Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Ардуино нано питание: варианты подключения, схемы

Ардуино – одна из популярнейших систем упрощенного проектирования материнских плат для инженеров. Такому статусу она обязана своей простоте, относительно программной и аппаратной составляющей, ведь что первое, что второе – уже предоставляется пользователю на блюдечке, а ему остается лишь скомбинировать их по своему желанию. Получается такой конструктор, с целым рядом микроконтроллеров, под различные ситуации, что также увеличивает вариативность его применения.

Давайте же разберёмся в одной из основ создания проектов, а именно, как подключать на Ардуино нано питание и с какими нюансами вы столкнетесь по ходу этого процесса.

Способы питания Ардуино

Как уже упоминалось, система крайне вариативна, и это в ней заложено самими создателями. А соответственно, она должна быть готова к разным ситуациям и вариантам эксплуатации, чтобы «неловкий» пользователь не сломал что-то ненароком. Или, что происходит чаще, ему не приходилось самостоятельно проектировать материнскую плату под нюансы каждой системы.

Отклоняясь от темы, упомянем, что последнее всё же приходится делать, и, создавая полностью авторские разработки, вам придется докупать резисторы, транзисторы и прочую утварь, но в большинстве случаев – такой подход архаичен и в нем нет необходимости.

А всё дело в том, что на Ардуино питание выстроено специальным образом, позволяющим работать с различными источниками питания, а соответственно, и с некоторой областью характеристик тока, вместо четких значений у аналогов системы. Именно этим питание Аrduino nano и подкупает большинство новичков, а вот более продвинутым пользователям такое решение кажется спорным и может вызывать в их сообществе множество дискуссий.

Почему так происходит, вы поймете сами, как только наработаете определённый опыт в проектировании систем и начнете делать более серьезные вещи, но к тому моменту, скорее всего, надобность в использовании Ардуино у вас и вовсе отпадет.

Если говорить более конкретно, то питание на Ардуино может подключаться через три различных источника:

  1. Mini В USB, когда вы тестируете проект на ПК. Это крайне важный и удобный момент, ведь нет необходимости, при программировании и тестировании вашего продукта, подводить ток дополнительно, что экономит силы. А наличие систем, позволяющих через такой источник регулировать характеристики тока, упрощает некоторые задачи.
  2. Непосредственно через нерегулируемые источники в 6-20 вольт. Это происходит через 30 пин, и подобно выходу на цифровой сигнал, данный вход воспринимает весь диапазон. Удобно в некоторых случаях, подробнее о которых вы можете узнать, когда начнете разбирать проекты на системе.
  3. Через регулируемые источники в 5 вольт. Это стандартный и часто используемый способ подавать питание на Аrduino uno. В нем есть небольшой недостаток, заключающийся в том, что вам потребуется как-то преобразовать входное напряжение к 5 вольтам, но решений данной задачи уже множество, и все их вы можете найти в открытом доступе на нашем сайте. Данный вход находится на 27 пине.

У нано лишь три входа, описанных выше, и это стоит учитывать при проектировании систем. Также учтите, что если одновременно подключиться к каждому, то плата на программном уровне выберет в качестве источника питания тот, у которого выше всего напряжение, а остальные заблокирует.

Удобство такого решения и объяснять не стоит. Внешние источники питания дополнительно стабилизируются при помощи LM1117IMPX-5.0 с 5В напряжения, а при подключении к компьютеру система начинает использовать диод Шоттки, чтобы регулировать поступающий ток (см. схему выше).

Характеристики питания для Ардуино

Итак, мы оговорили все способы, как подключить питание на Аrduino, и затронули характеристики последнего, которые необходимы, чтобы плата не сгорела и могла исправно выполнять поставленные задачи. Заранее стоит оговориться, что последнее, в принципе, маловероятно, так как, несмотря на то, что питание Ардуино от Ардуино может иметь различные характеристики, микроконтроллер всё же более строго относится к нему, чем это сделала бы какая-то «болванка», которой вы бы захотели его заменить.

Мы уже говорили, что у ограничений есть свои недостатки и достоинства, поэтому здесь вам придется самостоятельно решать, является ли такой подход удобным для вашего проекта или нет.

В любом случае, подключенное питание лучше регулировать под заданные характеристики по возможности, поэтому в документации некоторых проектов указывают, как правильно выстроить электросхему, чтобы конечный ток поступал в строго ограниченных количествах и регулировался в плане напряжения.

Последнее уже было упомянуто, и то, каким оно должно быть, мы уяснили, но как же сила тока? Ведь это не менее важный нюанс, который стоит заранее учитывать при создании сложных систем, особенно с большим количеством модулей. А последнего добра, в некоторых случаях, может быть действительно много.

Из-за этого и тяжело точно сказать, какое питание на Аrduino mini pro лучше подключать, по силе тока. Дело в том, что каждая мелочь, которую вы используете в проекте, потребляет определённое ограниченное количество электричества, зачастую указываемого в мА, поэтому здесь все расчеты исключительно индивидуальны и зависят от конкретного случая.

Схема подключения светодиода к Ардуино НаноСхема подключения светодиода к Ардуино Нано

Новичкам об этом задумываться не приходится, ведь необходимое питание для Ардуино в мельчайших подробностях расписывается в гайдах, и ошибиться там крайне тяжело. Это необходимо затем, чтобы новый пользователь смог привыкнуть ко всем нюансам проектирования и архитектуры систем.

Ведь если у esp8266 питание от батарейки, то необходимо ещё проследить, чтобы не было его излишков. Если же вы собираетесь подключать питание esp8266 к индивидуальному проекту, аналогов которого в сети не нашли, то тут всё также не очень тяжело. Дело в том, что характеристики каждого модуля и каждой платы в подробностях расписываются в многочисленных мануалах, вам же достаточно будет воспользоваться несколькими законами электротехники и правильно спроектировать платформу, чтобы каждый элемент получал необходимые ему ресурсы.

Подключение питания

Подключать всё это можно непосредственно к пинам или, в случае тестирования системы, просто воспользоваться usb-портом. Система сама рассчитает, сколько ей необходимо, и внутренними силами преобразует входное напряжение к подходящим значениям.

Если же вы пользуетесь нерегулируемым и регулируемым источником, то достаточно припаять соответствующий провод к пину, и электричество спокойно потечет по плате.

arduinoplus.ru

Arduino Nano загрузка скетча

Загрузка скетча в Arduino Nano, ничем не отличается от загрузки на другие платформы, например Uno или Mega.  
Для загрузки можно использовать программу Arduino IDE специально разработанную компанией для этих целей. На момент написания статьи последней версией была 1.8.9. Она полностью поддерживает русский язык и теперь в мониторе порта можно читать русские буквы. 

Если вы уже подключили вашу плату к компьютеру(если нет, то читайте как это сделать «Первое подключение Arduino к компьютеру»), то надо открыть Arduino IDE и настроить её для дальнейшей работы с вашей Arduino Nano.

купить Arduino Nano 

Сначала вам нужно установить вашу плату Arduino Nano

Теперь выбираем процессор.
Если у вас Arduino Nano 3.0, то у вас процессор ATmega328P, если версия 2.хх, то ATmega168.
Про различия платформ Arduino можно прочитать статью Arduino Nano, Pro Mini, Uno, Mega, а конкретно про отличия версий Nano .
Возможно вам придётся попробовать выбрать ATmega328P(Old bootloader)

Затем выбрать порт к которому у вас подключена плата(у вас возможно будет другой COM). Если у вас не отображается порт, то скорее всего у вас не установлен драйвер.
Скачать  Драйвера Ch440G
Для WIN  скачать
Для MAC скачать
Для LINUX скачать

Очень часто в Arduino Nano уже установлен скетч blink и при подаче питания на плату, например при подключении к компьютеру через USB кабель у вас начнёт мигать светодиод установленный на плате. Если нет, то мы сейчас это исправим.

Загрузка скетча в Arduino Nano

В Arduino IDE выбираем Файл – Примеры – 01.Basics – Blink
У вас откроется пример для мигания светодиодом установленным на плате.

Нажимаем Загрузить

Снизу страницы у вас должна появиться примерно такая запись и светодиод должен замигать раз в секунду. Скетч загрузился в микроконтроллер.

Изменить частоту мигания можно установив другие значения delay(задержка)в миллисекундах
1000 – 1 сек
2000 – 2 сек
500 – 0.5 сек

1 строчка delay это сколько светодиод светится

2 строчка delay сколько он находится в выключенном состоянии

Ну вот вы и загрузили свой первый скетч.

Поздравляю.

arduino-kid.ru

платы расширения для Arduino Uno, Mega, Nano

Одним из ключевых преимуществ платформы Arduino является популярность. Популярную платформу активно поддерживают производители электронных устройств, выпускающие специальные версии различных плат, расширяющих базовую функциональность контроллера. Такие платы, совершенно логично называемые платами расширения (другое название: arduino shield, шилд),  служат для выполнения самых разнообразных задач и могут существенно упростить жизнь ардуинщика. В этой статье мы узнаем, что такое плата расширения Arduino и как ее можно использовать для работы с разнообразными устройствами Arduino: двигателями (шилды драйверов двигателей), LCD-экранами (шилды LCD), SD-картами (data logger), датчиками (sensor shield) и множеством других.

Плата расширения или Arduino shield?

Arduino Shields - платы расширения для ардуиноДавайте сперва разберемся в терминах. Плата расширения Ардуино  – это законченное устройство, предназначенное для выполнения определенных функций и подключаемое к основному контроллеру с помощью стандартных разъемов.  Другое популярное название платы расширения – англоязычное Arduino shield или просто шилд. На плате расширения установлены все необходимые электронные компоненты, а взаимодействие с микроконтроллером и другими элементами основной платы происходят через стандартные пины ардуино. Чаще всего питание на шилд тоже подается с основной платы arduino, хотя во многих случаях есть возможность запитки с других источников. В любом шилде остаются несколько свободных пинов, которые вы можете использовать по своему усмотрению, подключив к ним любые другие компоненты.

Англоязычное слово Shield переводится как щит, экран, ширма. В нашем контексте его следует понимать как нечто, покрывающее плату контроллера, создающего дополнительный слой устройства, ширму, за которой скрываются различные элементы.

Зачем нужны шилды arduino?

Arduino Shields - платы расширения для ардуино

Все очень просто: 1) для того, чтобы мы экономили время, и 2) кто-то смог заработать на этом. Зачем тратить время, проектируя, размещая, припаивая и отлаживая то, что можно взять уже в собранном варианте, сразу начав использовать? Хорошо продуманные и собранные на качественном оборудовании платы расширения, как правило, более надежны и занимают меньше места в конечном устройстве. Это не значит, что нужно полностью отказываться от самостоятельной сборки и не нужно разбираться в принципе действия тех или иных элементов. Ведь настоящий инженер всегда старается понять, как работает то, что он использует. Но мы сможем делать более сложные устройства, если не будем каждый раз изобретать велосипед, а сосредоточим свое внимание на том, что до нас еще мало кто решал.

Естественно, за возможности приходится платить. Практически всегда стоимость конечного шилда будет выше цены отдельных комплектующих, всегда можно сделать аналогичный вариант подешевле. Но тут уже решать вам, насколько критично для вас потраченные время или деньги. С учетом посильной помощи китайской промышленности, стоимость плат постоянно снижается, поэтому чаще всего выбор делается в пользу использования готовых устройств.

Наиболее популярным примерами шилдов являются платы расширения для работы с датчиками,  двигателями, LCD-экранами, SD-картами, сетевые и GPS-шилды, шилды со встроенными реле для подключения к нагрузке.

Подключение Arduino Shields

Для подключения шилда нужно просто аккуратно «надеть» его на основную плату. Обычно контакты шилда типа гребенки (папа) легко вставляются в разъемы платы ардуино. В некоторых случаях требуется аккуратно подправить штырки, если сама плата спаяна неаккуратно. Тут главное действовать аккуратно и не прилагаться излишней силы.

Как правило, шилд предназначен для вполне конкретной версии контроллера, хотя, например, многие шилды для Arduino Uno вполне нормально работают с платами Arduino Mega. Распиновка контактов на меге выполнена так, что первые 14 цифровых контактов и контакты с противоположной стороны платы совпадают с расположением контактов на UNO, поэтому  в нее легко становится шилд от ардуино.

Программирование Arduino Shield

Программирование схемы с платой расширения не отличается от обычного программирования ардуино, ведь с точки зрения контроллера мы просто подключили наши устрйоства к его обычным пинам. В скетче нужно указывать те пины, которые соединены в шилде с соответствующими контактами на плате. Как правило, производитель указывает соответствие пинов на самом шилде или в отдельной инструкции по подключению. Если вы скачаете скетчи, рекомендованные самим производителем платы, то даже это делать не понадобится.

Чтение или запись сигналов шилдов производится тоже обычным методом: с помощью функций analogRead (), digitalRead (), digitalWrite () и других, привычных любому ардуинщику команд. В некоторых случаях возможны коллизии, когда вы привыкли к оной схеме соединения, а производитель выбрал другую (например, вы подтягивали кнопку к земле, а на шилде – к питанию). Тут нужно быть просто внимательным.

Arduino Sensor Shield

Как правило, эта плата расширения идет в наборах ардуино и поэтому именно с ней ардуинщики встречаются чаще всего. Шилд достаточно прост – его основная задача предоставить более удобные варианты подключения к плате Arduino. Это осуществляется за счет дополнительных  разъемов питания и земли, выведенных на плату к каждому из аналоговых и цифровых пинов. Также на плате можно найти разъемы для подключения внешнего источника питания (для переключения нужно установить перемычки), светодиод и кнопка перезапуска. Варианты шилда и примеры использования можно найти на иллюстрациях.

Arduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуино  Arduino Shields - платы расширения для ардуино  Arduino Shields - платы расширения для ардуино

Существует несколько версий сенсорной платы расширения. Все они отличаются количеством и видом разъемов. Наиболее популярными сегодня являются версии Sensor Shield v4 и v5.

Arduino Motor Shield

Данный шилд ардуино очень важен в робототехнических проектах, т.к. позволяет подключать к плате Arduino сразу обычный и серво двигатели. Основная задача шилда – обеспечить управление устройствами потребляющими достаточно высокий для обычной платы ардуино ток. Дополнительным возможностями платы является функция управления мощностью мотора (с помощью ШИМ) и изменения направления вращения.  Существует множество разновидностей плат motor shield. Общим для всех них является  наличие в схеме мощного транзистора, через который подключается внешняя нагрузка,   теплоотводящих элементов (как правило, радиатора), схемы для подключения внешнего питания, разъемов для подключения двигателей и пины для подключения к ардуино.

Arduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуино  Arduino Shields - платы расширения для ардуино

Arduino Ethernet Shield

Организация работы с сетью – одна из самых важных задач в современных проектах. Для подключения к локальной сети через Ethernet существует соответствующая плата расширения.

arduino ethernet shieldarduino ethernet shieldarduino ethernet shieldarduino nano ethernet shield

Платы расширения для прототипирования

Эти платы достаточно просты – на них расположены контактные площадки для монтажа элементов, выведена кнопка сброса и есть возможность подключения внешнего питания. Предназначение данных шилдов – повысить компактность устройства, когда все необходимые компоненты располагаются сразу над основной платой.

Arduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуино

Arduino LCD shield и tft shield

Данный тип шилдов используется для работы с LCD-экранами в ардуино. Как известно, подключение даже самого простого 2-строчного текстового экрана далеко не тривиальная задача: требуется правильно подключить сразу 6 контактов экрана, не считая питания. Гораздо проще вставить готовый модуль в плату ардуино и просто загрузить соответствующий скетч. В популярном LCD Keypad Shield на плату сразу заведены от 4 до 8 кнопок, что позволяет срзау организовать и внешний интерфейс для пользователя устройства. TFT Shield также помогает

Arduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуино

Arduino Data Logger Shield

Еще одна задача, которую достаточно трудно реализовывать самостоятельно в своих изделиях – это сохранение данных, полученных с датчиков, с привязкой по времени. Готовый шилд позволяет не только сохранить данные и получать время со встроенных часов, но и подключить датчики в удобном виде путем пайки или на монтажной плате.

Arduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуиноArduino Shields - платы расширения для ардуино

Краткое резюме

В этой статье мы с вами рассмотрели только небольшую часть огромного ассортимента всевозможных устройств, расширяющих функциональность ардуино. Платы расширения позволяют сосредоточиться на самом главном – логике вашей программы. Создатели шилдов предусмотрели правильный и надежный монтаж, необходимый режим питания. Все, что вам остается, это найти нужную плату, используя заветное английское слово shield, подключить ее  к ардуино и загрузить скетч. Обычно любое программирование шилда заключается в выполнении простых действий по переименованию внутренних переменных уже готовой программы. В итоге мы получаем удобство в использовании и подключении, а также быстроту сборки готовых устройств или прототипов.

Минусом использования плат расширения можно назвать их стоимость и возможный потери эффективности из-за универсальности шилдов, лежащей в их природе. Для вашей узкой задачи или конечного устройства все функции шилда могут быть не нужны. В таком случае стоит использовать шилд только на этапе макетирования и тестирования, а при создании финального варианта своего устройства задуматься о замене конструкцией с собственной схемой и типом компоновки. Решать вам, все возможности для правильного выбора у вас есть.

arduinomaster.ru

Arduino Nano 3

Раз пошла ардуинская волна, вставлю и свой нано-обзор. В последних обзорах увидел странные советы новичкам по выбору своей первой ардуины. По-моему, лучше взять такой вариант + макетку и провода (которые новичку все равно понадобятся), и будет куда меньше возни и случайных разрывов (одна плата вместо двух), чем с мегапопулярной Uno, например, или прочими громоздкими платами.

Основные преимущества Nano — компактность и готовность работы из коробки. И цена. Есть, конечно, Pro Mini за три бакса, но у них менее подходящая для новичков кривая обучения, слишком крутой первый шаг — найти «программатор» и правильно его подключить.


Обычная плата Arduino Nano v3 на базе микроконтроллера ATmega328. Рассмотрим поближе.

Изначально в МК уже прошит скетч с мигающим диодом, так что для частичной проверки работоспособности можно просто подключить к плате питание, что делается, например, подключением USB-кабеля, входящего в комплект, к компу или любому зарядному устройству с USB-выходом. У платы имеются и другие варианты питания, но об этом читайте документацию. Кроме самой платы и кабеля USB-MiniUSB в комплекте ничего нет, но на то он и дешевый клон, чтобы за лишнее не платить.

Первые пробы

Включаем питание и видим мигающий раз в 2 секунды диод (секунду включен, секунду выключен). После подключения платы к компу винда (семерка x64) поставила на нее драйвер, создав виртуальный COM-порт, который нужен для связи с микроконтроллером. Предварительно была установлена Arduino IDE, вместе с которой устанавливаются все необходимые драйверы. Так у меня завелся виртуальный COM-порт под номером 87.

Попробовал загнать тот же скетч Blink с немного измененными параметрами (чтобы видеть разницу с уже прошитым Blink) через Arduino IDE. Предварительно в опциях выбрал плату и тип процессора и, кажется, пришлось еще явно указать COM-порт в том же меню, после чего всё сразу заработало. Вот этот момент и способствовал дикой популяризации Arduino — подключил, залил, работает. Ну еще и всякие готовые датчики и прочие платки, а также готовые библиотеки к ним, которые вписываются в эту же концепцию. Plug’n’Play мира микроконтроллеров.

Магия автономности

Самое интересное начинается тогда, когда вы отключаете плату от компа и подключаете ее к любому другому источнику питания, вплоть до батареек. Именно в этот момент может прийти осознание того, что у вас появился еще один компьютер, небольшой, маломощный, пока слепой и глухонемой, но компьютер. Вы сказали ему мигать лампочкой, и он это делает.

В случае мигания светодиодом можно обойтись литиевой батарейкой без всяких преобразователей. Микроконтроллер может работать от таких низких напряжений, но могут не работать или работать неправильно некоторые другие вещи на плате, которые для мигания светодиодом не нужны. А можно взять две последовательно соединенные литиевые батарейки и подать с них напряжение на VIN/GND, тогда сама плата преобразует их суммарное напряжение в необходимые 5 В.

В общем, отключаем «пуповину», подключаем к батарейке… и у нас есть переносная мигающая лампочка. Дороговато за 8 потраченных на плату баксов, но это самое малое, что она может, и потенциал есть как в ширину (периферия), так и в высоту (на мигание диодом нужно совсем мало ресурсов, остается еще очень много).

Проверял, насколько громко может орать компьютерный спикер:

Оказалось, что без риска сжечь МК (может выдать до 40мА) пищит он не так уж громко, из соседней комнаты не слышу, но это решается простейшим усилителем на транзисторе.

Цели покупки

Я предпочитаю работать с комфортом, если есть возможность. Мне МК нужны только как внешние датчики с функцией первичной обработки данных и их дальнейшей передачи. Все остальное будет делаться на компе или смартфоне, для которых творить намного проще, не говоря уже о богатом интерфейсе и сравнительно огромной мощности. Поэтому все готовое и поэтому Arduino. Ассемблер — это, конечно, круто и где-то даже правильно, но мне уже далеко не 15, и тратить время на ненужные действия хочется все меньше.

Скорее всего, дальше я буду покупать трехбаксовые Pro Mini, они умеют то же самое, но не имеют на борту дорогого преобразователя USB-UART, который теперь мне не нужен, так как в его качестве может выступать этот Nano или купленный дополнительно за 2 бакса преобразователь. Либо найду что-то еще проще и дешевле, в зависимости от конкретной задачи. Еще надо будет выбрать способ передачи данных, провода — уже не интересно, а в мире радио есть варианты, каждый со своими особенностями.

Все мои предварительные задумки можно с небольшими изменениями получить из обучающих скетчей Arduino IDE. Пока вызывает опасение малый размер памяти. Боюсь, что, если я задумаю хотя бы немного предварительно обрабатывать данные перед отправкой, у меня это может не получиться.

Плюсы:

  • для запуска не нужно вообще ничего больше, чем есть в комплекте (кабель и плата)
  • компактность
  • штырьки по периметру — удобно вставить сразу в макетную плату, широкую DIP-панельку или просто впаять в другую плату

Минусы:

  • цена, но в основном из-за добавления комфорта (USB-UART)
  • чрезмерно яркий синий диод питания, с ним сразу придется что-то делать, иначе слепит
  • также излишне яркий «отладочный» белый диод


Покупал в фастеке из-за нежелания лишний раз идти на почту из-за экономии в бакс или около того (добавил к заказу). На ибэе или али можной найти дешевле.

mysku.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о