atuar como um host USB para periféricos conectados como mouses, teclados e smartphones. Para usar estas características veja as páginas de referência USBHost.
O SAM3X tabém suporta comunicação TWI e SPI. O software Arduino inclui uma biblioteca Wire para simplificar o uso da conexão TWI. Veja a documentação para detalhes. Para comunicação SPI utilize a biblioteca SPI.
A Placa Due pode ser programado com o software Arduino (download). Para mais detalhes veja a referência e tutoriais.
Enviar scketches para o SAM3X é diferente do que para os microcontroladores AVR encontrados em outras placas Arduino por que a memória flash necessita ser apagada antes de ser re-programada. O envio para o chip é gerenciado pela ROM no SAM3X que só roda quando a memória flash do chip está vazio.
Qualquer das portas USB podem ser usadas para programar a placa, embora seja recomendado o uso da porta de programação devido ao modo como o apagamento do chip é feito:
Diferente de outras placas Arduino que utilizam o AVRdude para upload, o Due se valo do bossac.
O código fonte do firmware do ATmega16U2 está disponíevl no repositório Arduino. Você pode utilizar o barramento ISP com um programador externo de hardware (sobrescrevendo o bootloader DFU). Veja este tutorial para mais informações.
A Placa Due tem um fusível resetável que protege a porta USB de seu computador de curtos e de sobrecorrente. Embora muitos computadores disponham de sua própria proteção interna este fusível fornece uma camada a mais de proteção. Se mais de 500mA forem aplicados à porta USB o fusível automaticamente interrompe a comunicação até que o curto ou a sobrecarga seja removida.
O comprimento e largura máximos da placa Arduino Due são 101,6mm e 53,4mm respectivamente, com os conectores USB e de alimentação se projetando pouco além desta dimensão. Três orifícios para parafusos permitem que a placa seja conectada a uma superfície ou a um case. Note que a distância entre os pinos digitais 7 e 8 é de 0,16" que não obedece ao padrão convencional de 0,1".
A Placa Due foi desenvolvido para ser compatível com a maioria dos shields do Arduino Uno, Diecimila ou Duemilanove. Os pinos digitais de 0 a 13 (e os adjacentes AREF e GND), entradas analógicas de 0 a 5, os barramento de alimentação e ICSP estão todos em localizações equivalentes. Além disso o UART principal (porta serial) está localizado nos mesmos pinos (0 e 1). Note que o I2C não está localizado nos mesmos pinos no Due (20 e 21) que nos anteriores Duemilanove e Diecimila (entradas analógicas 4 e 5).
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