Arduino Nano Κάθε Pinout

Αυτό το άρθρο θα εξηγήσει το Arduino Nano Every pinout και τις χρήσεις τους. Θα λάβετε επίσης πληροφορίες σχετικά με τους ακροδέκτες τροφοδοσίας Nano Every και την υποδοχή USB του.

Πίνακας περιεχομένων:

1. Arduino Nano Κάθε Pinout

• 1.1. Μικροελεγκτής
• 1.2. Υποδοχή USB
• 1.3. Γέφυρα USB

2. Καρφίτσες

• 2.1. Ενσωματωμένη καρφίτσα LED
• 2.2. Ψηφιακές ακίδες εισόδου/εξόδου
• 2.3. Καρφίτσες αναλογικής εισόδου (ADC Pins)
• 2.4. PWM Pins

3. Επικοινωνία

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Δύναμη

• 4.1. Μετατροπέας ισχύος
• 4.2. Δέντρο δύναμης

5. Καρφίτσες RESET

6. Σύνδεση εντοπισμού σφαλμάτων

7. Διαστάσεις

8. Τιμολόγηση

συμπέρασμα

1. Arduino Nano Κάθε Pinout

Η πλακέτα Nano Every έχει σχεδιαστεί για να είναι φιλική προς το χρήστη, προσαρμόσιμη και κατάλληλη για αρχάριους και προχωρημένους χρήστες Arduino. Με το μικρό του συντελεστή μορφής και το βάρος του μόλις 5 γραμμάρια, είναι ιδανικό για χαμηλού κόστους έργα ρομποτικής και ηλεκτρονικών.

Το Arduino Nano Every περιέχει τον ATMega4809, έναν πιο ισχυρό επεξεργαστή από αυτόν στην πλακέτα Arduino UNO. Αυτό σας επιτρέπει να μεταγλωττίσετε ένα πιο προηγμένο πρόγραμμα, καθώς έχει 50% περισσότερη μνήμη προγράμματος από το Arduino UNO ATmega328P. Έχει επίσης 200% μεγαλύτερη RAM από το UNO.

Εάν χρησιμοποιείτε το Arduino Nano για το έργο σας, θα είναι πολύ πιο εύκολο να το ανταλλάξετε με την πλακέτα Arduino Nano Every. Ο κώδικάς σας θα λειτουργεί καλά ακόμα και μετά την αντικατάσταση και των δύο αυτών πλακών και δεν χρειάζεται να ξαναγράψετε τους κινητήρες που σχεδιάζατε στην αρχή του έργου.

Πριν προχωρήσουμε σε αυτές τις λεπτομέρειες για κάθε στοιχείο του Arduino Every, ο παρακάτω πίνακας είναι μια σύνοψη όλων των κύριων περιφερειακών μέσα στην πλακέτα Arduino Nano Every:

1.1. Μικροελεγκτής

Στον πυρήνα της πλακέτας Nano Every έχουμε τον μικροελεγκτή ATMega4809. Αυτός ο επεξεργαστής AVR 8-bit μπορεί να τρέξει έως και 20 MHz. Έρχεται με 6 KB SRAM και μνήμη flash 48 KB. Διαθέτει επίσης 256 byte EEPROM. Αυτές οι προδιαγραφές το καθιστούν ικανό να χειρίζεται πιο πολύπλοκα προγράμματα και μεγάλες συστοιχίες δεδομένων από τους προκατόχους του.

1.2. Υποδοχή USB

Το Arduino Nano Every χρησιμοποιεί θύρα Micro USB για τροφοδοσία και ανταλλαγή δεδομένων. Αυτή είναι μια αναβάθμιση από το προηγούμενο Arduino Nano, το οποίο συνοδεύεται από θύρα Mini USB-B. Η υποδοχή Nano Every Micro USB υποστηρίζει 5V και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία της πλακέτας από διαφορετικές πηγές, όπως ένα power bank και μια θύρα USB PC.

1.3. Γέφυρα USB

Για σειριακή επικοινωνία, το Arduino Nano Every χρησιμοποιεί τον επεξεργαστή SAMD11D14A. Έρχεται με προεγκατεστημένο υλικολογισμικό που επιτρέπει τη σύνδεση USB στη σειριακή γέφυρα και βοηθά στην αναβάθμιση υλικολογισμικού του ATMega4809 μέσω της διεπαφής UPDI. Επιπλέον, αυτό το υλικολογισμικό περιλαμβάνει επίσης ένα bootloader, ο οποίος βοηθά τον επαναπρογραμματισμό του επεξεργαστή για να υποστηρίζει διάφορες κατηγορίες USB. Αυτή η δυνατότητα βελτιώνει τη λειτουργικότητα του Arduino Nano Every, η οποία γενικά περιορίζεται μόνο σε λειτουργίες σειριακής γέφυρας.

Σημείωση: Οι ακίδες του SAMD11D14A λειτουργούν αποκλειστικά στα 3,3V και συνδέονται στο ATMega4809 μέσω ενός μετατοπιστή στάθμης. Κατά τη σύνδεση αυτών των ακίδων σε εξωτερικά κυκλώματα, απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή επειδή δεν είναι ανεκτικοί στα 5V.

2. Καρφίτσες

Arduino Nano Κάθε καρφίτσα είναι παρόμοια με το Arduino Nano. Υπάρχουν συνολικά 30 καρφίτσες στο Arduino Nano Every. Μια κύρια διαφορά είναι οι ακίδες PWM. Το Nano Every έρχεται με μία λιγότερη ακίδα PWM από το κλασικό Arduino Nano που έχει συνολικά 6 ακίδες PWM.

Ας συζητήσουμε λεπτομερώς το Arduino Nano Every pin.

2.1. Ενσωματωμένη ακίδα LED

Το Arduino Nano Every έχει ενσωματωμένο LED στον ακροδέκτη D13 της πλακέτας. Αυτός ο ακροδέκτης χρησιμεύει επίσης ως ρολόι SPI (SCK) και ως ακροδέκτης I/O γενικής χρήσης (GPIO).

2.2. Ψηφιακές ακίδες εισόδου/εξόδου

Το Arduino Nano Every περιέχει 22 ψηφιακές ακίδες I/O. Μεταξύ αυτών, υπάρχουν πέντε ακίδες PWM. Η περιγραφή καθενός από αυτές τις 22 ακίδες είναι:

• D2 έως D12: Καρφίτσες I/O γενικής χρήσης (Συμπεριλαμβανομένων πέντε ακίδων PWM D3, D5, D6, D9 και D10)
• D13: Λειτουργεί ως ρολόι SPI (SCK) και I/O γενικής χρήσης (GPIO). έχει και ενσωματωμένο LED
• Tx: Καρφίτσα μετάδοσης για USART. μπορεί να λειτουργήσει ως GPIO
• Rx: Καρφίτσα δέκτη για USART. μπορεί να λειτουργήσει ως GPIO
• Αναλογικές ακίδες: Οκτώ αναλογικές ακίδες που μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως ψηφιακές ακίδες. Αυτές οι ακίδες περιλαμβάνουν (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Καρφίτσες αναλογικής εισόδου (ADC Pins)

Το Arduino Nano Every διαθέτει οκτώ αναλογικές ακίδες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ADC (Αναλογικό σε Ψηφιακό). Χρησιμοποιώντας αυτές τις αναλογικές ακίδες, μπορείτε να διαβάσετε τις τιμές αναλογικού αισθητήρα και να τις εμφανίσετε στο Arduino IDE. Αυτές οι αναλογικές ακίδες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως ψηφιακές ακίδες εισόδου-εξόδου.

Οι αναλογικές ακίδες περιλαμβάνουν:

• A0 to A7: Αναλογικά κανάλια εισόδου
• AREF: Παρέχει τάση αναφοράς για αναλογικές εισόδους. λειτουργεί και ως GPIO

2.4. PWM Pins

Το Arduino Nano Every διαθέτει μια λιγότερη ακίδα PWM από την κλασική πλακέτα Arduino Nano. Το Arduino Nano Every έχει συνολικά πέντε PWM pin. Αυτές οι ακίδες είναι οι D3, D5, D6, D9 και D10.

3. Επικοινωνία

Το Arduino Nano Κάθε έχει διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας. Αυτά τα πρωτόκολλα περιλαμβάνουν τα πρωτόκολλα UART, I2C και SPI. Παρακάτω είναι η λεπτομέρεια κάθε πρωτοκόλλου και οι αντίστοιχες ακίδες του στην πλακέτα Arduino Nano Every.

3.1. UART

Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων, ο επεξεργαστής Arduino Nano Every έχει τέσσερις διεπαφές USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Αυτά τα UART επιτρέπουν την ασύγχρονη σειριακή επικοινωνία μεταξύ συσκευών. Ωστόσο, από προεπιλογή, το Nano Every εκθέτει μόνο δύο από αυτά τα UART:

• Κατα συρροη: Αυτό είναι το κύριο UART που χρησιμοποιείται για επικοινωνία με τον υπολογιστή μέσω USB.
• Σειρά 1: Αυτό είναι ένα επιπλέον UART διαθέσιμο στο Nano Every. Αυτό το UART είναι προσβάσιμο μέσω ακίδων Tx και Rx.

Τα άλλα δύο UART δεν εκτίθενται άμεσα από προεπιλογή. Μπορείτε να τα ενεργοποιήσετε τροποποιώντας το pins_arduino.h αρχείο στα αρχεία κώδικα για την πλακέτα Nano Every.

UART καρφίτσες του Arduino Nano Every

• Tx (Καρφίτσα 16)
• Rx (Καρφίτσα 17)

3.2. 2C

Το πρωτόκολλο I2C ή (Inter-Integrated Circuit) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επικοινωνία μεταξύ πολλαπλών συσκευών μέσω δύο καλωδίων SDA και SCL. Κάθε μία από τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες μέσω του πρωτοκόλλου I2C έχει τη μοναδική της διεύθυνση για να αναγνωρίζεται από τον Master (πλακέτα Arduino).

Στο Arduino Nano Every, οι ακίδες I2C είναι A4 και A5. Αυτές οι ακίδες μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως καρφίτσες GPIO.

• A4/SDA: Γραμμή δεδομένων I2C (Pin 8)
• A5/SCL: Γραμμή ρολογιού I2C (Pin 9)

3.3. SPI

Το SPI είναι ένα σύγχρονο πρωτόκολλο σειριακών δεδομένων. Είναι ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας υψηλής ταχύτητας. Οι περισσότερες εφαρμογές SPI είναι για επικοινωνία μικρής απόστασης.

Ακολουθούν οι ακίδες SPI στο Arduino Nano Every:

• D11 (ΑΝΤΙΓΡΑΦΟ): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Λειτουργεί ως ρολόι SPI (SCK)
• CS: Χρησιμοποιήστε οποιοδήποτε GPIO για Chip Select (CS).

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το CIPO/COPI ήταν παλαιότερα γνωστό ως MISO/MOSI

4. Δύναμη

Το Arduino Nano Every λειτουργεί στα 5V και μπορεί να τροφοδοτηθεί είτε χρησιμοποιώντας θύρα Micro USB είτε χρησιμοποιώντας τον ακροδέκτη VIN. Ο ακροδέκτης VIN υποστηρίζει εύρος τάσης 7V–21V. Η πλακέτα διαθέτει επίσης ένα LED τροφοδοσίας που ανάβει μόλις συνδεθεί η πλακέτα στην πηγή ρεύματος.

Ακολουθούν οι κύριες ακίδες ισχύος της πλακέτας Arduino Nano Every:

• ΝΙΚΗ: Αυτή η ακίδα μπορεί να τροφοδοτήσει την πλακέτα με μια εξωτερική πηγή ρεύματος. Όπως αναφέρθηκε, τα 7V–21V είναι το ασφαλές εύρος.
• 5V: Αυτή η ακίδα εξάγει 5 V που προέρχεται από τον ρυθμιστή τάσης.
• 3V3: Παράγεται τροφοδοσία 3,3 V από τον ενσωματωμένο ρυθμιστή.
• GND: Καρφίτσες γείωσης.

Ακολουθούν ορισμένα ασφαλή όρια ρεύματος για την πλακέτα Arduino Nano Every:

• Το μέγιστο ρεύμα ανά ακίδα περιορίζεται στα 40 mA, αλλά συνιστάται να μην δίνετε περισσότερα από 20 mA.
• Το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να αντέξει ολόκληρο το πακέτο πλακέτας είναι 200 ​​mA.
• Βεβαιωθείτε ότι το συνολικό ρεύμα για κάθε ομάδα ισχύος θυρών παραμένει κάτω από 100 mA.
• Το μέγιστο ρεύμα για τον ακροδέκτη 3,3 V είναι 50 mA.

4.1. Μετατροπέας ισχύος

Δύο κύριοι μετατροπείς ισχύος είναι η σωτηρία για την πλακέτα Arduino Nano Every. Ο ένας είναι ο μετατροπέας DC-DC, ο οποίος μετατρέπει την εισερχόμενη τάση από τον ακροδέκτη VIN στο συνιστώμενο 5V. Ο δεύτερος μετατροπέας ισχύος είναι ο ρυθμιστής LDO που χρησιμοποιείται για έξοδο ακροδεκτών 3,3 V.

• MPM3610 (DC-DC): Αυτός ο μετατροπέας ρυθμίζει τάσεις έως και 21 V. Έχει ελάχιστη απόδοση 65% στο χαμηλότερο φορτίο. Αρχειοθετεί πάνω από 85% απόδοση όταν η είσοδος είναι στα 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Αυτός ο ρυθμιστής μειώνει τις τάσεις εισόδου από 5V σε 3,3V, παρέχοντας έως και 550mA ρεύματος εξόδου για εφαρμογές χρήστη. Το συνιστώμενο βέλτιστο εύρος ρεύματος για αυτόν τον ρυθμιστή είναι το πολύ 200 mA.

4.2. Δέντρο δύναμης

Το δέντρο ισχύος για το Arduino Nano Every δείχνει πώς παρέχεται η ισχύς στην πλακέτα και στον μικροελεγκτή ATMega4809.

Το Arduino Nano έχει σχεδιαστεί για να είναι ευέλικτο όσον αφορά την παροχή ρεύματος. Το Nano Every μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας μέσω της σύνδεσης USB. Όταν δεν χρησιμοποιείτε USB, μια εξωτερική πηγή τροφοδοσίας μπορεί να συνδεθεί στον ακροδέκτη VIN. Ο ακροδέκτης 5V παρέχει την ρυθμιζόμενη έξοδο 5V από τον ενσωματωμένο ρυθμιστή. Η πλακέτα περιλαμβάνει επίσης έναν ρυθμιστή 3,3V για την παροχή των 3,3V στον ακροδέκτη 3V3.

Σημείωση: Η τάση από τη θύρα USB δίνεται στον ακροδέκτη VIN αφού περάσει από τη δίοδο Schottky και τον ρυθμιστή DC-DC. Λόγω των απωλειών στη δίοδο και τον ρυθμιστή, η ελάχιστη τάση που απαιτείται για τη λειτουργία της πλακέτας είναι 4,5 V κατά την τροφοδοσία μέσω της θύρας Micro USB. Το συνιστώμενο εύρος είναι μεταξύ 4,8V και 4,9V, ανάλογα με το απαιτούμενο ρεύμα.

5. Καρφίτσες RESET

Το Arduino Nano Every διαθέτει δύο ακίδες REST στην ακίδα 13 και στην ακίδα 18. Και οι δύο αυτές ακίδες μπορούν να επαναφέρουν τον μικροελεγκτή. Όταν κάποια από αυτές τις ακίδες φέρεται στο LOW, ενεργοποιεί τον υπόλοιπο επεξεργαστή ATMega4809.

6. Σύνδεση εντοπισμού σφαλμάτων

Κάτω από τη μονάδα επικοινωνίας στην κάτω πλευρά της πλακέτας, οι σύνδεσμοι εντοπισμού σφαλμάτων είναι οργανωμένοι σε μια σειρά 3 × 2 δοκιμαστικών επιθεμάτων. Αυτές οι ακίδες σύνδεσης εντοπισμού σφαλμάτων απέχουν 100 χιλιοστά μεταξύ τους, ενώ η τέταρτη ακίδα έχει παραλειφθεί.

Ακολουθεί η περιγραφή αυτών των συνδέσεων εντοπισμού σφαλμάτων:

7. Διαστάσεις

Το Arduino Nano Κάθε πλακέτα έχει μήκος 45 mm και πλάτος 18 mm. Ζυγίζει μόνο 5 γραμμάρια. Με το συμπαγές του μέγεθος, είναι το καλύτερο για wearables και έργα drone.

Arduino Nano Διαστάσεις κάθε πλακέτας:

• Βάρος: 5 γραμμάρια
• Πλάτος: 18 χλστ
• Μήκος: 45 χλστ

8. Τιμολόγηση

Το Arduino Nano διατίθεται σε διαφορετικές τιμές, που ποικίλλουν ανάλογα με την ποσότητα. Εάν αγοράσετε μία μόνο σανίδα, θα σας κοστίσει περίπου 14 USD ή εάν πάτε με το πακέτο Arduino Nano Every, μπορείτε να πάρετε τρία Nano Every για 39 USD, εξοικονομώντας σας 1 USD ανά πλακέτα.

Εάν έχετε περιορισμένο προϋπολογισμό, μπορείτε να εξερευνήσετε την κινεζική εναλλακτική Arduino Nano Every που θα σας κοστίσει έως και 5 USD. Δεν θα παρατηρήσετε σχεδόν καμία διαφορά μεταξύ του επίσημου Nano Every και αυτού που πήρατε από τους Κινέζους κατασκευαστές.

συμπέρασμα

Το Arduino Nano Every είναι η ενημερωμένη έκδοση της κλασικής πλακέτας Arduino Nano. Με αυτόν τον νέο πίνακα, λαμβάνετε ένα πακέτο με ισορροπία μεταξύ της απόδοσης, του κόστους και του παράγοντα μορφής. Λόγω αυτών των παραγόντων, είναι ιδανική επιλογή για έργα με μικρότερο χώρο. Με τον νέο μικροελεγκτή ATMega4809, έχετε 50% περισσότερη μνήμη προγράμματος από το Arduino UNO ATmega328P. Έχει επίσης 200% μεγαλύτερη RAM από το UNO. Με μία λιγότερη ακίδα PWM από το κλασικό Arduino, λαμβάνετε το πλήρες πακέτο με πρωτόκολλα UART, I2C και SPI. Μπορείτε να πάρετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτόν τον πίνακα σε αυτό το άρθρο.