Arduino TIAN kartı, 32 bit ARM Cortex® M0 mikrodenetleyicisi Atmel SAMD21  ve 533 MHz'e kadar  çalışan ve IEEE802.11n 2x2 2.4 / 5 GHz çift bantlı WiFi modülü barındırıan oldukça entegre bir MIPS işlemcisi olan bir Qualcomm Atheros AR9342 mikroişlemcisine sahip. Böylelikle Arduino Tian, 32 bitlik bir mikrodenetleyiciyle bağlantılı, Linux çalıştıran küçük bir bilgisayarın gücünü ortaya koyuyor.

Arduino Tian Teknik Özellikleri

Arduino Mikroişlemcisi Mikroişlemci : Atheros AR9342 Mimari : MIPS Çalışma gerilimi : +3.3 V DC Flash hafıza : 16 MB + 4 GB eMMC RAM : 64 MB DDR2 Saat hızı : 560 MHz WiFi : 802.11 b/g/n 2.4 GHz dual-band Ethernet : 802.3 10/100/1000 Mbit/s USB : 2.0 Host

Arduino Mikrodenetleyicisi Mikrodenetleyici : SAMD21G18 Mimari : ARM Cortex-M0+ Çalışma gerilimi : +3.3 V DC Flash hafıza : 256 KB SRAM : 32 KB Saat hızı : 48 MHz Analog giriş pinleri : 6 Giriş / Çıkış pini başına düşen akım : 7 mA

Genel

Giriş voltajı : 5 V PWM Çıkışı : 12 adet Güç tüketimi : 470 mA

PCB boyutları : 53 mm x 68.5 mm Bluetooth : Bluetooth (EDR / BLE 4.0 ile birlikte) Ağırlık : 36 g

Arduino Tian'ı kullanmaya başlamadan önce, CP201x sürücüyü bilgisayarınıza yüklemelisiniz. Sürücüyü indirmek için linki buradan bulabilirsiniz.

Arduino Tian, Arduino Yun'un üst bir versiyonu gibidir, hem mikro denetleyiciyi hem de mikroişlemciyi yükseltir. Arduino Tian ile Arduino Yun arasındaki temel farkları şöyle sıralayabiliriz.

1) Arduino Yun 'da AVR mikrodenetleyicisi ATmega 32U4 bulunurken, Arduino Tian 'da ARM mikrodenetleyicisi SAMD21G18 kullanılmaktadır.

2) Arduino Yun ve Tian 'nın MIPS mikroişlemcileri de farklıdır. Arduino Yun 'da kullanılan 400 MHz lik Atheros AR9331 'e karşılık, Arduino Tian 'da 560 MHz'e kadar çalışabilen Atheros AR9342 kullanılmıştır.

3) Arduino Tian da dahili Bluetooth 4.0 teknolojisi ve 4 GB eMMC hafıza vardır.

4) WiFi modülleri de farklıdır. Arduino Tian IEEE802.11n 2×2 2.4/5 GHz çift banda sahiptir.

Arduino Tian da, Arduino Yun gibi 3 adet reset butonuna sahiptir. Bunlar, yukarıdaki şekilden de görülebileceği gibi, mikroişlemci, WiFi ve MIPS içindir. Ayrıca Arduino Tian üzerinde TX UART SAMD21, RX UART SAMD21, POWER, WLAN, USB, LED ACT, LED 10/100 ve LED 13 olmak üzere 8 adet gösterge ledi yer almaktadır.

Güç

Arduino Tian, bir mikro USB ile bilgisayara bağlanarak veya harici bir güç kaynağı ile beslenebilir. Güç kaynağı otomatik olarak seçilir. Harici güç kaynağı olarak bir pil ve ya AC – DC adaptör kartın Vin ve GND pinlerine bağlanmalıdır. Kart otomatik olarak güç kaynaklarını algılar ve öncelik sırasına göre ilk olarak harici güç kaynağını ikinci sırada ise hedef USB yi seçer. Harici güç kaynağı 600 mA ve 5 V olmalıdır.

VIN : Arduino Tian kartına harici bir güç kaynağı bağlandığında kullanılan voltaj giriş pinidir. Bu pin için izin verilen voltaj girişi 5 V 'tur.

5V : Mikrodenetleyiciye ve karttaki diğer bileşenlere güç sağlamak için kullanılan regüle edilmiş güç kaynağıdır. Bu VIN’den gelen voltajın dahili regülatör ile düzenlenmesi ile veya USB veya başka bir 5 V kaynağından gelebilir. Kart üzerindeki dahili regülatörden sağlanan maksimum çıkış akımı 2 A dir (güç kaynağına göre).

3.3V : Arduino kart üzerindeki regülatörden sağlanan 3,3V çıkışıdır.

GND : Toprak pinidir.

IOREF :giriş/çıkış pinlerinin çalıştığı voltajdır. Arduino Tian için bu 3.3 V tur.

Hafıza

ATSAMD21G18 256 KB flash program hafızasına sahiptir. Bunun 69 KB kadarı bootloader tarafından kullanılır.

Giriş ve Çıkışlar

Atheros AR9342'nin G / Ç (giriş / çıkış) pinlerine erişmek mümkün değildir. Tüm G / Ç hatları Atmel SAMD21 ile bağlantılıdır. Atheros, Bluetooth'u, bellek eMMC'lerini, SAMD21'i ve USB Ana Bilgisayar portunu bağlayan 4 bağlantı noktasına sahip bir USB hub'a bağlanmıştır.

Arduino Tian üzerindeki 20 digital G / Ç pininden her biri  pinMode(), digitalWrite() ve digitalRead() fonksiyonları ile giriş ya da çıkış olarak kullanılabilir. Bu pinler 3.3 V ile çalışır. Her pin maksimum 40 mA çekebilir ya da sağlayabilir ve 20-50 KOhm dahili pull - up dirençleri vardır. Ayrıca bazı pinlerin özel fonksiyonları vardır:

Serial 0 (RX) ve 1 (TX) : Bu pinler Atmel SAMD21 'in donanımsal seri haberleşme kapasitini kullanarak 3.3 V seri data almak (receive - RX) ve yaymak (transmit - TX) içindir. Tian'da, Seri sınıfı USB (CDC) iletişimini ifade eder; Pin 0 ve 1'deki 3.3V seri için Serial5 sınıfını kullanılır.Arduino Tian'da Atmel SAMD21 in donanımsal seri haberleşmesi AR9342 ile birbirine bağlıdır ve iki işlemci arasında SeriUSB aracılığı ile iletişim kurmak için kullanılır.

TWI : SDA ve SCL : Wire kütüphanesini kullanarak TWI haberleşmesini destekler. TWI pinlerinin G / Ç pinlerinden herhangi birine bağlı olmadığı unutulmamalıdır.

Harici kesmeler : Pin 2 hariç tüm pinler harici kesme pini olarak kullanılabilir. Pin 7 AR9342 işlemcisine bağlıdır ve bu nedenle harici kesme pini olarak kullanılacak ise çakışmalara dikkat edilmesi önerilir.

LINUX (MIPS) on/off : Pin 32 'den digitalWrite(32, HIGH) veya digitalWrite (32, LOW) komutları ile Linux tarafını açıp kapatmak mümkündür.

PWM: 2 - 13: Bu pinler analogWrite () fonksiyonu ile 8-bit PWM sinyali sağlar. PWM çözünürlüğü analogWriteResolution() fonksiyonu ile değiştirilebilir. Pin 4 ve pin 10 ikilisi ve pin 5 ile pin 12 ikilisi eş zamanlı olarak PWM için kullanılamaz.

SPI: SPI pinleri ICSP header üzerinde  mevcuttur.  SPI kütüphanesi ile bu pinler üzerinden SPI haberleşmesi sağlanır. Arduino Uno da olduğu gibi, M0 Pro’da da SPI pinleri herhangi bir dijital giriş çıkış ile ilişkilendirilmemiştir.  Bu durumda SPI haberleşeme yapan herhangi bir shield kullanırken bu shiledın ICSP headerı olup olmadığına dikkat edilmelidir. Aksi taktirde haberleşme sağlanamaz.

Led 13 : Kart üzerinde pin 13 e bağlı bir led mevcuttur. Bu led digitalWrite() fonksiyonu ile kontrol edilebilir. Ayrıca Tian üzerinde güç, WLAN bağlantısı, WAN bağlantısı, Bluetooth ve USB için de gösterge ledleri mevcuttur.

Analog Girişler : Arduino Tian 'da A0 – A5, A6 - A11 (digital pinler 4,6,8,9,10 ve 12 üzerinde) olmak üzere 12 adet analog giriş pini bulunur. Bunların tamamı digital G / Ç pini olarak da kullanılabilir. Her bir analog pin 10 bit (1024 farklı değer) çözünürlük desteklemektedir. Varsayılan ayarda analog pinler 0 – 5 V aralığında analog girişler ölçer. Ancak sinyal üst sınırı, AREF pini ve analogReference() fonksiyonu kullanılarak değiştirilebilir.

DAC : A0 pini , analogWrite() fonksiyonu ile 10 bit çözünürlükte (1023 seviye) gerçek analog çıkış sağlar. Bu pin, Audio kütüphanesi ile audio çıkış yaratmak için kullanılabilir.

RESET : Arduino Tian üzerinde farklı işlevlere sahip 3 adet reset butonu bulunur. SAMD21 'i resetlemek için MCU-RST, AR9342 'yi yeniden başlatmak için LNX-RST ve WiFi 'yi resetlemek için (7-10 saniye) WLAN-RST.

Haberleşme

Arduino Tian, bir bilgisayar, bir başka Arduino veya diğer mikro denetleyicilerle ve telefonlar, tabletler, kameralar ve benzeri farklı cihazlarla iletişim kurmak için bir takım imkanlara sahiptir. SAMD21, 3.3V seri iletişim için bir adet donanım UART ve üç adet donanımsal USART sunar. Arduino yazılımı, basit metinsel verilerin gönderilmesini sağlayan bir seri monitör içerir. Veriler ATSAMD21G18 mikrodenetleyicisi ve USB bağlantısı yoluyla bilgisayara iletildiğinde (ancak 0 ve 1 numaralı pinlerdeki seri iletişim için değil) kart üzerindeki RX ve TX LED'leri yanıp söner. USB portu CP2105'e bağlıdır ve USB üzerinden seri (CDC) haberleşmeye izin verir. Bu, seri monitöre veya bilgisayarınızdaki diğer uygulamalara seri bağlantı sağlar. Kart bilgisayara bağlandığında, 2 COM portu / ttyUSB görünür, biri SAMD21'in UART'ına bağlanırken, diğeri Linux işlemcisinin seri portuna bağlanır. SAMD21 ayrıca TWI ve SPI iletişimini de destekler. TWI haberleşmesi için Wire kütüphanesi, SPI haberleşmesi için ise SPI kütüphanesi kullanılır.

Programlama

Arduino Tian, Arduino yazılımı kullanılarak programlanabilir. Eğer Linux tabanlı bir işletim sistemi kullanıyorsanız, Linux tabanlı işletim sistemleri için Arduino IDE indirmelisiniz. SAMD21 mikrodenetleyicisini programlamak diğer Arduino kartlarda kullanılan AVR mikrodenetleyicileri programlamaktan farklıdır. Yeniden programlama yapılmadan önce flash bellek silinmelidir. Sketch’in mirodenetleyiciye yüklenmesi ise buna özel ayrılmış olan bir ROM alanı üzerinden yapılır.

USB portunu kullanarak kartı programlamak için Arduino IDE programında Arduino Tian kartı seçilir. USB portu CP2105'e bağlıdır. Tian USB portu (reset butonuna en yakın olan) bilgisayara bağlanır. USB portunu 1200 bps ile açıp kapatmak "soft erase" prosedürünü tetikler. Kart bootloader ile yeniden başlatılır.