Arduino Nano Всеки Pinout

Тази статия ще обясни Arduino Nano Every pinout и техните употреби. Ще получите също информация, свързана с щифтовете за захранване на Nano Every и неговия USB конектор.

Съдържание:

1. Arduino Nano Всеки Pinout

• 1.1. Микроконтролер
• 1.2. USB конектор
• 1.3. USB мост

2. Щифтове

• 2.1. Вграден LED щифт
• 2.2. Цифрови I/O пинове
• 2.3. Аналогови входни щифтове (ADC щифтове)
• 2.4. PWM щифтове

3. Комуникация

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Сила

• 4.1. Преобразувател на мощност
• 4.2. Силово дърво

5. НУЛИРАНЕ на щифтове

6. Конектор за отстраняване на грешки

7. Размери

8. Ценообразуване

Заключение

1. Arduino Nano Всеки Pinout

Платката Nano Every е проектирана да бъде лесна за употреба, адаптивна и подходяща за начинаещи и напреднали потребители на Arduino. Със своя малък форм-фактор и тегло от само 5 грама, той е идеален за евтини проекти за роботика и електроника.

Arduino Nano Every съдържа ATMega4809, по-мощен процесор от този в платката Arduino UNO. Това ви позволява да компилирате по-усъвършенствана програма, тъй като има 50% повече програмна памет от Arduino UNO ATmega328P. Освен това има 200% по-голяма RAM от UNO.

Ако използвате Arduino Nano за вашия проект, ще бъде много по-лесно да го смените с вашата платка Arduino Nano Every. Вашият код ще работи добре дори след размяната на двете платки и не е необходимо да пренаписвате тези двигатели, които сте планирали в началото на проекта.

Преди да пристъпим към тези подробности за всеки компонент на Arduino Every, по-долу дадената таблица е обобщение на всички основни периферни устройства в платката Arduino Nano Every:

1.1. Микроконтролер

В основата на платката Nano Every имаме микроконтролера ATMega4809. Този 8-битов AVR процесор може да работи до 20 MHz. Той идва с 6 KB SRAM и флаш памет от 48 KB. Освен това има 256 байта EEPROM. Тези спецификации го правят способен да обработва по-сложни програми и големи масиви от данни от предшествениците си.

1.2. USB конектор

Arduino Nano Every използва Micro USB порт за захранване и обмен на данни. Това е надстройка от предишния Arduino Nano, който идва с Mini USB-B порт. Nano Every Micro USB конекторът поддържа 5V и може да се използва за захранване на платката от различни източници като захранваща банка и USB порт на компютър.

1.3. USB мост

За серийна комуникация Arduino Nano Every използва процесора SAMD11D14A. Той идва с предварително инсталиран фърмуер, който позволява USB към серийния мост и помага за надстройката на фърмуера на ATMega4809 чрез UPDI интерфейса. Освен това, този фърмуер включва и буутлоудър, който помага за препрограмирането на процесора за поддръжка на различни USB класове. Тази функция подобрява функционалността на Arduino Nano Every, която обикновено е ограничена само до функции на сериен мост.

Забележка: Изводите на SAMD11D14A работят изключително при 3,3 V и се свързват към ATMega4809 чрез превключвател на нивото. Когато свързвате тези щифтове към външни вериги, е необходимо изключително внимание, тъй като те не са толерантни към 5V.

2. Щифтове

Arduino Nano Всеки щифт е подобен на Arduino Nano. Във всеки Arduino Nano има общо 30 пина. Една основна разлика са PWM щифтовете. Nano Every идва с един по-малко PWM пинове от класическия Arduino Nano, който има общо 6 PWM пина.

Нека обсъдим Arduino Nano всеки щифт в детайли.

2.1. Вграден LED щифт

Arduino Nano Every има вграден светодиод на пин D13 на платката. Този щифт също така служи като SPI Clock (SCK) и I/O щифт с общо предназначение (GPIO).

2.2. Цифрови I/O пинове

Arduino Nano Every съдържа 22 цифрови I/O пина. Сред тях има пет PWM пина. Описанието на всеки от тези 22 пина е:

• D2 до D12: I/O щифтове с общо предназначение (включително пет PWM щифта D3, D5, D6, D9 и D10)
• D13: Служи като SPI часовник (SCK) и I/O с общо предназначение (GPIO); има и вграден светодиод
• Tx: Трансмисионен щифт за USART; може да функционира като GPIO
• Rx: Пин на приемника за USART; може да функционира като GPIO
• Аналогови щифтове: Осем аналогови щифта, които могат да работят и като цифрови щифтове. Тези щифтове включват (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Аналогови входни щифтове (ADC щифтове)

Arduino Nano Every включва осем аналогови пина, които могат да се използват като ADC (аналогово към цифрово). Използвайки тези аналогови щифтове, можете да четете аналогови стойности на сензора и да ги показвате на Arduino IDE. Тези аналогови изводи могат да се използват и като цифрови входно-изходни изводи.

Аналоговите щифтове включват:

• A0 до A7: Аналогови входни канали
• AREF: Осигурява референтно напрежение за аналогови входове; също функционира като GPIO

2.4. PWM щифтове

Arduino Nano Every има един по-малко PWM щифт от класическата платка Arduino Nano. Arduino Nano Всеки има общо пет PWM пина. Тези щифтове са D3, D5, D6, D9 и D10.

3. Комуникация

Arduino Nano Всеки има различни комуникационни протоколи. Тези протоколи включват протоколите UART, I2C и SPI. По-долу са подробностите за всеки протокол и съответните им щифтове в Arduino Nano Всяка платка.

3.1. UART

Според листа с данни Arduino Nano Всеки процесор има четири интерфейса USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Тези UART позволяват асинхронна серийна комуникация между устройства. По подразбиране обаче Nano Every излага само два от тези UART:

• Сериен: Това е основният UART, използван за комуникация с компютъра чрез USB.
• Серия 1: Това е допълнителен UART, наличен на Nano Every. Този UART е достъпен чрез Tx и Rx щифтове.

Другите два UART не са директно изложени по подразбиране. Можете да ги активирате, като промените pins_arduino.h файл в кодовите файлове за дъската Nano Every.

UART щифтове на Arduino Nano Every

• Tx (Пин 16)
• Rx (Пин 17)

3.2. 2C

Протоколът I2C или (Inter-Integrated Circuit) може да се използва за комуникация между множество устройства по два проводника SDA и SCL. Всяко от устройствата, свързани през I2C протокола, има свой уникален адрес, който да бъде разпознат от Master (платката Arduino).

В Arduino Nano Every I2C щифтовете са A4 и A5. Тези щифтове могат да функционират и като GPIO щифтове.

• A4/SDA: I2C линия за данни (Pin 8)
• A5/SCL: I2C тактова линия (пин 9)

3.3. SPI

SPI е протокол за синхронни серийни данни. Това е високоскоростен комуникационен протокол. Повечето SPI приложения са за комуникация на къси разстояния.

Следват SPI щифтовете в Arduino Nano Every:

• D11 (КОПИЕ): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Служи като SPI часовник (SCK)
• CS: Използвайте всеки GPIO за избор на чип (CS).

ЗАБЕЛЕЖКА: CIPO/COPI преди беше известен като MISO/MOSI

4. Сила

Arduino Nano Every работи на 5V и може да се захранва или чрез Micro USB порт, или чрез VIN щифта. VIN щифтът поддържа диапазон на напрежение от 7V–21V. Платката също има светодиод за захранване, който светва веднага щом платката е свързана към източника на захранване.

Следват основните захранващи щифтове на всяка платка Arduino Nano:

• ПЕЧЕЛЯ: Този щифт може да захранва платката с външен източник на захранване. Както споменахме, 7V–21V е безопасният диапазон.
• 5V: Този щифт извежда 5V, което идва от регулатора на напрежението.
• 3V3: Захранване от 3,3 V се генерира от бордовия регулатор.
• GND: Заземени щифтове.

Следват някои безопасни текущи ограничения за платката Arduino Nano Every:

• Максималният ток на щифт е ограничен до 40mA, но се препоръчва да не се дава повече от 20mA.
• Максималният ток, който може да поеме цялата платка, е 200mA.
• Уверете се, че общият ток за всяка мощностна група от портове остава под 100 mA.
• Максималният ток за щифта 3.3V е 50 mA.

4.1. Преобразувател на мощност

Два основни преобразувателя на мощност са спасителната линия за Arduino Nano Every board. Единият е DC-DC понижаващ преобразувател, който преобразува входящото напрежение от VIN щифта в препоръчителните 5V. Вторият преобразувател на мощност е LDO регулаторът, използван за 3.3V щифтов изход.

• MPM3610 (DC-DC): Този преобразувател регулира напрежение до 21V. Има минимална ефективност от 65% при най-ниско натоварване. Архивира над 85% ефективност, когато входът е 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Този регулатор намалява входното напрежение от 5V до 3,3V, осигурявайки до 550mA изходен ток за потребителски приложения. Препоръчителният оптимален обхват на тока за този регулатор е максимум 200mA.

4.2. Силово дърво

Дървото на мощността за Arduino Nano Every илюстрира как захранването се подава на платката и микроконтролера ATMega4809.

Arduino Nano е проектиран да бъде гъвкав по отношение на захранването. Nano Every може да се захранва директно чрез USB връзка. Когато не използвате USB, външен източник на захранване може да бъде свързан към VIN щифта. 5V изводът осигурява регулирания 5V изход от бордовия регулатор. Платката също така включва 3.3V регулатор за осигуряване на 3.3V на щифта 3V3.

Забележка: Напрежението от USB порта се подава към VIN щифта след преминаването му от диода на Шотки и DC-DC регулатора. Поради загубите в диода и регулатора, минималното напрежение, необходимо за работа на платката, е 4,5 V при захранване през Micro USB порта. Препоръчителният диапазон е между 4,8 V и 4,9 V, в зависимост от необходимия ток.

5. НУЛИРАНЕ на щифтове

Arduino Nano Every включва два пина REST на щифт 13 и щифт 18. И двата пина могат да нулират микроконтролера. Когато някой от тези щифтове е поставен на LOW, той задейства останалата част от процесора ATMega4809.

6. Конектор за отстраняване на грешки

Под комуникационния модул от долната страна на платката конекторите за отстраняване на грешки са организирани в 3×2 масив от тестови подложки. Тези щифтове на конектора за отстраняване на грешки са на 100 мили един от друг, като четвъртият щифт е пропуснат.

Ето описанието на тези конектори за отстраняване на грешки:

7. Размери

Платката Arduino Nano Every е с дължина 45 mm и ширина 18 mm. Тежи само 5 грама. Със своя компактен размер той е най-подходящ за проекти за носене и дронове.

Arduino Nano Размери на всяка платка:

• Тегло: 5 грама
• ширина: 18 мм
• Дължина: 45 мм

8. Ценообразуване

Arduino Nano се предлага на различни цени, вариращи в зависимост от количеството. Ако закупите една платка, това ще ви струва около 14 USD, или ако изберете пакета Arduino Nano Every, можете да получите три Nano Every за 39 USD, спестявайки ви 1 USD на платка.

Ако сте с ограничен бюджет, можете да разгледате китайската алтернатива Arduino Nano Every, която ще ви струва максимум 5 USD. Едва ли ще забележите разлика между официалния Nano Every и този, който сте взели от китайските производители.

Заключение

Arduino Nano Every е актуализираната версия на класическата платка Arduino Nano. С тази нова платка получавате пакет с баланс между производителност, цена и форм фактор. Поради тези фактори, той е идеален избор за проекти с по-малко пространство. С новия микроконтролер ATMega4809 получавате 50% повече програмна памет от Arduino UNO ATmega328P. Освен това има 200% по-голяма RAM от UNO. С един по-малко PWM пинове от класическия Arduino получавате пълния пакет с UART, I2C и SPI протоколи. Можете да получите повече информация за тази дъска в тази статия.