Como a corrente flui através deste circuito Arduino?

Devo admitir que sou um pouco ignorante de todas as coisas elétricas, por isso comprei um Arduino com a intenção de preencher essa lacuna na minha educação e também de aprender mais sobre a física por trás da programação e fazer coisas de baixo nível, mas não tenho encontrou uma introdução teórica adequada para exatamente o que está acontecendo no dispositivo. Só consigo encontrar tutoriais do tipo plug-in-like-like-this .

Então, por exemplo, aqui está um diagrama da guia do tutorial de LED piscando (pdf)

Parece-me que o fio conectado ao pino 5v está conectado aos +pinos da placa de ensaio ... que estão conectados a nada. Não há mais nada na +coluna.

Então isso não é um circuito aberto? O que exatamente essa + -- 5vconexão está fazendo?

Essa conexão não é desenhada no diagrama esquemático.

Também não está claro para mim como os pinos são conectados no próprio arduino.

Sei que essa é uma pergunta básica do "google it", mas provavelmente devido ao fato de eu não ter o vocabulário necessário, não consegui encontrar uma descrição do fluxo atual em um Arduino.

Para saber como as coisas estão conectadas no próprio Arduino, você deve dar uma olhada no esquema. Este é o Arduino Uno. No canto inferior direito, você pode ver como as E / Ss da placa estão conectadas ao microcontrolador:

Então, seguindo a linha do pino 13, você vai para o PB5 do microcontrolador. Isso significa o bit 5 da porta B. Se você definir esse pino para saída e aumentar, estará fornecendo 5 V ao circuito de LEDs. O resistor em série limitará a corrente a cerca de 5 mA, que é um valor OK para o microcontrolador.

Portanto, como o 5 V vem do pino de E / S do Arduino, o fio de 5 V na placa de ensaio não é necessário.

Você está certo, o fio de 5V não está conectado ao circuito.

Provavelmente foi deixado lá apenas porque outras experiências para essa série de tutoriais exigem, mas não é necessário para que esse circuito funcione.

Em geral, o esquema que você forneceu usa essencialmente um tipo de esquema de "diagrama de blocos", pois as coisas são abstraídas para facilitar a implementação. Nesse caso, o Arduino é representado como um bloco e supõe-se que todas as suas funções funcionem conforme documentadas.

O Arduino é uma placa de desenvolvimento baseada em um microprocessador Atmel AVR. Em geral, um microprocessador não é "conectado" de uma maneira internamente, ele é projetado para lidar com muitas tarefas diferentes. Para implementar tantas coisas diferentes, a "fiação" interna muda constantemente dentro do MCU de acordo com a tarefa que está sendo processada atualmente (obrigado, transistores!).

Compare isso às implementações lógicas de hardware (FPGAs), onde elas são "programadas" uma vez para implementar uma função específica e, em seguida, a "fiação" interna permanece constante.

Digo "cablagem" entre aspas, porque mesmo os diagramas de nível lógico (AND e OR gates, etc) ainda são abstraídos do que reside fisicamente dentro do processador. As portas lógicas podem ser feitas com diferentes designs de circuitos de transistor.

A razão para toda a abstração é que seria totalmente estúpido (e, além do impossível, não posso descrevê-lo em palavras), lidar com o baixo nível. Assim, uma vez que o nível mais baixo é projetado e abstraído, o próximo nível pode ser usado com certeza e fará o que é dito. Repita o ciclo e passamos de transistores e portas lógicas até a programação de alto nível e interfaces gráficas!

Estou meio que questionando sua pergunta, principalmente porque não sabia como a corrente flui através do Arduino. Para um raciocínio mais sólido do porquê, consulte Circuitos integrados, VLSI (integração em grande escala) e tópicos relacionados que certamente aparecerão em sua pesquisa.