Arduino Nano Každý Pinout

Tento článok vysvetlí Arduino Nano Every pinout a ich použitie. Získate tiež informácie týkajúce sa napájacích kolíkov Nano Every a jeho USB konektora.

Obsah:

1. Arduino Nano Každý Pinout

• 1.1. Mikrokontrolér
• 1.2. USB konektor
• 1.3. USB most

2. Špendlíky

• 2.1. Vstavaný LED kolík
• 2.2. Digitálne I/O kolíky
• 2.3. Analógové vstupné kolíky (ADC kolíky)
• 2.4. PWM kolíky

3. Komunikácia

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Sila

• 4.1. Power Converter
• 4.2. Strom moci

5. RESET Piny

6. Ladiaci konektor

7. Rozmery

8. Ceny

Záver

1. Arduino Nano Každý Pinout

Doska Nano Every je navrhnutá tak, aby bola užívateľsky prívetivá, prispôsobivá a vhodná pre začiatočníkov aj pokročilých používateľov Arduina. So svojím malým tvarovým faktorom a hmotnosťou iba 5 gramov je ideálny pre nízkonákladové robotické a elektronické projekty.

Arduino Nano Every obsahuje ATMega4809, výkonnejší procesor ako ten na doske Arduino UNO. To vám umožní zostaviť pokročilejší program, pretože má o 50% väčšiu programovú pamäť ako Arduino UNO ATmega328P. Má tiež o 200 % väčšiu RAM ako UNO.

Ak pre svoj projekt používate Arduino Nano, bude oveľa jednoduchšie ho vymeniť za dosku Arduino Nano Every. Váš kód bude fungovať dobre aj po výmene oboch týchto dosiek a nemusíte prepisovať tie motory, ktoré ste plánovali na začiatku projektu.

Predtým, ako prejdeme k týmto detailom každého komponentu Arduino Every, nižšie uvedená tabuľka je súhrn všetkých hlavných periférií vo vnútri dosky Arduino Nano Every:

1.1. Mikrokontrolér

V jadre dosky Nano Every máme mikrokontrolér ATMega4809. Tento 8-bitový procesor AVR môže bežať až do 20 MHz. Dodáva sa so 6 KB SRAM a flash pamäťou 48 KB. Má tiež 256 bajtov EEPROM. Tieto špecifikácie umožňujú zvládnuť zložitejšie programy a veľké dátové polia ako jeho predchodcovia.

1.2. USB konektor

Arduino Nano Every využíva Micro USB port na napájanie a výmenu dát. Toto je upgrade z predchádzajúceho Arduino Nano, ktorý je dodávaný s portom Mini USB-B. Konektor Nano Every Micro USB podporuje 5V a možno ho použiť na napájanie dosky z rôznych zdrojov, ako je power banka a port USB počítača.

1.3. USB most

Pre sériovú komunikáciu používa Arduino Nano Every procesor SAMD11D14A. Dodáva sa s predinštalovaným firmvérom, ktorý umožňuje pripojenie USB k sériovému mostu a pomáha pri aktualizácii firmvéru ATMega4809 cez rozhranie UPDI. Tento firmvér navyše obsahuje aj bootloader, ktorý pomáha pri preprogramovaní procesora na podporu rôznych tried USB. Táto funkcia vylepšuje funkčnosť Arduino Nano Every, ktorá je vo všeobecnosti obmedzená iba na funkcie sériového mosta.

Poznámka: Kolíky SAMD11D14A fungujú výhradne pri 3,3 V a pripájajú sa k ATMega4809 cez prepínač úrovne. Pri pripájaní týchto kolíkov k externým obvodom je potrebná mimoriadna opatrnosť, pretože nie sú tolerantné na 5V.

2. Špendlíky

Arduino Nano Každý kolík je podobný Arduino Nano. V Arduino Nano Every je celkovo 30 pinov. Jedným z hlavných rozdielov sú kolíky PWM. Nano Every prichádza s o jeden menej PWM pinov ako klasický Arduino Nano, ktorý má celkovo 6 PWM pinov.

Poďme diskutovať o Arduino Nano Every pin podrobne.

2.1. Vstavaný LED pin

Arduino Nano Every má vstavanú LED na kolíku D13 dosky. Tento kolík tiež slúži ako hodiny SPI (SCK) a kolík I/O (GPIO) na všeobecné použitie.

2.2. Digitálne I/O kolíky

Arduino Nano Every obsahuje 22 digitálnych I/O pinov. Medzi nimi je päť pinov PWM. Popis každého z týchto 22 pinov je:

• D2 až D12: Univerzálne I/O kolíky (vrátane piatich PWM kolíkov D3, D5, D6, D9 a D10)
• D13: Slúži ako hodiny SPI (SCK) a I/O na všeobecné použitie (GPIO); má tiež zabudovanú LED
• Tx: Prenosový kolík pre USART; môže fungovať ako GPIO
• Rx: Pin prijímača pre USART; môže fungovať ako GPIO
• Analógové kolíky: Osem analógových kolíkov, ktoré môžu fungovať aj ako digitálne kolíky. Tieto kolíky zahŕňajú (D14 (A0) – D21 (A7))

2.3. Analógové vstupné kolíky (ADC kolíky)

Arduino Nano Every obsahuje osem analógových kolíkov, ktoré možno použiť ako ADC (Analog to Digital). Pomocou týchto analógových kolíkov môžete čítať hodnoty analógových snímačov a zobrazovať ich na Arduino IDE. Tieto analógové kolíky možno použiť aj ako digitálne vstupno-výstupné kolíky.

Medzi analógové piny patria:

• A0 až A7: Analógové vstupné kanály
• AREF: Poskytuje referenčné napätie pre analógové vstupy; funguje aj ako GPIO

2.4. PWM kolíky

Arduino Nano Every obsahuje o jeden pin PWM menej ako klasická doska Arduino Nano. Arduino Nano Every má celkom päť PWM pinov. Tieto kolíky sú D3, D5, D6, D9 a D10.

3. Komunikácia

Arduino Nano Every má iné komunikačné protokoly. Tieto protokoly zahŕňajú protokoly UART, I2C a SPI. Nižšie sú uvedené podrobnosti o každom protokole a ich príslušných kolíkoch na doske Arduino Nano Every.

3.1. UART

Podľa údajového listu má Arduino Nano Every procesor štyri rozhrania USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Tieto UART umožňujú asynchrónnu sériovú komunikáciu medzi zariadeniami. V predvolenom nastavení však Nano Every odhaľuje iba dva z týchto UART:

• Serial: Toto je primárny UART používaný na komunikáciu s počítačom cez USB.
• Séria 1: Toto je ďalší UART dostupný na Nano Every. Tento UART je prístupný cez piny Tx a Rx.

Ďalšie dva UART nie sú štandardne priamo vystavené. Môžete ich povoliť úpravou pins_arduino.h súbor v súboroch kódu pre dosku Nano Every.

UART kolíky Arduino Nano Every

• Tx (Kolík 16)
• Rx (Kolík 17)

3.2. 2C

I2C alebo (Inter-Integrated Circuit) protokol je možné použiť na komunikáciu medzi viacerými zariadeniami cez dva vodiče SDA a SCL. Každé zo zariadení pripojených cez protokol I2C má svoju jedinečnú adresu, ktorú rozpozná Master (doska Arduino).

V Arduino Nano Every sú kolíky I2C A4 a A5. Tieto kolíky môžu fungovať aj ako kolíky GPIO.

• A4/SDA: dátová linka I2C (Kolík 8)
• A5/SCL: I2C hodinová linka (Kolík 9)

3.3. SPI

SPI je synchrónny sériový dátový protokol. Ide o vysokorýchlostný komunikačný protokol. Väčšina aplikácií SPI je určená na komunikáciu na krátku vzdialenosť.

Nasledujú kolíky SPI v Arduino Nano Every:

• D11 (KÓPIA): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Slúži ako hodiny SPI (SCK)
• CS: Použite akékoľvek GPIO pre Chip Select (CS).

POZNÁMKA: CIPO/COPI bol predtým známy ako MISO/MOSI

4. Sila

Arduino Nano Every pracuje na 5V a môže byť napájaný buď pomocou Micro USB portu alebo pomocou VIN pinu. Pin VIN podporuje rozsah napätia 7V–21V. Doska má aj LED diódu napájania, ktorá sa rozsvieti, akonáhle je doska pripojená k zdroju napájania.

Nasledujú hlavné napájacie kolíky dosky Arduino Nano Every:

• príď: Tento kolík môže napájať dosku pomocou externého zdroja napájania. Ako už bolo spomenuté, 7V–21V je bezpečný rozsah.
• 5V: Tento kolík vydáva 5V, ktoré prichádza z regulátora napätia.
• 3V3: Napájanie 3,3 V je generované palubným regulátorom.
• GND: Uzemňovacie kolíky.

Nižšie sú uvedené niektoré limity bezpečného prúdu pre dosku Arduino Nano Every:

• Maximálny prúd na pin je obmedzený na 40 mA, ale neodporúča sa dávať viac ako 20 mA.
• Maximálny prúd, ktorý zvládne celý balík dosky, je 200 mA.
• Zabezpečte, aby celkový prúd pre každú napájaciu skupinu portov zostal pod 100 mA.
• Maximálny prúd pre 3,3V pin je 50 mA.

4.1. Power Converter

Dva hlavné napájacie meniče sú záchranným lanom pre dosku Arduino Nano Every. Jedným je DC-DC step-down konvertor, ktorý konvertuje prichádzajúce napätie z pinu VIN na odporúčaných 5V. Druhým meničom výkonu je regulátor LDO, ktorý sa používa pre výstup 3,3V pinov.

• MPM3610 (DC-DC): Tento menič reguluje napätie až do 21V. Má minimálnu účinnosť 65% pri najnižšom zaťažení. Archivuje viac ako 85% účinnosť, keď je vstup na 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Tento regulátor znižuje vstupné napätie z 5V na 3,3V a poskytuje až 550mA výstupného prúdu pre užívateľské aplikácie. Odporúčaný optimálny rozsah prúdu pre tento regulátor je maximálne 200 mA.

4.2. Strom moci

Strom napájania pre Arduino Nano Every ilustruje, ako je napájanie dodávané doske a mikrokontroléru ATMega4809.

Arduino Nano je navrhnuté tak, aby bolo flexibilné z hľadiska napájania. Nano Every možno napájať priamo cez USB pripojenie. Ak nepoužívate USB, je možné na pin VIN pripojiť externý zdroj napájania. 5V kolík poskytuje regulovaný 5V výstup z palubného regulátora. Doska tiež obsahuje 3,3V regulátor na zabezpečenie 3,3V na 3V3 kolíku.

Poznámka: Napätie z USB portu je privedené na VIN pin po prechode zo Schottkyho diódy a DC-DC regulátora. Kvôli stratám v dióde a regulátore je minimálne napätie potrebné pre funkciu dosky 4,5 V pri napájaní cez Micro USB port. Odporúčaný rozsah je medzi 4,8V a 4,9V, v závislosti od požadovaného prúdu.

5. RESET Piny

Arduino Nano Every obsahuje dva REST kolíky na kolíkoch 13 a 18. Oba tieto kolíky môžu resetovať mikrokontrolér. Keď sa niektorý z týchto kolíkov dostane na LOW, spustí sa zvyšok procesora ATMega4809.

6. Ladiaci konektor

Pod komunikačným modulom na spodnej strane dosky sú ladiace konektory usporiadané do poľa 3×2 testovacích podložiek. Tieto kolíky ladiaceho konektora sú od seba vzdialené 100 mil, pričom štvrtý kolík je vynechaný.

Tu je popis týchto ladiacich konektorov:

7. Rozmery

Arduino Nano Každá doska meria 45 mm na dĺžku a 18 mm na šírku. Váži iba 5 gramov. Vďaka svojej kompaktnej veľkosti je najlepší pre nositeľné zariadenia a projekty dronov.

Rozmery každej dosky Arduino Nano:

• Hmotnosť: 5 gramov
• šírka: 18 mm
• dĺžka: 45 mm

8. Ceny

Arduino Nano je k dispozícii za rôzne ceny, ktoré sa líšia podľa množstva. Ak si kúpite jednu dosku, bude vás to stáť okolo 14 USD, alebo ak si vyberiete balíček Arduino Nano Every, môžete získať tri Nano Every za 39 USD, čím ušetríte 1 USD za dosku.

Ak máte obmedzený rozpočet, môžete preskúmať čínsku alternatívu Arduino Nano Every, ktorá vás bude stáť maximálne 5 USD. Rozdiel medzi oficiálnym Nano Every a tým, ktorý ste dostali od čínskych výrobcov, takmer nepostrehnete.

Záver

Arduino Nano Every je aktualizovaná verzia klasickej dosky Arduino Nano. S touto novou doskou získate balík s rovnováhou medzi výkonom, cenou a tvarovým faktorom. Vďaka týmto faktorom je ideálnou voľbou pre projekty s menším priestorom. S novým mikrokontrolérom ATMega4809 získate o 50 % viac programovej pamäte ako Arduino UNO ATmega328P. Má tiež o 200 % väčšiu RAM ako UNO. S jedným menším počtom pinov PWM ako klasické Arduino získate kompletný balík s protokolmi UART, I2C a SPI. Viac informácií o tejto nástenke môžete získať v tomto článku.