Arduino Nano каждая распиновка

В этой статье будут описаны распиновки Arduino Nano Every и их использование. Вы также получите информацию, касающуюся контактов питания Nano Every и его USB-разъема.

Оглавление:

1. Arduino Nano каждая распиновка

• 1.1. Микроконтроллер
• 1.2. USB-разъем
• 1.3. USB-мост

2. Булавки

• 2.1. Встроенный светодиодный контакт
• 2.2. Цифровые контакты ввода/вывода
• 2.3. Аналоговые входные контакты (контакты АЦП)
• 2.4. ШИМ-контакты

3. Общение

• 3.1. УАРТ
• 3.2. 2С
• 3.3. СПИ

4. Мощность

• 4.1. Преобразователь мощности
• 4.2. Дерево силы

5. Контакты сброса

6. Коннектор отладки

7. Размеры

8. Цены

Заключение

1. Arduino Nano каждая распиновка

Плата Nano Every удобна в использовании, адаптируема и подходит как для начинающих, так и для опытных пользователей Arduino. Благодаря небольшому форм-фактору и весу всего 5 граммов он идеально подходит для недорогих проектов в области робототехники и электроники.

Arduino Nano Every содержит ATMega4809, более мощный процессор, чем процессор Arduino UNO. Это позволяет скомпилировать более продвинутую программу, так как она имеет на 50% больше программной памяти, чем Arduino UNO ATmega328P. Он также имеет на 200% больше оперативной памяти, чем UNO.

Если вы используете Arduino Nano для своего проекта, будет намного проще заменить его на плату Arduino Nano Every. Ваш код будет работать нормально даже после замены обеих этих плат, и вам не придется переписывать те моторы, которые вы планировали на старте проекта.

Прежде чем мы перейдем к подробностям каждого компонента Arduino Every, ниже в таблице приведено краткое описание всех основных периферийных устройств внутри платы Arduino Nano Every:

1.1. Микроконтроллер

В основе платы Nano Every лежит микроконтроллер ATMega4809. Этот 8-битный процессор AVR может работать на частоте до 20 МГц. Он поставляется с 6 КБ SRAM и флэш-памятью объемом 48 КБ. Он также имеет 256 байт EEPROM. Эти характеристики позволяют ему обрабатывать более сложные программы и большие массивы данных, чем его предшественники.

1.2. USB-разъем

Arduino Nano Every использует порт Micro USB для питания и обмена данными. Это обновление предыдущей версии Arduino Nano, которая оснащена портом Mini USB-B. Разъем Nano Every Micro USB поддерживает напряжение 5 В и может использоваться для питания платы от различных источников, таких как блок питания и USB-порт ПК.

1.3. USB-мост

Для последовательной связи Arduino Nano Every использует процессор SAMD11D14A. Он поставляется с предустановленной прошивкой, которая позволяет подключать USB к последовательному мосту и помогает обновлять прошивку ATMega4809 через интерфейс UPDI. Дополнительно в эту прошивку входит загрузчик, который помогает перепрограммировать процессор для поддержки различных классов USB. Эта функция расширяет функциональность Arduino Nano Every, которая обычно ограничивается только функциями последовательного моста.

Примечание: Выводы SAMD11D14A работают исключительно при напряжении 3,3 В и подключаются к ATMega4809 через преобразователь уровня. При подключении этих контактов к внешним цепям необходима особая осторожность, поскольку они не выдерживают напряжения 5 В.

2. Булавки

Arduino Nano Каждый вывод аналогичен Arduino Nano. Всего в Arduino Nano Every 30 контактов. Одним из основных отличий являются контакты ШИМ. Nano Every имеет на один контакт ШИМ меньше, чем классический Arduino Nano, который имеет в общей сложности 6 контактов ШИМ.

Давайте подробно обсудим каждый вывод Arduino Nano.

2.1. Встроенный светодиодный контакт

Arduino Nano Every имеет встроенный светодиод на контакте D13 платы. Этот вывод также служит в качестве тактового сигнала SPI (SCK) и вывода ввода-вывода общего назначения (GPIO).

2.2. Цифровые контакты ввода/вывода

Arduino Nano Every содержит 22 цифровых контакта ввода/вывода. Среди них есть пять контактов ШИМ. Описание каждого из этих 22 контактов:

• Д2–Д12: Контакты ввода-вывода общего назначения (включая пять контактов ШИМ D3, D5, D6, D9 и D10)
• Д13: Служит синхронизацией SPI (SCK) и вводом-выводом общего назначения (GPIO); также имеет встроенный светодиод
• Техас: Вывод передачи для USART; может работать как GPIO
• Рецепт: Вывод приемника для USART; может работать как GPIO
• Аналоговые контакты: Восемь аналоговых контактов, которые также могут работать как цифровые контакты. К этим контактам относятся (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Аналоговые входные контакты (контакты АЦП)

Arduino Nano Every имеет восемь аналоговых контактов, которые можно использовать в качестве АЦП (аналогово-цифровой). Используя эти аналоговые контакты, вы можете считывать значения аналоговых датчиков и отображать их в Arduino IDE. Эти аналоговые контакты также можно использовать в качестве цифровых контактов ввода-вывода.

Аналоговые контакты включают в себя:

• От А0 до А7: Аналоговые входные каналы
• АРЭФ: Обеспечивает опорное напряжение для аналоговых входов; также работает как GPIO

2.4. ШИМ-контакты

Arduino Nano Every имеет на один контакт ШИМ меньше, чем классическая плата Arduino Nano. Arduino Nano Every имеет пять контактов ШИМ. Это контакты D3, D5, D6, D9 и D10.

3. Общение

Arduino Nano Every имеет разные протоколы связи. К этим протоколам относятся протоколы UART, I2C и SPI. Ниже приведены подробности каждого протокола и соответствующих контактов на плате Arduino Nano Every.

3.1. УАРТ

Согласно даташиту, каждый процессор Arduino Nano имеет четыре интерфейса USART (универсальный асинхронный приемник-передатчик). Эти UART обеспечивают асинхронную последовательную связь между устройствами. Однако по умолчанию Nano Every предоставляет только два таких UART:

• Серийный: Это основной UART, используемый для связи с компьютером через USB.
• Серия1: Это дополнительный UART, доступный в Nano Every. Доступ к этому UART осуществляется через контакты Tx и Rx.

Два других UART по умолчанию не доступны напрямую. Вы можете включить их, изменив pins_arduino.h файл в файлах кода для платы Nano Every.

Выводы UART Arduino Nano Every

• Техас (контакт 16)
• прием (контакт 17)

3.2. 2С

Протокол I2C или (межинтегральная схема) может использоваться для связи между несколькими устройствами по двум проводам SDA и SCL. Каждое из устройств, подключенных по протоколу I2C, имеет свой уникальный адрес, который распознается ведущим устройством (платой Arduino).

В Arduino Nano Every контакты I2C — это A4 и A5. Эти контакты также могут функционировать как контакты GPIO.

• A4/SDA: линия данных I2C (контакт 8)
• A5/SCL: линия синхронизации I2C (контакт 9)

3.3. СПИ

SPI — это протокол синхронной последовательной передачи данных. Это высокоскоростной протокол связи. Большинство приложений SPI предназначены для связи на коротких расстояниях.

Ниже приведены контакты SPI в Arduino Nano Every:

• D11 (КОПИЯ): SPI Ведущий выход Ведомый вход (MOSI)
• D12 (ЦИПО): Ведущий SPI, вход ведомого, выход (MISO)
• Д13 (СКК): Служит тактовым сигналом SPI (SCK).
• КС: Используйте любой GPIO для выбора чипа (CS).

ПРИМЕЧАНИЕ: CIPO/COPI ранее назывался MISO/MOSI.

4. Мощность

Arduino Nano Every работает от напряжения 5 В и может питаться либо через порт Micro USB, либо через контакт VIN. Вывод VIN поддерживает диапазон напряжения 7–21 В. На плате также имеется светодиодный индикатор питания, который загорается, как только плата подключается к источнику питания.

Ниже приведены основные контакты питания платы Arduino Nano Every:

• ПОБЕДИТЬ: Этот вывод может подавать питание на плату от внешнего источника питания. Как уже упоминалось, безопасный диапазон — 7–21 В.
• 5В: На этот вывод выводится напряжение 5 В, поступающее от регулятора напряжения.
• 3В3: Напряжение 3,3 В генерируется встроенным регулятором.
• Земля: Заземляющие штифты.

Ниже приведены некоторые безопасные ограничения тока для платы Arduino Nano Every:

• Максимальный ток на вывод ограничен 40 мА, но рекомендуется не давать более 20 мА.
• Максимальный ток, который может выдержать весь пакет платы, составляет 200 мА.
• Убедитесь, что общий ток для каждой группы портов питания не превышает 100 мА.
• Максимальный ток для контакта 3,3 В составляет 50 мА.

4.1. Преобразователь мощности

Два основных преобразователя питания являются спасательным кругом для платы Arduino Nano Every. Одним из них является понижающий преобразователь постоянного тока, который преобразует входящее напряжение с вывода VIN в рекомендуемое значение 5 В. Второй преобразователь питания — это LDO-регулятор, используемый для вывода напряжения 3,3 В.

• MPM3610 (постоянный ток-постоянный ток): Этот преобразователь регулирует напряжение до 21В. Минимальный КПД составляет 65% при минимальной нагрузке. Его эффективность превышает 85% при входном напряжении 12 В.
• AP2112K-3.3 (ЛДО): Этот регулятор снижает входное напряжение с 5 В до 3,3 В, обеспечивая выходной ток до 550 мА для пользовательских приложений. Рекомендуемый оптимальный диапазон тока для этого регулятора составляет максимум 200 мА.

4.2. Дерево силы

Дерево питания Arduino Nano Every иллюстрирует, как питание подается на плату и микроконтроллер ATMega4809.

Arduino Nano спроектирован так, чтобы быть гибким с точки зрения источника питания. Nano Every может получать питание напрямую через USB-соединение. Если USB не используется, к контакту VIN можно подключить внешний источник питания. Вывод 5 В обеспечивает регулируемый выходной сигнал 5 В от встроенного регулятора. На плате также имеется стабилизатор 3,3 В, обеспечивающий подачу напряжения 3,3 В на контакт 3V3.

Примечание: Напряжение с порта USB подается на вывод VIN после прохождения его от диода Шоттки и стабилизатора постоянного тока. Из-за потерь в диоде и стабилизаторе минимальное напряжение, необходимое для работы платы, составляет 4,5 В при питании через порт Micro USB. Рекомендуемый диапазон составляет от 4,8 В до 4,9 В, в зависимости от требуемого тока.

5. Контакты сброса

Arduino Nano Every имеет два контакта REST: контакт 13 и контакт 18. Оба этих контакта могут выполнить сброс микроконтроллера. Когда любой из этих выводов переводится в состояние LOW, он запускает остальную часть процессора ATMega4809.

6. Коннектор отладки

Под модулем связи на нижней стороне платы разъемы отладки организованы в набор тестовых площадок 3×2. Эти контакты отладочного разъема расположены на расстоянии 100 мил друг от друга, четвертый контакт опущен.

Вот описание этих отладочных коннекторов:

7. Размеры

Плата Arduino Nano Every имеет длину 45 мм и ширину 18 мм. Он весит всего 5 грамм. Благодаря своим компактным размерам он лучше всего подходит для носимых устройств и дронов.

Arduino Nano Размеры каждой платы:

• Масса: 5 грамм
• Ширина: 18 мм
• Длина: 45 мм

8. Цены

Arduino Nano доступен по разным ценам, в зависимости от количества. Если вы купите одну плату, это обойдется вам примерно в 14 долларов США, а если вы выберете комплект Arduino Nano Every, вы можете получить три Nano Every за 39 долларов США, сэкономив 1 доллар США за плату.

Если у вас ограниченный бюджет, вы можете изучить китайскую альтернативу Arduino Nano Every, которая обойдется вам максимум в 5 долларов США. Вы вряд ли заметите разницу между официальным Nano Every и тем, что вам подарили китайские производители.

Заключение

Arduino Nano Every — это обновленная версия классической платы Arduino Nano. С этой новой платой вы получаете пакет с балансом между производительностью, стоимостью и форм-фактором. Благодаря этим факторам это идеальный выбор для проектов с ограниченным пространством. С новым микроконтроллером ATMega4809 вы получаете на 50% больше программной памяти, чем Arduino UNO ATmega328P. Он также имеет на 200% больше оперативной памяти, чем UNO. Имея на один контакт ШИМ меньше, чем у классического Arduino, вы получаете полный пакет протоколов UART, I2C и SPI. Более подробно об этой плате вы можете узнать в этой статье.