LilyPad Arduino – отладочная плата в необычном форм-факторе из семейства Arduino, разработанная инженером Лией Бикли (Leah Buechley) и производителем электроники SparkFun Electronics, для простой интеграции в электронный текстиль и носимые проекты. Поскольку LilyPad — это аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом, многие производители электроники создают свою собственную плату. Одну из таких плат я приобрёл на Aliexpress, во время всемирного дня шопинга и в данной статье познакомимся с ней по ближе.

С 2009 по 2013 года, будучи доцентом, Лиа Бикли работала в High-Low Tech (исследовательская группа в MIT Media Lab ), где изучала интеграцию различных технологий, с культурной, материальной и практической точек зрения. В процессе этого изучения разработала инструментарий, позволяющий сочетать текстильное ремесло, электротехнику и программирование. В начале 2012 года, глава Sparkfun Electronics, Натан Сейдл побывал в MIT Media Labs. В процессе совместного сотрудничества с Лией Бикли разработали дизайн LilyPad.

Слева китайский аналог, справа оригинальная плата. Аналог с доставкой в Украину обошёлся мне за $2.42, в то время как оригинальная плата на сайте SparkFun стоит $15.95. Часть денег с продажи оригинальной платы достаётся Лии Бикли, для дальнейшего развития, а часть Arduino LLC, для финансирования дальнейших разработок новых инструментов и новых функций IDE.

По заявлению разработчиков, оригинальную LilyPad можно стирать вместе с одеждой.

Обратная сторона, на аналоге отсутствует логотип разработчика и видим что немного изменена топология печатной платы.

Основа LilyPad - микроконтроллер Atmega. В ранних версиях это была ATmega168, сейчас используется ATmega328. В китайском аналоге может быть любой из них, в моём случае ATmega328.

Форм- фактор платы: круг диаметром 50мм, с расположенными по краям 22 контактами.

К контактам «+» (VCC) и «-» (GND) подаётся напряжение от 2.7 до 5.5 В, со строго соблюдённой полярностью. Эти контакты напрямую идут к микроконтроллеру, без каких либо понижающих стабилизаторов. При превышении напряжения питания или переполюсовки выводов — плата выйдет со строя. Благодаря столь низкому напряжению питания, LilyPad может работать от 2-х пальчиковых батареек.

Светодиод D1 подключен к 13 контакту.
6 аналоговых входов (а0- а5) с разрешением 10 бит, которые так же можно использовать в качестве цифровых входов / выходов. Аналоговые входы измеряют от GND до 5V, верхний предел можно изменить с помощью функции analogReference().
14 цифровых выводов, можно использовать функции pinMode(), digitalWrite(), digitalRead().
Внешнее прерывание: 2, 3
I2C интерфейс : a4, a5
SPI интерфейс: 10, 11, 12, 13
6 ШИМ каналов: 3, 5, 6, 9, 10, 11
Тактовая частота: 8 МГц
Постоянный ток на выводах 40 мА

6-штырьковый разъём применяется для программирования платы через ПК, используя переходник USB-UART.

Так же имеются контакты для SPI-интерфейса.

Для крепления LilyPad к одежде и связи с модулями, применяют токопроводящие нитки, волокна которых выполнены из нержавеющей стали.

Вся периферия, которая выпускается для плат Arduino, так же подходит и для LilyPad, но крепить к одежде и носить их будет не удобно, поэтому выпускаются аналогичные датчики, модули, сенсоры, адаптированные для совмещения с тканью.  Они так же пришиваются специальными нитками.

Прошивка LilyPad Arduino

Для прошивки, плату подключаем к компьютеру через USB-UART переходник, например на PL2303 или CH340G и устанавливаем соответствующие драйвера.

Схема соединения контактов платы с переходником USB-UART:

Если на вашем UART-переходнике имеется пин Reset (DTR), соединяете его с пином DTR LilyPad, это позволит при заливке скетчей, не нажимать на плате кнопку RESET.

В "Диспетчере устройств" появляется виртуальный COM-порт, в моём случае COM11, запоминаем его.

Запускаем Arduino IDE, в пункте меню "Инструменты" производим следующие настройки:

В строке "Плата:" выбираем "LilyPad Arduino"
В строке "Процессор:" выбираем микроконтроллер, на котором построена ваша плата ATmega168 или ATmega328
В строке "Порт" выбираем порт виртуального COM-порта, который отображается в "Диспетчере устройств", в моём случае это был COM11

Открываем любой скетч из примеров, например скетч Blink.

Для заливки скетча необходимо:
1. Нажать на кнопку «Загрузка».
2. В процессе компиляции скетча будет отображаться надпись «Компиляция скетча...».
3. Как только данная надпись сменится на «Загрузка...».
4. Кратковременно нажимаем на плате LilyPad кнопку RESET.
5. Про успешную загрузку скетча будет сообщать надпись «Загрузка завершена».

Бывает ещё плата LilyPad Arduino USB, построенная на  ATmega32u4, но это уже другая история.