Boboduino Uno簡介

介紹BOBODUINO的主要功能

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    簡介

    Boboduino 是一個相容於Arduino Uno的開發板,適合用於電子電路的構想驗證及原型測試。入門簡單,新手老手都非常適合使用。與Arduino Uno R3最大的不同的不同就是Type-C USB取代了在Uno上體積比較大的Type B USB,BOBO額外增加了3.7V鋰電池充放電功能,插上USB線後,就可以為鋰電池充電,因為可以插上電池,也適合用於製作無線監控或操作的專案。以下我們對BOBO板和Uno板的主要差異進行介紹:

    Type-C USB

    Boboduino Uno採用了USB Type-C接頭,減少了USB接頭的體積,因此也降低了板子的高度。Type-C USB的體積更輕薄,且在供電和傳輸速度上也都具有極高的優越性,會是未來的主流。

    Type-C USB.png

    5V為主的電源供應

    電源供應的部分是BOBO和Uno比較大的區別,在BOBO板上,您可以選擇使用USB或是5V變壓器供電,並同時為鋰電池充電。如果您有用過一般的Uno板的話,也許有些會好奇為什麼在BOBO板上那個黑色的電源插座(Power jack)消失了呢? 其實我們不再放入9~12V的電源供應選擇是有原因的。由於透過DC電源接頭輸入的9~12V需要經過線性穩壓IC(LOD)將電壓降低至5V,降壓的過程,其實因為線性穩壓器的工作原理,會消耗一定程度的電能,並且產生熱能。不過如果遇到沒有辦法使用5V供電的情況應該怎麼辦呢,若是想要直接透過變壓器供電,可以直接使用5V變壓器修改一下接頭,將變壓器輸出端改成2.54 mm的JST接頭即可。透過JST接頭供電也會更方便將BOBO板整合製作成更小巧穩定的專案原型喔。

    在BOBO板上我們可以透過Type-C USB和5V 2.54 JST接頭進行供電,在Type-C USB和5V JST接頭的中間的黑色開關可以用來切換選擇Type-C 或5V JST接頭供電。這個設計主要適用來避免同時插入USB和5V JST供電時,因為兩者之間些微的電壓差,而倒灌到其中一方的可能,用開關在兩個電源之間作選擇,可以保護USB或及變壓器不會因為同時插入時造成損壞。

    5V power source.png

    鋰電池充電

    在Boboduino UNO的板子上放置了一套電源管理以及鋰電池充放電管理的電路,在充電的部分,您可以直接透過BOBO板上Type-C USB或是5V變壓器為鋰電池充電。在充電過程,板子上紅色的C燈(Charging)會亮起,電池充飽後,則換成綠色的F燈(Full)起。供電的方式主要有兩種,在有外部供電裝置(例如插上了Type-C USB或是5V變壓器時),會以外部電源為板子供電,此時BOBO板仍會在外部電源供電狀態下繼續運作。而在沒有外部電源時,板子上的TP5410 IC則會啟動升壓的功能,將3.7V的鋰電供電升壓成5V。而3.3V的部分則會透過板子上的AP2112 IC從5V降壓得到。

    📌 注意 需要特別注意鋰電池的正負極,鋰電池的正負極需要按照下圖標是的(+), (-)符號進行接線,當電池正負極接反時,板子上的Error指示燈會亮起,且不會看到ON電源燈亮起。此外,為了電池的使用安全,請務必使用帶有保護板的鋰電池,雖然BOBO板上具有基礎過充過放保護功能,不過使用具有保護板的鋰電池,在使用上會比較安全 。更進一步的鋰電池挑選方式,可以參考我們的[電池挑選篇]。

    Battery charging port.png

    快速切換5V/3.3V

    在專案的製作上,有時會遇到想要搭配的感測器是3.3V的設計,如果板子本身設計為5V電平時,就必須搭配使用電平轉換模組,讓3.3V的感測器和5V的電位可以進行轉換。在BOBO板上切換電位變成一件非常簡單的事情。您只需要把位於板子中央的跳線帽從5V的位置拔起來,放到3.3V的位置上,即可開始使用3.3V電位的周邊模組了。若要同時使用5V和3.3V的感測器就還需要透過外接電平轉換模組或IC來進行操作囉。而透過小小的改造,我們甚至可以將BOBO調整成其他電位的裝置。比發說1.8V, 2.2V等等,這個部分就先賣個關子,在後面提到囉。

    3.3v switch.png

    更多好用的接腳

    相較於官方的Uno板採用的ATMEGA328P IC,Boboduino採用了328P的升級版,AtMega 328PB,因此在與Uno功能相容的情況下,又多了一些額外好用的功能可以使,以下是一些簡易的比較:

    數位腳位(Digital pins)

    BOBODUINO比Uno多了4個數位腳位可以運用,分別是A6, A7, PE0, PE1,加上與Arduino Uno相同的四個腳位,全部就有20+4個數位腳位可以用囉。如果常常覺得使用Uno的時候數位腳位不夠用,但是又覺得Mega板體積有點太大的時候,可以考慮BOBODUINO板是否符合您的需求。

    類比腳位(Analog pins)

    除了A0~A5的腳位外,BOBODUINO比UNO板多了A6, A7兩個腳位。在需要連接比較多外部裝置的時候,多出來的腳位就會派上用場囉。A6, A7這兩個腳位除了可以用來當作類比輸入(analog input)的功能,也具有digital input/out的功能。總結A6/A7 的功能:

    • ADC (Analog-to-Digital Converter)
    • Digital input/output

    更多的UART/SPI/IIC

    Boboduino在UART, SPI, IIC上各多增加了一組,可以更方便運用在與外部裝置、感測器進行連接。

    BOBOUNO
    UART2組1組
    SPI2組1組
    IIC2組1組

    更多PWM腳位

    在UNO上,有六個PWM腳位,在BOBO上,則多增加了3個PWM腳位,變成9個PWM腳位:

    • BOBO: 012, 3, 5, 6, 9, 10, 11
    • UNO: 3, 5, 6, 9, 10, 11

    具體上Uno和BOBO的差別,可以參考下面的比較表:

    BOBOUNO
    USB 接頭Type-CType-B
    電源供應* Type-C
    * 5V 變壓器
    * Type-B USB
    9~12V變壓器
    數位腳位* 20+4個 
    *多了A6, A7, PE0, PE1
    * 20個
    * D0~D13(14個)
    * A0~A5(6個)
    類比腳位*8個 
    * 多了A6,A7
    * 6個
    * A0~A5
    SPI21組
    UART21組
    IIC21組
    PWM96組

    我們將在後面繼續介紹更詳細的Boboduino功能,更進一步接腳的介紹請參考[Pin腳簡介]

    參考資料