Arduino nano схема платы – распиновка и схема платы, характеристики, описание

Arduino Nano V3.0 – Характеристики платы, драйвера

Платформа Arduino Nano (рус. Ардуино Нано) — открытая и компактная платформа с семейства Arduino, построенная на микроконтроллере ATmega328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах.

Arduino Nano — это уменьшенный аналог Arduino Uno, отличается формфактором платы, которая в 2-2.5 раза меньше (19 x 43 мм), чем Arduino Uno (53 х 69 мм), в отсутствии силового разъема постоянного тока и работе через кабель Mini-B USB. Платформа Nano имеет контакты в виде пинов, поэтому ее легко устанавливать на макетную плату.

На плате используется чип FTDI FT232RL для USB-Serial преобразования и применяется mini-USB кабель для связи с ардуино вместо стандартного. Связь с различными устройствами обеспечивают UART, I2C и SPI интерфейсы.

Характеристики Arduino Nano V3.x ATmega328

Микроконтроллер	ATmega328P
Рабочее напряжение	5 В
Напряжение питания (рекомендуемое)	7-12 В
Напряжение питания (предельное)	6-20В
Цифровые входы/выходы	14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы	8
ШИМ (PWM) пины	6
Постоянный ток через вход/выход	40 мА
Максимальный выходной ток вывода 3.3V	50 мА
Flash-память	32 Кб из которых 2 Кб используются загрузчиком
SRAM	2 Кб
EEPROM	1 Кб
Тактовая частота	16 МГц
Встроенный светодиод	13
Длина	45.0 мм
Ширина	18.0 мм
Вес	7 г

Принципиальная схема

Характеристики Arduino Nano V2.3 ATmega168PA

Микроконтроллер	ATmega168PA
Рабочее напряжение	5 В
Напряжение питания (рекомендуемое)	7-12 В
Напряжение питания (предельное)	6-20 В
Цифровые входы/выходы	14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы	8
ШИМ (PWM) пины	6
Постоянный ток через вход/выход	40 мА
Максимальный выходной ток вывода 3.3V	50 мА
Flash-память	16 Кб из которых 2 Кб используются загрузчиком
SRAM	1 Кб
EEPROM	512 байт
Тактовая частота	16 МГц
Встроенный светодиод	13
Длина	42.0 мм
Ширина	18.5 мм
Вес	7 г

Принципиальная схема

Arduino Nano Ch440G V3.0

Этот вариант Ардуино-контроллера является миниатюрной версией Arduino UNO. Его 30 выводов полностью повторяют выводы UNO и имеют два дополнительных налоговых входа А6 и А7. USB-TTL мост Ch440G и USB-mini разъем позволяют проводить полноценную отладку непосредственно из среды разработки. USB-мост Ch440G требует установки на компьютер драйвера, который можно скачать здесь.

Благодаря интерфейсу USB-UART реализован на базе микросхемы Ch440G, данная версия Arduino Nano сильно дешевле, чем её аналог на базе микросхемы FT232RL.

Описание элементов платы Arduino Nano V3

• USB Jack – разъем USB Mini-B для подключения устройств USB;
• Analog Reference Pin – для определения опорного напряжения АЦП;
• Ground – земля;
• Digital Pins (2-13) – цифровые выводы;
• TXD – пин передачи данных по UART;
• RXD – пин приема данных по UART;
• Reset Button – кнопка перезагрузки микроконтроллера;
• ISCP (In-Circuit Serial Programmer) – контакты для перепрограммирования платы;
• Microcontroller ATmega328P – микроконтроллер — главный элемент на плате;
• Analog Input Pins (A0-A7) – аналоговые входы;
• Vin – вход используется для подачи питания от внешнего источника;
• Ground Pins – земля;
• 5 Volt Power Pin  – питание 5 В;
• 3 Volt Power Pin – питание 3.3 В;
• RST – вход для перезагрузки;
• SMD Crystal – кварцевый резонатор (жарг. «кварц») — прибор, в котором пьезоэлектрический эффект и явление механического резонанса используются для построения высокодобротного резонансного элемента электронной схемы;
• TX LED (White) – светодиод — индикатор отправления данных по UART;
• RX LED (Red) – светодиод — индикатор приёма данных по UART;
• Power LED (Blue) – светодиод — индикатор питания;
• Pin 13 LED (Wellow) – подключенный светодиод к 13-му пину.

Описание пинов/Распиновка Arduino Nano

Каждый из 14 цифровых выводов Nano, используя функции pinMode(), digitalWrite(), и digitalRead(), может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 5 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

• Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы подключены к соответствующим выводам микросхемы последовательной шины FTDI USB-to-TTL.
• Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt().
• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функции analogWrite().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino.
• LED
  : 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

На платформе Nano установлены 8 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Стандартно выводы имеют диапазон измерения до 5 В относительно земли, тем не менее имеется возможность изменить верхний предел посредством функции analogReference(). Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

• I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI). Для создания используется библиотека Wire.

Дополнительная пара выводов платформы:

• AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference().
• Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Питание Arduino Nano

Arduino Nano может получать питание через подключение Mini-B USB, или от нерегулируемого 6-20 В (вывод 30), или регулируемого 5 В (вывод 27), внешнего источника питания. Автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.

Микросхема FTDI FT232RL (или Ch440G) получает питание, только если сама платформа запитана от USB. Таким образом при работе от внешнего источника (не USB), будет отсутствовать напряжение 3.3 В, генерируемое микросхемой FTDI FT232RL (или Ch440G), при этом светодиоды RX и TX мигаю только при наличие сигнала высокого уровня на выводах 0 и 1.

Установка драйверов

В Windows драйверы будут установлены автоматически, при подключении платы, если вы использовали установщик. Если вы загрузили и распаковали Zip архив или по какой-то причине плата неправильно распознана, выполните приведенную ниже процедуру.

• Нажмите на меню «Пуск» и откройте панель управления.
• Перейдите в раздел «Система и безопасность» (System and Security). Затем нажмите «Система» (System). Затем откройте диспетчер устройств (Device manager).
• Посмотрите под Порты (COM и LPT) (Ports (COM & LPT)). Вы должны увидеть открытый порт с именем «FT232R USB UART». Если раздел COM и LPT отсутствует, просмотрите раздел «Другие устройства», «Неизвестное устройство».
• Щелкните правой кнопкой мыши по порту FT232R USB UART и выберите опцию «Обновить драйверы…».
• Затем выберите опцию «Выполнить поиск драйверов на этом компьютере».
• Наконец, найдите каталог FTDI USB Drivers, который находится в папке «Drivers» программы Arduino.
• После этого Windows завершит установку драйвера.

Выбор платы и порта

Откройте Arduino IDE. Из меню Tools>Board выбирается Arduino Nano

.

Выберите микроконтроллер, на базе которого сделана ваша плата. Для Arduino Nano V3.x — это ATmega328P, а для Arduino Nano V2.x — ATmega128.

Выберите последовательный порт платы в меню Tools>Port. Скорее всего, это COM3 или выше (в моём случае — это COM5).

Если у вас модель Arduino Nano Ch440G, то лучше использовать программатор Arduino as ISP.

Материалы

Arduino_Nano-Rev3.2-SCH.pdf
ArduinoNanoManual23.pdf
Arduino_Nano | Аппаратная платформа Arduino
Arduino_nano
Arduino_NANO_Ch440_Rev3.pdf

Купить Arduino Nano V3 на AliExpress

micro-pi.ru

Arduino NANO: схема, распиновка портов

Arduino Nano ► благодаря своим небольшим размерам, стала одной из самых популярных платформ. Рассмотрим характеристики, схему, размер и питание платы.

◄ СОДЕРЖАНИЕ ►

Плата Arduino Nano — это одна из самых популярных платформ для создания автоматики в домашних условиях. Nano завоевала свою популярность среди радиолюбителей благодаря своим миниатюрным размерам, сопоставимых с флэшкой. Разберем подробно объем памяти, количество портов, схему, прошивку Ардуино Нано и другие характеристики, которые не уступают флагманскому продукту — Arduino UNO.

Распиновка Arduino NANO v3

Главное отличие этой миниатюрной платы, заключается в отсутствии гнезда для внешнего источника питания, вместо этого используются VIN. Когда речь идет о создании миниатюрного устройства, то размер Arduino Nano v3 ATmega328 / ATmega168 играет решающую роль при выборе платформы. При этом, Ардуино УНО — это более удобная платформа для старта и начала изучения микроконтроллеров.

Arduino Nano распиновка платы на русском, ICSP

Платы могут выпускаться в двух вариантах — с припаянными ножками и без (ножки обычно идут в комплекте). Платы без ножек будет намного удобнее использовать в проектах на Ардуино, припаивая к портам платы провода напрямую. Платы с ножками можно устанавливать на макетных платах, используя для соединения с датчиками и модулями коннекторы (провода «папа-папа» и «папа-мама»).

Характеристики платы Arduino NANO

• Микроконтроллер: ATmega328
• Тактовая частота: 16 МГц
• Напряжение логических уровней: 5 В
• Входное напряжение питания: 7–12 В
• Портов ввода-вывода общего назначения: 22
• Максимальный ток с пина ввода-вывода: 40 мА
• Максимальный выходной ток пина 3.3V: 50 мА
• Максимальный выходной ток пина 5V: 800 мА
• Портов с поддержкой ШИМ: 6
• Портов, подключённых к АЦП: 8
• Разрядность АЦП: 10 бит
• Flash-память: 32 КБ
• EEPROM-память: 1 КБ
• SRAM-память: 2 КБ
• Размер Arduino Nano: 18×45 мм

Arduino NANO: схема электрическая

Arduino Nano v3.0 Ch440G принципиальная схема

Arduino NANO: порты ввода вывода, питание

Рабочее напряжение платы — 5В при подключении через кабель USB. В случае одновременного подключения внешнего источника, питание Arduino NANO v3 автоматически переключается на источник с большим напряжением. Рекомендуемое питание от батареек или другого источника от 7 до 12 В. Подача напряжения на пин 5V не допустимо — плата может сгореть, питание следует подавать через VIN.

Схема портов платы Arduino Nano v3.0 ch440g

NANO v3.0: питание от внешнего источника

5V    – на пин выводится стабилизированное напряжение 5В
3.3V – на пин выводится стабилизированное напряжение 3.3 В
GND – вывод земли (заземление)
VIN   – пин для подачи внешнего напряжения 7–12 В
IREF – пин информирования о рабочем напряжении платы

Arduino NANO v3.0 ch440g: прошивка, память

Программирование платы производится в среде Arduino IDE 1.8, которую можно бесплатно скачать на официальном сайте www.arduino.cc. Для подключения датчиков и модулей к Nano используются коннекторы, которые подключаются к портам на плате Ардуино. Чтобы быстро научиться работать с платформой, перейдите в раздел на нашем сайте «Уроки для начинающих» где представлены подробные инструкции.

Плата поддерживает три типа памяти:

Flash – память объемом 32 кБ для Arduino Nano ATmega328 и 16 кБ для Arduino Nano ATmega168, используется для хранения программы. Когда контроллер прошивается скетчем через USB, программа записывается именно во Flash – память.

SRAM память — это оперативная память платформы Ардуино объемом 2 кБ для ATmega328 и 1 кБ для ATmega168. SRAM память энерго-зависимая, при отключении источника питания от платы, все сохраненные ранее данные удалятся.

EEPROM — это энергонезависимая память объемом всего 1 кБ. Сюда можно записывать данные, которые при выключении питания не исчезнут. Минус EEPROM в ограничении циклов перезаписи — 100 000 раз по утверждениям производителя.

xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai

Arduino Nano | Аппаратная платформа Arduino

 

Общие сведения

Платформа Nano, построенная на микроконтроллере ATmega328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах. Она имеет схожую с Arduino Duemilanove функциональность, однако отличается сборкой. Отличие заключается в отсутствии силового разъема постоянного тока и работе через кабель Mini-B USB. Nano разработана и продается компанией Gravitech.

Принципиальные схемы и исходные данные

Arduino Nano 3.0 (ATmega328): схемы и файлы Eagle.

Arduino Nano 2.3 (ATmega168): руководство (pdf) и файлы Eagle. Примечание: т.к. свободная версия файлов Eagle не позволяет работать более чем с двумя слоями, а данная версия схем Nano содержит четыре слоя, то схемы публикуются не трассированными.

Краткие характеристики

Микроконтроллер	Atmel ATmega168 или ATmega328
Рабочее напряжение (логическая уровень)	5 В
Входное напряжение (рекомендуемое)	7-12 В
Входное напряжение (предельное)	6-20 В
Цифровые Входы/Выходы	14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы	8
Постоянный ток через вход/выход	40 мА
Флеш-память	16 Кб (ATmega168) или 32 Кб (ATmega328) при этом 2 Кб используются для загрузчика
ОЗУ	1 Кб (ATmega168) или 2 Кб (ATmega328)
EEPROM	512 байт (ATmega168) или 1 Кб (ATmega328)
Тактовая частота	16 МГц
Размеры	1.85 см x 4.2 см

Питание:

Arduino Nano может получать питание через подключение Mini-B USB, или от нерегулируемого 6-20 В (вывод 30), или регулируемого 5 В (вывод 27), внешнего источника питания. Автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.

Микросхема FTDI FT232RL получает питание, только если сама платформа запитана от USB. Таким образом при работе от внешнего источника (не USB), будет отсутствовать напряжение 3.3 В, генерируемое микросхемой FTDI, при этом светодиоды RX и TX мигаю только при наличие сигнала высокого уровня на выводах 0 и 1.

Память

Микроконтроллер ATmega168 имеет 16 кБ флеш-памяти для хранения кода программы, а микроконтроллер ATmega328, в свою очередь, имеет 32 кБ (в обоих случаях 2 кБ используется для хранения загрузчика). ATmega168 имеет 1 кБ ОЗУ и 512 байт EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM), а ATmega328 – 2 кБ ОЗУ и 1 Кб EEPROM.

Входы и Выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Nano, используя функции pinMode(), digitalWrite(), и digitalRead(), может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 5 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

• Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы подключены к соответствующим выводам микросхемы последовательной шины FTDI USB-to-TTL.
• Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt().
• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функции analogWrite().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino.
• LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит. 

На платформе Nano установлены 8 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Стандартно выводы имеют диапазон измерения до 5 В относительно земли, тем не менее имеется возможность изменить верхний предел посредством функции analogReference(). Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

• I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI). Для создания используется библиотека Wire (информация на сайте Wiring).

Дополнительная пара выводов платформы:

• AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference().
• Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Обратите внимание на соединение между выводами Arduino и портами ATmega168.

Связь

На платформе Arduino Nano установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером, другими устройствами Arduino или микроконтроллерами. ATmega168 и ATmega328 поддерживают последовательный интерфейс UART TTL (5 В), осуществляемый выводами 0 (RX) и 1 (TX). Установленная на плате микросхема FTDI FT232RL направляет данный интерфейс через USB, а драйверы FTDI (включены в программу Arduino) предоставляют виртуальный COM порт программе на компьютере. Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor) программы Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные при подключении к платформе. Светодиоды RX и TX на платформе будут мигать при передаче данных через микросхему FTDI или USB подключение (но не при использовании последовательной передачи через выводы 0 и 1). 

Библиотекой SoftwareSerial возможно создать последовательную передачу данных через любой из цифровых выводов Nano.

ATmega168 и ATmega328 поддерживают интерфейсы I2C (TWI) и SPI. В Arduino включена библиотека Wire для удобства использования шины I2C. Более подробная информация находится в документации. Для использования интерфейса SPI обратитесь к техническим данным микроконтроллеров ATmega168 и ATmega328.

Программирование

Платформа программируется посредством ПО Arduino. Из меню Tools > Board выбирается «Arduino Diecimila, Duemilanove или Nano w/ ATmega168» или «Arduino Duemilanove или Nano w/ ATmega328» (согласно установленному микроконтроллеру). Подробная информация находится в справочнике и инструкциях.

Микроконтроллеры ATmega168 и ATmega328 поставляются с записанным загрузчиком, облегчающим запись новых программ без использования внешних программаторов. Связь осуществляется оригинальным протоколом STK500.

Имеется возможность не использовать загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через выводы блока ICSP (внутрисхемное программирование). Подробная информация находится в данной инструкции.

Автоматическая (программная) перезагрузка

Nano разработана таким образом, чтобы перед записью нового кода перезагрузка осуществлялась самой программой, а не нажатием кнопки на платформе. Одна из линий FT232RL, управляющих потоком данных (DTR), подключена к выводу перезагрузки микроконтроллеров ATmega168 или ATmega328 через конденсатор 100 нФ. Активация данной линии, т.е. подача сигнала низкого уровня, перезагружает микроконтроллер. Программа Arduino, используя данную функцию, загружает код одним нажатием кнопки Upload в самой среде программирования. Подача сигнала низкого уровня по линии DTR скоординирована с началом записи кода, что сокращает таймаут загрузчика.

Функция имеет еще одно применение. Перезагрузка Nano происходит каждый раз при подключении к программе Arduino на компьютере с ОС Mac X или Linux (через USB). Следующие полсекунды после перезагрузки работает загрузчик. Во время программирования происходит задержка нескольких первых байтов кода во избежание получения платформой некорректных данных (всех, кроме кода новой программы). Если производится разовая отладка скетча, записанного в платформу, или ввод каких-либо других данных при первом запуске, необходимо убедиться, что программа на компьютере ожидает в течение секунды перед передачей данных.

 

arduino.ru

Уроки Arduino. Распиновка платы | AlexGyver Technologies

Распиновка платы

---

Распиновка (Pinout) платы показывает, какие пины за что отвечают. Микроконтроллер штука настолько универсальная, что большинство пинов имеют гораздо больше одной функции! Рассмотрим пины и интерфейсы платы на основе Arduino Nano, так как другие модели Ардуино имеют абсолютно точно такие же входы/выходы/интерфейсы, но просто в другом количестве.

GPIO

---

Начнем с пинов, которых больше всего, это GPIO, с англ. General Purpose Input-Output, входы-выходы общего назначения, на плате они подписаны как D0–D13 и A0–A5. По картинке распиновки они называются PD*, PB* и PC*, (вместо звёздочки – цифра) отмечены тёмно-бежевым цветом. Почему “официально” они называются PD/PB/PC? Потому что пины объединены в пОрты по несколько штук (не более 8), на примере Нано есть три порта: D, B и C, соответственно пины так и подписаны: PD3 – Port D 3 – третий выход порта D. Это цифровые пины, способные выдавать логический сигнал (0 или VCC) и считывать такой же логический сигнал. VCC это напряжение питания микроконтроллера, при обычном использовании обычной платы Ардуино это 5 Вольт, соответственно это 5 вольтовая логика: 0V – сигнал низкого уровня (LOW), 5V – высокого уровня (HIGH). Напряжение питания микроконтроллера играет очень большую роль, об этом мы ещё поговорим. GPIO имеют несколько режимов работы: вход (INPUT), выход (OUTPUT) и вход с подтяжкой к питанию встроенным в МК резистором на 20 кОм (INPUT_PULLUP). Подробнее о режимах поговорим в отдельном уроке.

Все GPIO пины в режиме входа могут принять сигнал с напряжением от 0 до 5 вольт (на самом деле до 5.5 вольт, согласно даташиту на микроконтроллер). Отрицательное напряжение или напряжение, превышающее 5.5 Вольт приведёт к выходу пина или даже самого МК из строя. Напряжение 0-2.5 вольта считается низким уровнем (LOW), 2.5-5.5 – высоким уровнем (HIGH). Если GPIO никуда не подключен, т.е. “висит в воздухе”, он принимает случайное напряжение, возникающее из за наводок от сети (провода 220в в стенах) и электромагнитных волн на разных частотах, которыми пронизан современный мир.

GPIO в режиме выхода (OUTPUT) являются транзисторными выходами микроконтроллера и могут выдать напряжение 0 или VCC (напряжение питания МК). Стоит отметить, что микроконтроллер – логическое, а не силовое устройство, его выходы рассчитаны на подачу сигналов другим железкам, а не на прямое их питание. Максимальный ток, который можно снять с GPIO выхода ардуино – 40 мА. Если попытаться снять больше – пин выйдет из строя (выгорит выходной транзистор и всё). Что такое 40 мА? Обычный 5мм одноцветный светодиод потребляет 20 мА, и это практически единственное, что можно питать напрямую от Ардуино. Также не стоит забывать о максимальном токе со всех пинов, он ограничен 200 мА, то есть не более 10 светодиодов можно запитать от платы на полную яркость…

Интерфейсы

---

Большинство GPIO имеют дополнительные возможности, так как к ним подключены выводы с других систем микроконтроллера, с ними вы уже знакомы из предыдущего урока:

• ADC (АЦП, аналогово-цифровой преобразователь) – зелёные подписи ADC* на распиновке
• UART (интерфейс связи) – голубые TXD и RXD на распиновке
• Выводы таймеров, они же ШИМ пины – светло-фиолетовые OC*A и OC*B, где * номер таймера
• SPI (интерфейс связи) – голубые SS, MOSI, MISO, SCK
• I2C (интерфейс связи) – голубые SDA и SCL
• INT (аппаратные прерывания) – розовые INT0 и INT1, а также PCINT* – PinChangeInterrupt

Если про интерфейсы мы уже говорили, то АЦП, прерывания и выводы таймеров ещё не затрагивали.

АЦП

---

ADC пины (с АЦП) помечены на плате буквой A. Да, пины A6 и A7 на плате Нано имеют только вход на АЦП и не являются GPIO пинами! АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, позволяет измерять напряжение от 0 до VCC (напряжения питания МК) или опорного напряжения. На большинстве плат Ардуино разрядность АЦП составляет 10 бит (2^10 = 1024), что означает следующее: напряжение от 0 до опорного преобразуется в цифровую величину от 0 до 1023 (1024-1 так как отсчёт идёт с нуля). Опорное напряжение играет очень большую роль: при опорных 5V один шаг измерения АЦП составит 4.9 милливольта (0.00488 В), а при опорных 1.1В – 1.1 мВ (0.00107 В). Вся суть в точности, я думаю вы поняли. Если опорное напряжение установлено ниже напряжения питания МК, то оцифровывая напряжение выше опорного мы получим 1023. Подавая на АЦП напряжение выше 5.5 Вольт получим выгоревший порт. Подавать отрицательное напряжение также не рекомендуется. На ардуино есть несколько режимов опорного напряжения: оно может быть равно VCC (напряжению питания), 1.1V (от встроенного в МК стабилизатора) или получать значение с внешнего источника в пин Aref, таким образом можно настроить нужный диапазон и получить нужную точность. У других моделей Ардуино (например у Меги) есть и другие встроенные режимы. Опорное напряжение рекомендуется заводить на плату через резистор, например на 1 кОм. Для измерения напряжений выше 5.5 вольт необходимо использовать делитель напряжения на резисторах.

Таймеры (ШИМ)

---

Выводы таймеров: в микроконтроллере, помимо обычного вычислительного ядра, с которым мы работаем, находятся также “хардварные” счётчики, работающие параллельно со всем остальным железом. Эти счётчики также называют таймерами, хотя к таймерам они не имеют никакого отношения: счётчики буквально считают количество тиков, которые делает кварцевый генератор, задающий частоту работы для всей системы. Зная частоту генератора (обычно 16 МГц) можно с очень высокой точностью определять интервалы времени и делать что-то на этой основе. Какой нам прок от этих счётчиков? “Из коробки” под названием Arduino IDE мы имеем несколько готовых, основанных на таймерах инструментов (функции времени, задержек, измерения длин импульсов и другие).

В этой статье речь идёт о пинах и выходах, о них и поговорим: у каждого счётчика есть два выхода на GPIO. У нано (у МК ATmega328p) три счётчика, соответственно 6 выходов. Одной из возможностей счётчиков является генерация ШИМ сигнала, который и выводится на соответствующие GPIO. Для нано это D пины 5 и 6 (счётчик 0), 9 и 10 (таймер 1) и 3 и 11 (таймер 2). ШИМ сигналу посвящен отдельный урок, сейчас просто запомним, что с его помощью можно управлять яркостью светодиодов, скоростью вращения моторчиков, мощностью нагрева спиралей и многим другим. Но нужно помнить, что ограничение по току в 40 мА никуда не делось и питать от пинов ничего мощнее светодиодов нельзя.

Прерывания

---

Аппаратные прерывания позволяют процессору мгновенно переключаться на некий блок действий (функция обработчик прерывания) при изменении уровня сигнала на пине. Подробнее об этом, а также о PinChangeInterrupts поговорим в другом уроке.

Другие пины

---

• Пин 3.3V может быть использован для питания маломощных датчиков и модулей: максимальный ток, который можно снять с пина 3.3V составляет 150 мА, что с головой хватает для любых датчиков и модулей, кроме пожалуй радиомодулей nrf25L01.
• Пины GND – земля питания, все GND связаны между собой
• Пин 5V – питание от источника с напряжением до 5.5V (подробнее о питании смотри в следующем уроке)
• Пин Vin – питание от источника с напряжением 7-15V (подробнее о питании смотри в следующем уроке)
• RST – перезагрузка МК. Также этот пин выведен на кнопку

Важные страницы

---

• Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
• Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
• Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макро, все доступные типы данных
• Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
• Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете

alexgyver.ru

Arduino nano | All-Arduino.ru

Существует несколько версий плат nano. Есть версия 2.X, а есть версия 3.0. Отличаются эти версии самим микроконтроллером. В младшей версии этой ардуинки используется чип ATmega168. Этот чип обладает меньшим объемом flash-памяти, энергонезависимой памяти, а так же пониженной тактовой частотой. Так как цена разных версий Arduino nano практически не отличается мы не будем рассматривать младшую из них.

Arduino nano v 3.0

Эта версия снабжена микроконтроллером ATmega328. В отличии от своего младшего собрата, он имеет вдвое большие объемы энергонезависимой и flash памяти. И может похвастаться тактовой частотой в 16 МГц.

Характеристики

• Микроконтроллер: ATmega328
• Предельное напряжение питания: 5-20 В
• Рекомендуемое напряжение питания: 7-12 В
• Цифровых вводов/выводов: 14
• ШИМ: 6 цифровых пинов могут быть использованы как выводы ШИМ
• Аналоговые выводы: 8
• Максимальная сила тока: 40 mAh с одного вывода и 500 mAh со всех выводов.
• Flash память: 32 кб
• SRAM: 2 кб
• EEPROM: 1 кб
• Тактовая частота: 16 МГц

Подключение питания к Arduino nano

Этот микроконтроллер можно питать через порт mini-USB от компьютера, паувербанка или от адаптера, подключенного в розетку.Так же пин +5V является не только выводом, но и вводом. Можно подавать ток на него и все это будет работать только при условии, что напряжение подаваемого тока строго равно пяти вольтам!
Еще можно подавать постоянный ток с напряжением от 6 до 20 вольт на пин VIN. Это предельные значения! При подачи напряжения 20 вольт на плате будет сильно греться стабилизатор напряжения. Рекомендуемое напряжение для питания через пин VIN — от 7 до 12 вольт.

Распиновка Arduino Nano v 3.0

Распиновка Ardiono Nano

Как уже было написано выше, плата имеет 14 цифровых пинов. На плате они помечены с ведущей буквой «D» (digital или цифровой). Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 5 В. Каждый из них имеет подтягивающий резистор и поданное на один из этих пинов напряжения ниже 5 вольт все равно будет считаться как 5 вольт (логическая единица).

Аналоговые пины на плате помечены ведущей «A». Эти пины являются входами и не имеют подтягивающих резисторов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции analogRead(). Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) Arduino nano

Если внимательно посмотреть на плату то можно увидеть значок тильды (~) рядом с некоторыми цифровыми пинами. Этот значок означает, что данный пин может быть использован как выход ШИМ. На некоторых платах ардуино этого значка нет так как производители не всегда находят место для этого символа на плате. У Arduino nano есть 6 выводов ШИМ, это пины D3, D5, D6, D9, D10 и D11. Для использования ШИМ у Arduino есть специальная функция analogWrite().

Другие пины:

• rx0 и tx1 используются для передачи данных по последовательному интерфейсу.
• Выводы D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK) рассчитаны для связи по интерфейсу SPI.
• Так же на выводе D13 имеется встроенный в плату светодиод.
• А4 (SDA) и А5 (SCL) могут использоваться для связи с другими устройствами по шине I2C. Подробнее про этот интерфейс вы можете почитать на википедии. В среде разработке Arduino IDE есть встроенная библиотека «wire.h» для более легкой работы с I2C.

Физические характеристики

Arduino Nano имеет следующие размеры: длина 42 мм и ширина 19 мм. Однако разъем USB немного выпирает за пределы печатной платы. Arduino Nano весит всего около 12 грамм. Плата имеет 4 отверстия для возможности ее закрепления на поверхности. Расстояние между выводами равняется 2,54 мм.

Принципиальная схема Arduino Nano

Принципиальная схема Ardiono Nano

all-arduino.ru

Знакомство с Arduino Nano на примере китайского аналога

Arduino Nano – компактная платформа с семейства Arduino, которая с одной стороны по функциональности сопоставима с платой Uno, а другой стороны, вся эта функциональность вместилось в компактных размерах, сопоставимых с платой Pro mini. Как и любая другая плата, Nano является открытой платформой и поэтому имеет большое количество разнообразных аналогов. В данной статье мы познакомимся с Arduino Nano, на примере моего китайского аналога.

Как и все предыдущие платы, Nano пришла в запаянном антистатическом пакете.

В комплекте сама плата и контактные площадки.
На Алиэкспресс с доставкой, она мне обошлась в $2.57, в то время как оригинальная плата стоит $22.

По функциональности, Nano можно сопоставить с Uno, но из-за своих компактных размеров, к ней нельзя подключать «бутербродом» шилды от Uno. По размерам, плата чуть больше, чем плата Pro mini, ровно настолько, сколько понадобилось места для miniUSB разъёма. Так же можно купить аналог с microUSB разъёмом. В пользу миниатюрных размеров, пришлось отказаться от разъёма питания, который имеется у Uno.

Для визуального представления габаритов, моя плата Nano, наравне с китайскими аналогами Arduino Uno и Pro mini.

За время своего существования, плата претерпела некоторые изменения и на данный момент актуальной является третья версия.

Визуальное сравнение с оригинальными платами, слева на право: оригинальная плата 2-й версии, оригинальная плата 3-й версии и мой китайский аналог Nano, так же 3-й версии.
Оригинальная Arduino Nano 2-й версии строилась на ATmega168, третья версия платы обновила микроконтроллер до ATmega328.

Мой аналог так же на ATmega328, в отличии от  ATmega168, имеет на борту в два раза больше памяти. Работает Nano на частоте 16 МГц. По сравнению со 2-й версией, в 3-й установлен кварц в миниатюрном корпусе,

Визуальное сравнение плат с обратной стороны, моя крайняя справа.

Основное отличие китайского аналога от оригинала, использование в качестве преобразователя USB to COM, микросхемы Ch440G. Это тот самый чип, который используют в аналогах Uno и переходнике USB to COM для Pro mini. В оригинальной плате используется микросхема FTDI FT232RL.

Драйвер от оригинальной Nano не подойдёт к аналогу на Ch440G, нужны другие драйвера.

Драйвер для Windows 98/ME/2000/XP/Server 2003/2008/2012/2016/VISTA/Win7/Win8/8.1/Win10 32/64 bit:

Во всём остальном, китайский аналог  Arduino Nano на 100% совместим оригинальной платой.

Про питание Arduino Nano

Питание на плату можно производить через miniUSB, подключив её USB кабелем к компьютеру или ноутбуку. Так же питание можно подавать с разнообразных блоков питания, батарей и аккумуляторов, для этих целей имеются на плате специальные пины. Если собираетесь питать плату от стабилизированного напряжения 5 В, тогда + питания нужно подключать к 27 пину (+5V). В таком случае напряжение будет напрямую идти на контроллер. При подаче большего напряжения, плата сгорит. Если напряжение больше 5 В, тогда + питания нужно подключать к 30 пину (VIN). К этому пину можно подключать не стабилизированное напряжение в диапазоне от 6 до 20 В. В таком случае, питание будет идти через встроенный на плате стабилизатор напряжения, а с него, уже стабилизированные 5 В будут подаваться на контроллер.  Минус питания в обоих случаях можно подключать на 4 либо 29 пин (GND).

 

Входы и выходы

По вводам / выводам, китайский аналог полностью совместим с оригиналом.
Имеется 14 цифровых выводов, которые могут быть настроены как входами, так и выходами. D0 соответствует 2 пину (RX0), D1 соответствует 1 пину (TX1). Пины D2-D13 подписаны на плате соответственно. Каждый вывод может пропускать ток до 40 мА. Так же имеется 8 аналоговых входов (A0-A7).

 

Светодиоды

На плате имеется 4 светодиода:
RX, TX – мигают при передаче данных по USB кабелю, между платой и компьютером.
PWR – горящий светодиод сигнализирует о наличии питания на плате.
L –  светодиод, подключенный на 13 пин. Если на этом выводе будет высокий потенциал, он загорится. Самый первый скетч как раз и будет состоять в том, что бы запрограммировать Nano на мигание этого светодиода.

 

Про прошивку Arduino Nano

Скетчи в плату загружаются через miniUSB (microUSB) разъём. При подключении платы к компьютеру, появляется неизвестное устройство. Устанавливаем драйвера, по ссылке выше, в итоге, в диспетчере устройств появляется новое устройство “USB-SERIAL Ch440“. Рядом будет номер виртуального Com-порта, в моём случае это “COM11“.

Теперь попробуем залить в китайский аналог Arduino Nano первый скетч, который будет мигать светодиодом “L“.

Запускаем Arduino IDE.

Выбираем плату в которую нужно зашить скетч: «Инструменты» – «Плата:» и выбираем свою плату, в данном случае это «Arduino Nano».

Поскольку платы Nano могут использовать различные микроконтроллеры (ATmega168 или ATmega328 ), в зависимости от версии 2 или 3, выбираем свою конфигурацию: «Инструменты» – «Процессор:» в данном примере выбираю «ATmega328».

Выбираем порт, к которому подключена плата Nano:  «Инструменты» – «Порт:» в моём случае это «COM11».

Выбираем скетч «Blink»: «Файл» – «Образцы» – «01.Basics» – «Blink».

Нажимаем кнопку «Вгрузить», если нет ошибок, скетч загружается в плату.

Светодиод “L” начнёт мигать красным цветом.

radiolis.pp.ua

Arduino Nano

 Всем доброго времени суток. Arduino в последнее время стал очень популярен и у него появились платы которые завоевали особую популярность. Одна из таких плат является Arduino nano. Свое название она получила из-за своих размеров, функционал платы сравним с той же UNO, тут в качестве “мозга” atmega328p, но плата сделана очень компактна. Размеры ее по сравнению с Arduino Uno меньше как минимум в раза 3, к тому же данную плату можно с легкостью подключить в макетную за счет того что здесь гребенки контактов формата “папа”. Собственно и вот несколько фото:

 

 Как видно на фото плата сделана в стиле минимализма. Сразу нужно уточнить что для подключения к компьютеру используется разъем mini-usb, почему не micro-usb трудно сказать, думаю этот вопрос к разработчикам. На верхнем слое платы находится кнопка сброса, 4 светодиода (UART, индикатор включения, и светодиод подключенный к 11 ноге микроконтроллера), сам микроконтроллер и разъем usb и программирования ISP.

 Рассмотрим ее характеристики:

Характеристики

микроконтроллер	ATmega328
архитектура	AVR
Рабочее напряжение	5В
Flash память	32 KB из них 2 KB использует bootloader
SRAM память	2 KB
Тактовая частота	16 MHz
Аналоговых входов	8 шт.
Память EEPROM	1 KB
Цифровых входов-выходов	22 шт из них 6 ШИМ
Максимальный ток на один  цифровой выход	40 mA
Входное напряжение	7-12 В
Энергопотребление	19 мА
Размер платы	18 x 45мм
Вес	7г

Преимуществом кроме размера будет наличие 8 аналоговых входов, это позволит подключить больше аналоговых датчиков по сравнению со всеми любимой Arduino Uno.

Схема arduino nano

 Схема данной платы не сложная и особых комментариев не требует. Здесь используется стабилизатор LM1117 5 Вольт, мозг всей схемы как ранее говорилось ATmega328. В качестве преобразователя usb-com(ttl) используется FT232RL, он сипользуется для связи платы с компьютером.

Монтажная плата Arduino nano

Вид сверху (источник wiki.amperka.ru):  Распиновка Arduino NanoНиже на фото изображена распиновка контактов Arduino nano (источник wiki.amperka.ru):

Плата-расширения Arduino nano

Для тех кому быстро нужно подключить много датчиков или собрать не сложную схемку может пригодиться плата-расширение. Выглядит она следующим образом:

 Плата хороша тем, что многие контакты дублируются, например вынесен отдельный разъем для uart + питание. Дублируются аналоговые и цифровые входы-выходы, к тому же возле каждого контакта рядом питание и земля. Это позволяет подключить много датчиков не думая как бы их запитать. Найти такую плату можно в магазинах Китая, например здесь.

 

Приобрести Arduino NANO можно в официальном магазине Arduino, если же хотим сэкономить можно найти на aliexpress. Стоит отметить что в китайской плате зачастую используют микросхему Ch440 вместо FT232RL, возможно в данном случае понадобиться установить драйвер. Я покупал плату у проверенного продавца здесь. Во вложении можно найти драйвер для платы.

radio-blogs.ru