Arduino Nano: Справочник Gistroy

🎉 Запускаем новый Telegram-канал и чат! Присоединяйтесь, обсуждаем лазерные технологии и многое другое. Сейчас идет набор, станьте частью большого комьюнити в будущем! Канал: GistroyRu | Чат: GistroyChat

Из всех продуктов Arduino самая популярная - UNO. Больше всего программ написано под нее. Для новичков советуют выбирать именно такую. Для больших проектов выбирают сборку MEGA с мощным контроллером, объемной памятью и большим числом выходов. Версия PRO MINI имеет слабый микроконтроллер, маленький объем памяти. Это самая маленькая из всех плата arduino nano, что иногда просто необходимо при конструировании. Есть в серии и другая модель, ничем практически не отличающаяся от UNO, имеющая небольшой размер. Рассмотрим подробнее характеристики этого продукта.

Основой является все тот же микро-контроллер ATMega 328p с памятью в 32 Кб. Практически для всех приборов объема хватает, чтобы написать необходимые программы. Еще один приятный бонус - количество аналоговых пинов. Их на два больше, то есть восемь. Цифровых пинов четырнадцать, шесть из них работают с ШИМ-сигналами, и отмечены волнистой линией.

Подробную распиновку можно найти в открытом доступе. На поверхности есть 4 светодиода:

RX –мигает при исходящей информации.
TX – сигнализирует о входящей.
POW – загорается при включении.
L – присоединен к 13 пину, служит для индикации.

На ней установлен конвертер, позволяющий напрямую подключаться через USB к компьютеру, не применяя переходников. Стоит отметить отличие оригинальных сборок от реплик. На оригинальных ставят микросхему FTDI FT 232RL, на аналогах - CH340G. В этом нет ничего страшного, единственное неудобство возникает при установке драйвера. Следует просто установить правильный, тогда не возникнет проблем с прошивкой и «общением» с ATMega 328p.

Для работы нужно подать ток на контроллер. Так как этот элемент требователен к перепадам напряжения, на nano поместили стабилизатор на 5V. Запитать плату arduino nano можно тремя способами:

1. Через разъем mini-USB и кабель. Стабилизированное напряжение подается от компьютера. Это быстрый способ проверить работает ли программа. Неудобство заключается в том, что прибор оказывается привязан к компьютеру шнуром.

2. Через вывод Vin, к которому подключаем плюсовой провод. Минус не забываем подключать к пину GND . Здесь можно подавать от 7 до 20 вольт. Оно будет проходить через стабилизатор и на ATMega 328p дойдет 5 В. Больше 12 подавать не советуют.

3. Подача стабилизированных 5 В от другого механизма через вынесенный для этого вывод – 5V.

При нескольких подключенных источниках тока автоматически выбирается наибольшее напряжение. Также запитанная плата может отдавать с разъемов 5V и Vin. Это используется для питания внешних устройств, модулей и датчиков. Выводится три напряжения: стабильные 5 вольт, нестабильные 7-12 и стабилизированные 3.3В (со своим стабилизатором). Следует внимательно относиться к напряжению, потому что любое превышение может легко вывести все из строя, а недостаток не гарантирует стабильной работы. Для упрощения подачи питания используют плату расширения, которая преобразовывает ее в UNO.

Для создания прототипов электроустройств понадобятся стандартные запчасти, радиодетали, провода и макетная площадка. Если есть желание и умение паять, то можно взять макетную, под пайку. Однако удобнее и быстрее использовать, так называемый, breadboard, монтаж на нее производится без пайки. Для комфортного подключения деталей к breadboard нужны повода с разъемами. Они бывают трех типов: «мама-папа», «папа-папа», «мама-мама». Длина бывает разная.

Arduino NANO маленькая, поэтому ее можно разместить прямо на брэдборд. Во всем остальном подключение не отличается от старших товарищей. Внешний девайс подключается двумя проводами к питанию и логическим проводом (или несколькими) к цифровому/аналоговому выходу. Помимо макетных можно приобрести Sensor Shield, платы расширения. Они есть для каждого варианта с удобной стыковкой. На что следует обратить внимание при использовании Sensor Shield, так это на кнопку сброса. На самой плате arduino nano она есть, удобно будет иметь ее на шилде расширения.

Для того чтобы программировать контроллер и, соответственно, весь будущий механизм, требуется разобраться в программном обеспечении. Как и для других из серии arduino используется среда разработки IDE. Программное обеспечение, как и все схемы находятся в открытом бесплатном доступе. После установки драйвера для конвертера USB-UART в зависимости от комплектации, можно начинать создание и заливку скетчей. Здесь станет понятно, к какому порту подключено приспособление.

Выбираем в программе модель, микроконтроллер и порт. Можно проверить правильность подключения, загрузив самый простой скетч, например, мигание светодиода через заданный промежуток времени. Совсем необязательно владеть языками программирования для создания команд и подключения элементов. Библиотеки, доступные в сети, разнообразные и полезные. Загрузить их просто. Стандартные уже встроены в среду разработки, нужно просто добавить их. Скетч загружается, компилируется, отправляется на микроконтроллер. Благодаря распространенности, таких скетчей в интернете достаточно для работы практически со всеми наиболее используемыми датчиками.

Подводя итог, можно выделить основное преимущество платы Arduino NANO – небольшой размер при сохранении практически всех характеристик UNO. Маленький размер достигается расположением элементов на двух сторонах и отсутствием входа для питания от внешнего блока. Для новичков, только начинающих свой путь в робототехнике и уже попробовали свои силы на большой модели, можно использовать нано-плату уже на готовом изделии. Разместить ее удобно, а использование и характеристики не отличаются от других распространенных моделей.

Благодаря размерам и низкой цене, данный девайс очень популярен и дает возможность создавать различные устройства, не имея опыта и инженерного образования. Всего пару часов работы со средой разработки и библиотеками позволят задавать основные команды и подключать нужные датчики и модули.