Currently set to Index
Currently set to Follow

Arduino NANO (НАНО) распиновка различных плат и схемы подключения

Содержание
  1. Что такое Arduino?
  2. Технические характеристики платы
  3. Питание модуля
  4. Распиновка платы Arduino Nano
  5. Расшифровка цвета:
  6. Назначение и обозначения выводов:
  7. Внешний вид платы Arduino Nano с подписанными выводами:
  8. GPIO
  9. Интерфейсы
  10. АЦП
  11. Таймеры (ШИМ)
  12. Прерывания
  13. Другие пины
  14. Интерфейсы связи
  15. Принципиальная схема платы Arduino Nano
  16. Прошивка и память Arduino v3 0 CH340G
  17. Виды памяти
  18. Элементы платы
  19. Микросхема платы FT232R
  20. Сердце платформы — микроконтроллер ATmega328P
  21. Светодиодная индикация
  22. Разъем mini-USB
  23. Линейный понижающий регулятор напряжения 5 В
  24. Описание пинов и распиновка платы Arduino Nano
  25. Расшифровка цвета
  26. Назначение и обозначения выводов
  27. Внешний вид платы Arduino Nano с подписанными выводами
  28. Описание элементов платы Arduino Nano V3
  29. Описание пинов/Распиновка Arduino Nano
  30. Подключение Arduino Nano
  31. Установка драйвера для CH340
  32. Настройка Arduino IDE
  33. Примеры проектов с Arduino Nano
  34. Подключение светодиодов к Arduino Nano
  35. Подключение LCD 1602 к Arduino Nano
  36. Подключение NRF24L01 к Arduino Nano
  37. Схема Arduino Nano ISCP
  38. Питание модуля
  39. Установка драйверов
  40. Выбор платы и порта
  41. Распиновка микроконтроллера Atmega328
  42. Фотографии разных версий платформы

Что такое Arduino?

Логотип Arduino

Arduino – это семейство электронных платформ для обучения электронному дизайну.

Arduino NANO – это компактная платформа для создания прототипов микроэлектроники, предназначенная для использования с макетной платой. Функциональность устройства во многом схожа с Arduino UNO и отличается от нее только габаритами платы и отсутствием отдельного разъема для питания.

В основе Arduino Nano лежит микроконтроллер на базе ATmega328, логического чипа для обработки данных с тактовой частотой 16 МГц, имеющего на борту 8 аналоговых и 14 универсальных цифровых контактов, а также все необходимые интерфейсы: I2C, SPI и UART.

Технические характеристики платы

Питание 5 дюймов
Входной сигнал 7-12 В (постоянный ток)
Количество DP 14 (6 для ШИМ)
Количество точек доступа восемь
Максимальный ток DP 40 мА
Флэш-память форматирования 16/32 Кб
Баран 1/2 Кб
Память в формате EEPROM 512 байт / 1 КБ
Тактовая частота микроконтроллера 16 МГц
Размеры (править Ширина – 19 мм, длина – 42 мм
Масса 7 г

Подробный обзор возможностей карты представлен в даташите – технической документации. Также указаны подробные характеристики и описание НА.

Распиновка.

Питание модуля

Arduino Nano может работать от разных источников питания, он может быть подключен либо через USB Mini-B компьютера, либо от обычного нерегулируемого напряжения 6-20 вольт (контакт 30) или регулируемого напряжения 5 вольт (контакт 27)). Карта автоматически выберет источник питания с самым высоким напряжением.

  1. Через mini-USB или microUSB при подключении к компьютеру;
  2. Через внешний источник питания напряжением 6-20В.

Внешний источник питания стабилизирован благодаря LM1117IMPX-5.0 с напряжением 5В. При подключении через USB используется диод Шоттки.

Распиновка платы Arduino Nano

На рисунке показаны номера и назначения контактов Arduino Nano (вид со стороны, на которой расположен микроконтроллер Atmega328):

Ардуино-нано-контакт

Расшифровка цвета:

– серый цвет – физический вывод микроконтроллера Atmega328;

– светло-серый цвет (PD0, PD1 и т д.) – номер порта микроконтроллера, доступный для программ на ассемблере;

– зеленый цвет (ADC0 и т д.) – номера аналоговых выводов;

– синий цвет – контакты портов UART и SPI.

Назначение и обозначения выводов:

USB – порт USB, предназначенный для подключения Arduina к компьютеру через USB-кабель (требуется разъем USB Mini-B).

VIN – сюда можно подавать питание от внешнего блока питания 7-12 В (блок питания приобретается отдельно). Напряжение будет подаваться на стабилизатор и упадет до 5 В. Поэтому оптимально на этот вывод подать примерно 9 В.

5V – через этот вывод можно запитать плату и от источника питания 5 вольт, однако напряжение должно быть более-менее стабильным, так как оно подается напрямую на микроконтроллер (стабилизатор не задействован), а значит высокое напряжение может убить основной микроконтроллер.

На этот вывод будет зафиксировано напряжение 3,3–3,3 В, которое генерируется внутренним стабилизатором платы. Этот вывод необходим для подключения некоторых внешних устройств, которым для работы требуется 3,3 В, обычно всех типов ЖК-дисплеев. Однако максимальный выходной ток не должен превышать 50 мА.

GND – Земля (заземляющий контакт).

AREF – это опорное напряжение для аналоговых входов. Используется по мере необходимости (настраивается с помощью analogReference()).

IOREF – позволяет узнать рабочее напряжение микроконтроллера. Редко используемый. На китайских столах он полностью отсутствует.

Reset – сбросить микроконтроллер, подать низкий уровень на этот вход.

SDA, SCL – вывод интерфейса TWI / I2C.

D0… D13 – цифровые входы / выходы. На контакте D13 висит встроенный светодиод, который загорается, если на контакте D13 ВЫСОКИЙ.

0 (RX), 1 (TX) – вывод порта UART (последовательный порт).

A1… A5 – аналоговые входы (также могут использоваться как цифровые).

Внешний вид платы Arduino Nano с подписанными выводами:

 

Внешний вид-плата-Arduino-Nano

Здесь:

Светодиоды RX + TX – светодиоды – мигают, когда данные передаются через последовательный порт UART (контакты RX и TX).

Кнопка сброса – кнопка перезапуска микроконтроллера;

(другие номиналы см выше)

FTDI USB Chip – микросхема FTDI FT323RL, которая используется для подключения arduino к компьютеру через USB-кабель. Со стороны Arduino это последовательный интерфейс. Этот интерфейс будет доступен на компьютере как виртуальный COM-порт (драйверы для микросхемы FTDI, обычно входящие в состав Arduino IDE, должны быть установлены).

Схематично это выглядит так:

Распиновка платы Arduino-Nano

Номер пина, название, тип и описание пинов:

Таблица-Распиновка-Плата-Arduino-Nano

GPIO

Начнем с контактов, большинство из которых являются GPIO. Входы-выходы для общего использования и входы-выходы для общего использования обозначены на плате как D0-D13 и A0-A5. Согласно изображению распиновки они называются PD *, PB * и PC *, (вместо звездочки – цифра) они отмечены темно-бежевым цветом. Почему они «официально» называются PD / PB / PC? Так как пины объединены в порты по несколько штук (не более 8), для примера Nano есть три порта: D, B и C соответственно, пины подписаны: PD3 – Порт D 3 – третий выход порта D. Это цифровые выводы, способные выводить логический сигнал (0 или VCC) и считывать тот же логический сигнал. VCC – это напряжение питания микроконтроллера, при нормальном использовании нормальной платы Arduino оно составляет 5 вольт, соответственно это логика 5 вольт: 0V – сигнал низкого уровня (LOW), 5V – высокий уровень (HIGH). Напряжение питания микроконтроллера играет очень важную роль, подробнее об этом позже. GPIO имеют разные режимы работы: вход (INPUT), выход (OUTPUT) и вход с подтягиванием к источнику питания с помощью встроенного в МК резистора 20 кОм (INPUT_PULLUP). Подробнее о режимах мы поговорим в отдельном уроке.

Все выводы GPIO в режиме ввода могут принимать сигнал с напряжением от 0 до 5 вольт (фактически до 5,5 вольт, согласно даташиту микроконтроллера). Отрицательное напряжение или напряжение выше 5,5 В приведет к выходу вывода или даже самого MC. Напряжение 0-2,5 вольт считается низким уровнем (LOW), 2,5-5,5 – высоким уровнем (HIGH). Если GPIO нигде не подключен, например. «Подвешенный в воздухе», он предполагает случайное напряжение, возникающее из-за помех от сети (кабели 220 В в стенах) и электромагнитных волн на разных частотах, которые пронизывают современный мир.

GPIO в режиме вывода (OUTPUT) являются транзисторными выходами микроконтроллера и могут выводить напряжение 0 или VCC (напряжение питания MC). Стоит отметить, что микроконтроллер является логическим устройством, а не силовым, его выходы предназначены для отправки сигналов другим железкам, а не для их подачи напрямую. Максимальный ток, который можно снять с выхода Arduino GPIO, составляет 40 мА. Если вы попытаетесь удалить больше, контакт выйдет из строя (выходной транзистор просто перегорит). Что такое 40 мА? Типичный 5-миллиметровый одноцветный светодиод потребляет 20 мА, что практически единственное, что можно запитать напрямую от Arduino. Также не забываем о максимальном токе со всех выводов, он ограничен 200 мА, то есть запитать более 10 светодиодов с платы на полной яркости невозможно…

Интерфейсы

Большинство GPIO имеют дополнительную функциональность, поскольку к ним подключены выводы других систем микроконтроллеров, вы уже знаете их из предыдущего урока:

  • АЦП (ADC, аналого-цифровой преобразователь) – зеленый * сигнатуры АЦП на распиновке
  • UART (интерфейс связи) – TXD и RXD синие на распиновке
  • Выводы таймера, они же выводы ШИМ – светло-фиолетовые OC * A и OC * B, где * – номер таймера
  • SPI (интерфейс связи) – синий SS, MOSI, MISO, SCK
  • I2C (интерфейс связи) – синий SDA и SCL
  • INT (аппаратное прерывание) – розовые INT0 и INT1, а также PCINT * – PinChangeInterrupt

АЦП

Контакты ADC (от ADC) помечены на плате буквой A. Да, контакты A6 и A7 на плате Nano имеют только один вход для ADC и не являются контактами GPIO! ADC – аналого-цифровой преобразователь, позволяет измерять напряжение от 0 до VCC (напряжение питания MC) или опорное напряжение. На большинстве плат Arduino емкость АЦП составляет 10 бит (2 ^ 10 = 1024), что означает следующее: напряжение от 0 до опорного напряжения преобразуется в цифровое значение от 0 до 1023 (1024-1, так как отсчет начинается с нуля). Опорное напряжение играет очень важную роль: для 5 В шаг измерения АЦП будет 4,9 милливольта (0,00488 В), а для опорного 1,1 В – 1,1 мВ (0,00107 В). Дело в том, что я думаю, вы поняли. Если опорное напряжение выставить ниже напряжения блока питания МК, то оцифровав напряжение выше опорного, получим 1023. Подавая на АЦП напряжение выше 5,5 Вольт, получаем сгоревшую дверцу. Также не рекомендуется подавать отрицательное напряжение. На ардуино есть несколько режимов опорного напряжения: оно может быть равно VCC (напряжение питания), 1,1 В (от встроенного в МК стабилизатора) или получать значение от внешнего источника на вывод Aref, так что оно можно отрегулировать нужный диапазон и добиться желаемой точности. Другие модели Arduino (например, Mega) имеют другие встроенные режимы. Рекомендуется подключать опорное напряжение к плате через резистор, например 1 кОм. Для измерения напряжений выше 5,5 вольт необходимо использовать делитель напряжения на резисторах.

Таймеры (ШИМ)

Выводы по таймеру: в микроконтроллере помимо обычного вычислительного ядра, с которым мы работаем, есть еще «жесткие» счетчики, которые работают параллельно со всем остальным железом. Эти счетчики также называются таймерами, хотя они не имеют ничего общего с таймерами: счетчики буквально подсчитывают количество тиков кварцевого генератора, который устанавливает рабочую частоту для всей системы. Зная частоту генератора (обычно 16 МГц), можно с очень высокой точностью определять временные интервалы и что-то делать на их основе. Что это за счетчики для нас? Из коробки, называемой Arduino IDE, у нас есть несколько готовых инструментов на основе таймера (функции времени, задержки, измерения длительности импульса и т.д.).

В этой статье мы поговорим о выводах и выводах, а также поговорим о них: каждый счетчик имеет два выхода GPIO. Нано (МК ATmega328p) имеет три счетчика, соответственно 6 выходов. Одна из возможностей счетчиков – генерация сигнала ШИМ, который отправляется на соответствующие GPIO. Для nano это выводы D 5 и 6 (счетчик 0), 9 и 10 (таймер 1) и 3 и 11 (таймер 2). Отдельное занятие посвящено сигналу ШИМ, теперь просто помните, что с его помощью можно управлять яркостью светодиодов, скоростью вращения моторов, мощностью нагрева спиралей и многим другим. Но вы должны помнить, что ограничение тока 40 мА никуда не делось, и ничего более мощного, чем светодиоды, не может питаться от контактов.

Прерывания

Аппаратные прерывания позволяют процессору мгновенно переключаться на определенный блок действий (функция обработки прерывания) при изменении уровня сигнала на выводе. Подробнее об этом, а также о PinChangeInterrupts мы поговорим в другом уроке.

Другие пины

  • Вывод 3,3 В может использоваться для питания маломощных датчиков и модулей: максимальный ток, который можно снять с вывода 3,3 В, составляет 150 мА, чего достаточно для любых датчиков и модулей, за исключением, возможно, радиомодулей nrf25L01.
  • Вывод GND – заземление, все GND подключены
  • Вывод 5V – питание от источника с напряжением до 5,5В (подробнее о блоке питания см. В следующем уроке)
  • Pin Vin – питание от источника с напряжением 7-15В (подробнее о блоке питания см. В следующем уроке)
  • RST – перезапустить МК. Также этот пин отображается на кнопке

Интерфейсы связи

Arduino Nano поддерживает интерфейс I2C для связи с различными устройствами и периферийными устройствами. Обычное приложение связывается с дисплеем через шину I2C. Благодаря специальной технологии можно просматривать наборы символов и данные на дисплее, используя всего 2 контакта, в Nano это контакты D4 SDA) и D5 (SCL).

На официальном сайте есть специальная библиотека для работы с ним. При написании программ не забывайте включать его в директиву:

# включает SPI.h

Теперь вы можете организовать систему связи.

Принципиальная схема платы Arduino Nano

Часть схемы возле микроконтроллера Atmega328P:

Схема-схема-arduino-nano

Часть схемы рядом с микросхемой FT323 (но на китайских картах на ее месте будет стоять CH340):

Схема-схема-arduino-nano

Стабилизатор мощности:

Схема-схема-arduino-nano

Схема разъема ISCP (подробнее здесь):

Схема-схема-arduino-nano

Схема всей платы Arduino Nano:

Схема-схема-arduino-nano

Прошивка и память Arduino v3 0 CH340G

Стандартная версия платы Arduino Nano, работающая на микросхеме ATmega328P, может быть прошита только через программатор с интерфейсом SPI.

Кроме того, выпускается модель AN, на которой также установлена ​​микросхема CH340G. Преимущество этой сборки в том, что плату можно прошить без подключения программатора SPI через порт USB. Это делается с помощью встроенного загрузчика и преобразователя USB-COM.

При необходимости такую ​​модель Nano также можно прошить через интерфейс SPI.

Для загрузки прошивки через mini-USB вам потребуются:

  1. Подключите карту к ПК через USB. Система определит устройство как USB 2.0 SERIAL.
  2. Загрузите и установите драйвер CH340G.

Как только драйвер будет установлен, система правильно определит карту и может быть перепрошита программистом. Светодиод ON на плате загорится, а светодиод будет мигать.

Виды памяти

ATmega328P поддерживает 3 типа памяти:

  1. Стремительный. Он работает как постоянное запоминающее устройство.
  2. БАРАН.
  3. EEPROM. Эта память также предназначена только для чтения, но ее можно перепрограммировать.

Микроконтроллер Atmel имеет 32 КБ флэш-памяти (30 КБ свободно, так как 2 КБ занято загрузчиком), 2 КБ ОЗУ и 1 КБ EEPROM.

Элементы платы

Arduino Nano состоит из множества элементов, в том числе:

  • микросхемы;
  • пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, диоды);
  • разъемы;
  • регуляторы.

Микросхема платы FT232R

Микросхема допускает подключение платы по USB. Чип, установленный в AN, не может работать напрямую с интерфейсом USB, поэтому FT232R преобразует его в интерфейс UART.

Микросхема платы FT232R.

Сердце платформы — микроконтроллер ATmega328P

ATmega328P – контроллер основной платы. В него загружается набросок, написанный программистом, и контроллер отправляет команды различным элементам платы. Например, микроконтроллер мигает диодами, реле переключается, а пьезоэлемент издает звуки.

Светодиодная индикация

На плате есть 4 встроенных светодиода, каждый из которых имеет свое назначение:

  1. Светодиоды RX и TX мигают во время передачи данных по UART.
  2. Диод L загорается при подаче на него высокого сигнала и гаснет при низком уровне.
  3. Светодиод ON горит, когда на плату подано питание.

Кроме того, практически любой вывод микроконтроллера можно подключить к другим светодиодам, 7-сегментным индикаторам или даже дисплеям.

Разъем mini-USB

Через разъем mini-USB карту можно подключить к персональному компьютеру. AN также может получать питание от внешних источников через этот интерфейс.

Линейный понижающий регулятор напряжения 5 В

В качестве регулятора используется микросхема LM1117MPX-5.0. Преобразует сигнал питания AN в сигнал питания микроконтроллера ATmega и других логических вентилей, которые не поддерживают напряжение более 5 В. Например, транзисторные логические элементы (TTL) получают питание от сигнала такой величины.

Описание пинов и распиновка платы Arduino Nano

На рисунке показаны номера и назначения контактов Arduino Nano (вид со стороны, на которой расположен микроконтроллер Atmega328):

Ардуино-нано-контакт

Распиновка Arduino Nano V2.2
Arduino Nano V3.x - Описание контактов (распиновка)

Каждый из 14 цифровых контактов Nano может быть настроен как вход или выход с помощью функций pinMode (), digitalWrite () и digitalRead (). Контакты работают при 5 В. Каждый вывод имеет подтягивающий резистор 20-50 кОм и может выдерживать до 40 мА. Некоторые пины имеют специальные функции:

  • Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Контакты используются для приема (RX) и передачи (TX) данных TTL. Эти контакты подключаются к соответствующим контактам последовательного чипа FTDI USB to TTL.
  • Внешнее прерывание: 2 и 3. Эти выводы могут быть настроены на запуск прерывания по наименьшему значению, по нарастающему или спадающему фронту или при изменении значения. Подробнее см. Функцию attachInterrupt().
  • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Любой вывод обеспечивает 8-битный ШИМ с помощью функции analogWrite().
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Эти контакты используются для связи SPI, которая, хотя и поддерживается оборудованием, не включена в язык Arduino.
  • Светодиод: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если вывод имеет высокий потенциал, светодиод горит.

Платформа Nano имеет 8 аналоговых входов, каждый с разрешением 10 бит (т. Е. Может принимать 1024 различных значения). Стандартно контакты имеют диапазон до 5 В относительно земли, однако верхний предел можно изменить с помощью функции analogReference (). Некоторые пины имеют дополнительные функции:

  • I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Связь I2C (TWI) осуществляется через контакты. Для создания используется библиотека Wire.

Дополнительная пара штифтов платформы:

  • AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с analogReference().
  • Сброс настроек. Низкий уровень сигнала на выводе перезапускает микроконтроллер. Обычно он используется для подключения кнопки сброса на плате расширения, которая предотвращает доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Расшифровка цвета

– серый цвет – физический вывод микроконтроллера Atmega328;

– светло-серый цвет (PD0, PD1 и т д.) – номер порта микроконтроллера, доступный для программ на ассемблере;

– зеленый цвет (ADC0 и т д.) – номера аналоговых выводов;

– синий цвет – контакты портов UART и SPI.

Назначение и обозначения выводов

USB – это USB-порт, предназначенный для подключения ардуины к компьютеру через USB-кабель (требуется разъем USB Mini-B).

VIN – сюда можно подавать питание от внешнего блока питания 7-12 В (блок питания приобретается отдельно). Напряжение будет подаваться на стабилизатор и упадет до 5 В. Поэтому оптимально на этот вывод подать примерно 9 В.

5V – через этот вывод можно запитать плату и от источника питания 5 вольт, однако напряжение должно быть более-менее стабильным, так как оно подается напрямую на микроконтроллер (стабилизатор не задействован), а значит высокое напряжение может убить основной микроконтроллер.

На этот вывод будет зафиксировано напряжение 3,3–3,3 В, которое генерируется внутренним стабилизатором платы. Этот вывод необходим для подключения некоторых внешних устройств, которым для работы требуется 3,3 В, обычно всех типов ЖК-дисплеев. Однако максимальный выходной ток не должен превышать 50 мА.

GND – Земля (заземляющий контакт).

AREF – это опорное напряжение для аналоговых входов. Используется по мере необходимости (настраивается с помощью analogReference()).

IOREF – позволяет узнать рабочее напряжение микроконтроллера. Редко используемый. На китайских столах он полностью отсутствует.

Reset – сбросить микроконтроллер, подать низкий уровень на этот вход.

SDA, SCL – вывод интерфейса TWI / I2C.

D0… D13 – цифровые входы / выходы. На контакте D13 висит встроенный светодиод, который загорается, если на контакте D13 ВЫСОКИЙ.

0 (RX), 1 (TX) – вывод порта UART (последовательный порт).

A1… A5 – аналоговые входы (также могут использоваться как цифровые).

Внешний вид платы Arduino Nano с подписанными выводами

Внешний вид-плата-Arduino-Nano

Здесь:

Светодиоды RX + TX – светодиоды – мигают, когда данные передаются через последовательный порт UART (контакты RX и TX).

Кнопка сброса – кнопка перезапуска микроконтроллера;

(другие номиналы см выше)

FTDI USB Chip – микросхема FTDI FT323RL, используемая для подключения Arduino к компьютеру через USB-кабель. Со стороны Arduino это последовательный интерфейс. Этот интерфейс будет доступен на компьютере как виртуальный COM-порт (драйверы для микросхемы FTDI, обычно входящие в состав Arduino IDE, должны быть установлены).

Будет интересно➡ Самые популярные проекты на Arduino

Схематично это выглядит так:

Распиновка платы Arduino-Nano

Номер пина, название, тип и описание пинов:

Таблица-Распиновка-Плата-Arduino-Nano

Описание элементов платы Arduino Nano V3

Описание элементов платы Arduino Nano V3.0

  • USB-разъем – разъем USB Mini-B для подключения USB-устройств;
  • Вывод аналогового опорного сигнала – для определения опорного напряжения АЦП;
  • Земля – ​​земля;
  • Цифровые пины (2-13) – цифровые пины;
  • TXD – вывод для передачи данных по UART;
  • RXD – вывод для приема данных по UART;
  • Кнопка сброса – кнопка сброса микроконтроллера;
  • ISCP (In-Circuit Serial Programmer) – контакты для перепрограммирования платы;
  • Микроконтроллер ATmega328P – микроконтроллер – основной элемент на плате;
  • Вывод аналогового входа (A0-A7) – аналоговые входы;
  • Vin: вход используется для подачи питания от внешнего источника;
  • Шпильки заземления – земля;
  • Вывод питания 5 Вольт – питание 5 В;
  • Вывод питания 3 В – блок питания 3,3 В;
  • RST – перезапуск входа;
  • SMD Crystal – кварцевый резонатор (зарг. «Кварц») – устройство, в котором пьезоэлектрический эффект и явление механического резонанса используются для построения качественного резонансного элемента электронной схемы;
  • TX LED (Белый) – LED – индикатор передачи данных по UART;
  • RX LED (Красный) – LED – индикатор приема данных по UART;
  • Светодиод питания (синий) – светодиод – индикатор питания;
  • Светодиод контакта 13 (желтый) – светодиод подключен к контакту 13.

Описание пинов/Распиновка Arduino Nano

Распиновка Arduino Nano V2.2
Arduino Nano V3.x - Описание контактов (распиновка)

Каждый из 14 цифровых контактов Nano может быть настроен как вход или выход с помощью функций pinMode (), digitalWrite () и digitalRead (). Контакты работают при 5 В. Каждый вывод имеет подтягивающий резистор 20-50 кОм и может выдерживать до 40 мА. Некоторые пины имеют специальные функции:

  • Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Контакты используются для приема (RX) и передачи (TX) данных TTL. Эти контакты подключаются к соответствующим контактам последовательного чипа FTDI USB to TTL.
  • Внешнее прерывание: 2 и 3. Эти выводы могут быть настроены на запуск прерывания по наименьшему значению, по нарастающему или спадающему фронту или при изменении значения. Подробнее см. Функцию attachInterrupt().
  • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Любой вывод обеспечивает 8-битный ШИМ с помощью функции analogWrite().
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Эти контакты используются для связи SPI, которая, хотя и поддерживается оборудованием, не включена в язык Arduino.
  • Светодиод: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если вывод имеет высокий потенциал, светодиод горит.

Платформа Nano имеет 8 аналоговых входов, каждый с разрешением 10 бит (т. Е. Может принимать 1024 различных значения). Стандартно контакты имеют диапазон до 5 В относительно земли, однако верхний предел можно изменить с помощью функции analogReference (). Некоторые пины имеют дополнительные функции:

  • I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Связь I2C (TWI) осуществляется через контакты. Для создания используется библиотека Wire.

Дополнительная пара штифтов платформы:

  • AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с analogReference().
  • Сброс настроек. Низкий уровень сигнала на выводе перезапускает микроконтроллер. Обычно он используется для подключения кнопки сброса на плате расширения, которая предотвращает доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Подключение Arduino Nano

Подключить плату Arduino Nano к компьютеру просто – она ​​похожа на обычную плату Uno. Единственная сложность может возникнуть при работе с картой на базе микросхемы ATMEGA 168: в настройках необходимо сначала выбрать карту Nano, затем желаемый вариант процессора.

Установка драйвера для CH340

Чип CH340 часто используется в платах Arduino со встроенным преобразователем USB-to-serial. Это позволяет снизить затраты на производство плат, не влияя на их производительность. С помощью этого программатора вы можете легко прошивать платы Arduino. Чтобы начать работу с этой микросхемой, вам необходимо установить драйвер на компьютер.

Монтаж осуществляется в несколько этапов:

  • Скачайте архив с нужным драйвером операционной системы. Для Windows, MacOS и Linux вы можете скачать драйверы по ссылке в нашей статье USB UART.
  • Распаковка архива.
  • Найдите файл SETUP.EXE, запустите его.
  • На мониторе появится окно, в котором нужно нажать кнопку «Установить». Начнется установка драйвера, после чего вы сможете приступить к работе со схемой.

Настройка Arduino IDE

Стандартная среда разработки Arduino IDE используется для того, чтобы все типы Arduino работали с компьютером. Для начала вам нужно сначала загрузить Arduino IDE с официального сайта и установить ее. Загрузить установщик Windows удобнее, особенно если среда разработки будет установлена ​​на постоянно работающий компьютер. Если архив был скачан, его нужно распаковать и запустить файл Arduino.exe.

После установки среды ее необходимо запустить. Для этого вам необходимо подключить саму плату Arduino к компьютеру через USB. Затем зайдите в Пуск >> Панель управления >> Диспетчер устройств, найдите там COM- и LPT-порты. Установленная карта появится в списке, и будет указан номер порта, к которому карта подключена.

Далее вам нужно запустить Arduino IDE, перейти в меню Tools >> Port и указать порт, к которому подключена Arduino. В меню Tools >> Boards вы должны выбрать модель подключенной платы, в данном случае Arduino Nano. Если у вас карта Nano версии 2.0, вы также должны выбрать опцию процессора в соответствующем меню.

важно помнить, что если к вашему компьютеру подключена другая карта, вам нужно будет снова изменить настройки на соответствующем устройстве.

Примеры проектов с Arduino Nano

Реализовывать проекты в AN удобно за счет наличия библиотек, упрощающих написание кода.

Подключение светодиодов к Arduino Nano

Запитать светодиодный диод можно, например, с помощью вывода 13 через ограничительный резистор 220 Ом. Чтобы этот диод вспыхнул, вам нужно написать следующий код:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 void setup () {// инициализация элементов кода (аналог int main () в C) pinMode (13, OUTPUT); // объявление вывода 13 как вывода} void loop () {// бесконечный цикл (аналог while (1) в C) digitalWrite (13, HIGH); // включаем задержку светодиода (1000); // убедитесь, что он мигает с частотой 1 Гц digitalWrite (13, LOW); // выключить светодиод – задержка диода (1000); // обеспечивает мигание с частотой 1 Гц}

void setup () {// инициализация элементов кода (аналог int main () в C) pinMode (13, OUTPUT); // объявляем вывод 13 как выход} void loop () {// бесконечный цикл (аналог while (1) в C) digitalWrite (13, HIGH); // активируем задержку светодиода (1000); // обеспечивает мигание с частотой 1 Гц digitalWrite (13, LOW); // отключаем задержку светодиода (1000); // гарантирует, что он мигает с частотой 1 Гц }

Для создания пиксельного изображения, где пиксель равен 1 диоду, используется адресная лента WS2812.

Подключение LCD 1602 к Arduino Nano

1602 LCD – это программируемый монохромный дисплей. Чтобы подключить его к плате, нужно написать следующий набросок:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 #включать
  • Жидкокристаллический ЖК-дисплей (12,11,5,4,3,2); пустая настройка () {lcd.init (); // инициализируем экран lcd.backlight (); // активируем подсветку lcd.setCursor (0,0); // поместим курсор в начало первой строки lcd print (“text”); // введите в первой строке lcd.setCursor (0,1); // помещаем курсор в начало второй строки lcd.print (“text”); // набираем во второй строке}

#включать

  • Жидкокристаллический ЖК-дисплей (12, 11, 5, 4, 3, 2); пустая настройка () {lcd.init (); // инициализируем экран lcd.backlight (); // включить выделение lcd.setCursor (0,0); // помещаем курсор в начало первой строки lcd.print (“text”); // ввод в первой строке lcd.setCursor (0,1); // помещаем курсор в начало второй строки lcd.print (“text”); // ввод во второй строке }

    Подключение NRF24L01 к Arduino Nano

    NRF24L01 – это радиомодуль, который часто используется для создания Интернета вещей. Он запускается на плате следующим образом:

    Вывод модуля Распиновка карт
    GND GND
    VCC 3,3 В
    ТАМ ЕСТЬ D9
    ДНС D10
    SCK D13
    MOSI D11
    MISO D12
    IRQ Не подключается

    Схема Arduino Nano ISCP

    Напоследок нужно сказать о подключении программатора. Для программирования контроллеров Atmel, на которых собран модуль Arduino, используется интерфейс ICSP. Для Arduino Nano icsp распиновка выглядит так (см. Верхнюю часть предыдущего рисунка):

    1. MISO (мастер получает от подчиненного);
    2. + 5В (питание);
    3. SCK (тактовый импульс);
    4. MOSI (мастер передает подчиненному);
    5. СБРОС НАСТРОЕК
    6. GND (земля).

    Первый контакт 6-контактного разъема имеет квадратную форму у основания и пронумерован по часовой стрелке, если смотреть сверху. Чтобы не возникало сомнений в порядке нумерации выводов разъема, ниже представлен фрагмент принципиальной схемы платы Arduino:

    Этот разъем подключается к программатору последовательного интерфейса программирования (SPI) Atmel. Кроме того, микропрограмму контроллера можно изменить из среды программирования через USB-кабель, поэтому нет необходимости покупать программатор (он нужен только в том случае, если нет программы загрузчика).

    Питание модуля

    Arduino Nano может работать от разных источников питания, он может быть подключен либо через USB Mini-B компьютера, либо от обычного нерегулируемого напряжения 6-20 вольт (контакт 30) или регулируемого напряжения 5 вольт (контакт 27)). Карта автоматически выберет источник питания с самым высоким напряжением.

    1. Через mini-USB или microUSB при подключении к компьютеру;
    2. Через внешний источник питания напряжением 6-20В.

    Внешний источник питания стабилизирован благодаря LM1117IMPX-5.0 с напряжением 5В. При подключении через USB используется диод Шоттки.

    Установка драйверов

    В Windows драйверы будут установлены автоматически при подключении карты, если использовался установщик. Если вы загрузили и разархивировали Zip-архив или по какой-либо причине карта не распознается правильно, выполните следующие действия.

    • Щелкните меню «Пуск» и откройте панель управления.
    • Перейдите в раздел Система и безопасность. Затем нажмите «Система». Затем откройте Диспетчер устройств).
    • Посмотрите в разделе Порты (COM и LPT). Вы должны увидеть открытый порт с именем «FT232R USB UART». Если раздел COM и LPT отсутствует, см. Раздел Другие устройства, неизвестное устройство».
    • Щелкните правой кнопкой мыши порт USB UART FT232R и выберите параметр «Обновить драйвер…».
    • Затем выберите вариант «Искать драйверы на этом компьютере».
    • Наконец, найдите каталог FTDI USB Drivers, который находится в папке Drivers программы Arduino.
    • После этого Windows завершит установку драйвера.

    Выбор платы и порта

    Откройте Arduino IDE. Arduino Nano выбирается в меню «Инструменты»> «Плата.

    Arduino Nano V3.0 - выбор устройства
    Выберите микроконтроллер, на котором основана ваша плата. Для Arduino Nano V3.x это ATmega328P, а для Arduino Nano V2.x – ATmega128.

    Arduino Nano V3.0: выбор микроконтроллера

    Выберите последовательный порт карты в меню «Инструменты»> «Порт». Скорее всего, это COM3 или выше (в моем случае это COM5).

    Arduino Nano V3.0 - выбор COM-порта
    Если у вас есть модель Arduino Nano CH340G, то лучше всего использовать Arduino в качестве программиста ISP.

    Arduino Nano V3.0 - выбираем программиста

    Распиновка микроконтроллера Atmega328

     

    Иногда бывает полезно иметь под рукой схему самого микроконтроллера, которая находится на платах Arduino Uno и Nano. Вот его распиновка:

    Atmega328-контактный

    Фотографии разных версий платформы

    Ниже представлены фотографии платформы разных версий и разных производителей.
    Многие задаются вопросом, чем китайский карлик ардуино отличается от оригинала? Можно с уверенностью сказать, что основное отличие официальных платформ от сторонних только в цене и упаковке товара.

    • Все
    • Официальная версия
    • Аналог на базе CH340G

    Официальная версия Arduino Nano

    Официальная версия

    Официальная версия Arduino Nano

    Официальная версия

    Официальная версия Arduino Nano

    Официальная версия

    Неофициальный Arduino Nano на базе CH340G

    Китайский аналог Nano на базе CH340G

    Неофициальный Arduino Nano на базе CH340G

    Китайский аналог Nano на базе CH340G

    Неофициальный Arduino Nano на базе CH340G

    Китайский аналог Nano на базе CH340G

    Есть ли качественная разница между официальными комиссиями и их коллегами? Нет! Все платформы Arduino работают точно так же, с соблюдением заявленных характеристик.

Оцените статью
radiochipi.ru
Adblock
detector