Arduino Nano Každý Pinout

Tento článek vysvětlí Arduino Nano Every pinout a jejich použití. Získáte také informace související s napájecími kolíky Nano Every a jeho USB konektorem.

Obsah:

1. Arduino Nano Každý Pinout

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

2. Špendlíky

• 2.1. Vestavěný LED kolík
• 2.2. Digitální I/O piny
• 2.3. Analogové vstupní kolíky (ADC kolíky)
• 2.4. PWM kolíky

3. Komunikace

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Síla

• 4.1. Power Converter
• 4.2. Strom moci

5. RESET Piny

6. Ladění konektoru

7. Rozměry

8. Ceny

Závěr

1. Arduino Nano Každý Pinout

Deska Nano Every je navržena tak, aby byla uživatelsky přívětivá, přizpůsobivá a vhodná pro začátečníky i pokročilé uživatele Arduina. Díky malému tvaru a hmotnosti pouhých 5 gramů je ideální pro nízkonákladové projekty v oblasti robotiky a elektroniky.

Arduino Nano Every obsahuje ATMega4809, výkonnější procesor než ten na desce Arduino UNO. To vám umožní sestavit pokročilejší program, protože má o 50 % více programové paměti než Arduino UNO ATmega328P. Má také o 200 % větší RAM než UNO.

Pokud pro svůj projekt používáte Arduino Nano, bude mnohem jednodušší jej vyměnit za vaši desku Arduino Nano Every. Váš kód bude fungovat dobře i po výměně obou těchto desek a nemusíte přepisovat ty motory, které jste plánovali na začátku projektu.

Než přistoupíme k těmto detailům každé komponenty Arduino Every, níže uvedená tabulka je souhrn všech hlavních periferií uvnitř desky Arduino Nano Every:

1.1. Mikrokontrolér

V jádru desky Nano Every máme mikrokontrolér ATMega4809. Tento 8bitový procesor AVR může běžet až na 20 MHz. Dodává se s 6 KB SRAM a flash pamětí 48 KB. Má také 256 bajtů EEPROM. Tyto specifikace umožňují zpracovat složitější programy a velká datová pole než jeho předchůdci.

1.2. USB konektor

Arduino Nano Every používá Micro USB port pro napájení a výměnu dat. Jedná se o upgrade z předchozího Arduino Nano, který je dodáván s portem Mini USB-B. Konektor Nano Every Micro USB podporuje 5V a lze jej použít k napájení desky z různých zdrojů, jako je powerbanka a PC USB port.

1.3. USB most

Pro sériovou komunikaci používá Arduino Nano Every procesor SAMD11D14A. Dodává se s předinstalovaným firmwarem, který umožňuje připojení USB k sériovému mostu a pomáhá s upgradem firmwaru ATMega4809 přes rozhraní UPDI. Navíc tento firmware obsahuje také bootloader, který pomáhá přeprogramovat procesor tak, aby podporoval různé třídy USB. Tato funkce vylepšuje funkčnost Arduino Nano Every, která je obecně omezena pouze na funkce sériového mostu.

Poznámka: Piny SAMD11D14A pracují výhradně na 3,3 V a připojují se k ATMega4809 přes řadič úrovně. Při připojování těchto pinů k externím obvodům je nutná extrémní opatrnost, protože nejsou tolerantní k 5V.

2. Špendlíky

Arduino Nano Každý pin je podobný Arduino Nano. V Arduino Nano Every je celkem 30 pinů. Jedním z hlavních rozdílů jsou piny PWM. Nano Every přichází s jedním méně PWM piny než klasické Arduino Nano, které má celkem 6 PWM pinů.

Pojďme si podrobně probrat Arduino Nano Every pin.

2.1. Vestavěný LED pin

Arduino Nano Every má vestavěnou LED na pinu D13 desky. Tento kolík také slouží jako hodiny SPI (SCK) a kolík I/O (GPIO) pro všeobecné použití.

2.2. Digitální I/O piny

Arduino Nano Every obsahuje 22 digitálních I/O pinů. Mezi nimi je pět pinů PWM. Popis každého z těchto 22 pinů je:

• D2 až D12: Univerzální I/O piny (včetně pěti PWM pinů D3, D5, D6, D9 a D10)
• D13: Slouží jako hodiny SPI (SCK) a I/O pro všeobecné použití (GPIO); má také vestavěnou LED
• Tx: Přenosový kolík pro USART; může fungovat jako GPIO
• Rx: Pin přijímače pro USART; může fungovat jako GPIO
• Analogové piny: Osm analogových pinů, které mohou fungovat také jako digitální piny. Tyto kolíky zahrnují (D14 (A0) – D21 (A7))

2.3. Analogové vstupní kolíky (ADC kolíky)

Arduino Nano Every obsahuje osm analogových pinů, které lze použít jako ADC (Analog to Digital). Pomocí těchto analogových pinů můžete číst hodnoty analogových senzorů a zobrazovat je na Arduino IDE. Tyto analogové piny lze také použít jako digitální vstupně-výstupní piny.

Mezi analogové piny patří:

• A0 až A7: Analogové vstupní kanály
• AREF: Poskytuje referenční napětí pro analogové vstupy; funguje také jako GPIO

2.4. PWM kolíky

Arduino Nano Every obsahuje o jeden pin PWM méně než klasická deska Arduino Nano. Arduino Nano Every má celkem pět PWM pinů. Tyto kolíky jsou D3, D5, D6, D9 a D10.

3. Komunikace

Arduino Nano Every má jiné komunikační protokoly. Mezi tyto protokoly patří protokoly UART, I2C a SPI. Níže jsou uvedeny podrobnosti o každém protokolu a jejich příslušných pinech na desce Arduino Nano Every.

3.1. UART

Podle datasheetu má Arduino Nano Every procesor čtyři rozhraní USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Tyto UART umožňují asynchronní sériovou komunikaci mezi zařízeními. Ve výchozím nastavení však Nano Every odhaluje pouze dva z těchto UART:

• Seriál: Toto je primární UART používaný pro komunikaci s počítačem přes USB.
• Řada 1: Toto je další UART dostupný na Nano Every. Tento UART je přístupný přes piny Tx a Rx.

Další dva UART nejsou ve výchozím nastavení přímo vystaveny. Můžete je povolit úpravou pins_arduino.h soubor v souborech kódu pro desku Nano Every.

UART kolíky Arduino Nano Every

• Tx (Kolík 16)
• Rx (Kolík 17)

3.2. 2C

I2C nebo (Inter-Integrated Circuit) protokol lze použít pro komunikaci mezi více zařízeními přes dvouvodičové SDA a SCL. Každé ze zařízení připojených přes protokol I2C má svou jedinečnou adresu, kterou Master (deska Arduino) rozpozná.

V Arduino Nano Every jsou piny I2C A4 a A5. Tyto piny mohou také fungovat jako GPIO piny.

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

3.3. SPI

SPI je synchronní sériový datový protokol. Jedná se o vysokorychlostní komunikační protokol. Většina aplikací SPI je určena pro komunikaci na krátkou vzdálenost.

Níže jsou uvedeny piny SPI v Arduino Nano Every:

• D11 (KOPIE): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Slouží jako hodiny SPI (SCK)
• CS: Použijte jakýkoli GPIO pro Chip Select (CS).

POZNÁMKA: CIPO/COPI byl dříve známý jako MISO/MOSI

4. Síla

Arduino Nano Every pracuje na 5V a lze jej napájet buď pomocí Micro USB portu nebo pomocí VIN pinu. Pin VIN podporuje rozsah napětí 7V–21V. Deska má také LED napájení, která se rozsvítí, jakmile je deska připojena ke zdroji napájení.

Níže jsou uvedeny hlavní napájecí kolíky desky Arduino Nano Every:

• VYHRÁT: Tento pin může napájet desku pomocí externího zdroje napájení. Jak již bylo zmíněno, 7V–21V je bezpečný rozsah.
• 5V: Tento kolík vydává 5V, které přichází z regulátoru napětí.
• 3V3: Napájení 3,3 V je generováno palubním regulátorem.
• GND: Zemnící kolíky.

Níže jsou uvedeny některé limity bezpečného proudu pro desku Arduino Nano Every:

• Maximální proud na pin je omezen na 40 mA, ale nedoporučuje se dávat více než 20 mA.
• Maximální proud, který celé balení desky zvládne, je 200 mA.
• Zajistěte, aby celkový proud pro každou výkonovou skupinu portů zůstal pod 100 mA.
• Maximální proud pro 3,3V pin je 50 mA.

4.1. Power Converter

Dva hlavní napájecí měniče jsou záchranným lanem pro desku Arduino Nano Every. Jedním je DC-DC step-down měnič, který převádí příchozí napětí z pinu VIN na doporučených 5V. Druhý výkonový měnič je LDO regulátor používaný pro 3,3V pinový výstup.

• MPM3610 (DC-DC): Tento převodník reguluje napětí až do 21V. Má minimální účinnost 65 % při nejnižší zátěži. Archivuje více než 85% účinnost, když je vstup na 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Tento regulátor snižuje vstupní napětí z 5V na 3,3V a poskytuje až 550mA výstupního proudu pro uživatelské aplikace. Doporučený optimální rozsah proudu pro tento regulátor je maximálně 200mA.

4.2. Strom moci

Strom napájení pro Arduino Nano Every ilustruje, jak je napájení předáváno desce a mikrokontroléru ATMega4809.

Arduino Nano je navrženo tak, aby bylo flexibilní z hlediska napájení. Nano Every lze napájet přímo přes USB připojení. Pokud nepoužíváte USB, lze k pinu VIN připojit externí zdroj napájení. 5V kolík poskytuje regulovaný 5V výstup z palubního regulátoru. Deska také obsahuje 3,3V regulátor pro zajištění 3,3V na 3V3 pinu.

Poznámka: Napětí z USB portu je dáno na VIN pin po jeho průchodu ze Schottkyho diody a DC-DC regulátoru. Kvůli ztrátám v diodě a regulátoru je minimální napětí potřebné pro funkci desky 4,5 V při napájení přes Micro USB port. Doporučený rozsah je mezi 4,8V a 4,9V v závislosti na požadovaném proudu.

5. RESET Piny

Arduino Nano Every obsahuje dva REST piny na pinu 13 a pin 18. Oba tyto piny mohou resetovat mikrokontrolér. Když se některý z těchto pinů přepne na LOW, spustí se zbytek procesoru ATMega4809.

6. Ladění konektoru

Pod komunikačním modulem na spodní straně desky jsou ladicí konektory uspořádány do pole 3×2 testovacích podložek. Tyto kolíky ladicího konektoru jsou od sebe 100 mil, čtvrtý kolík je vynechán.

Zde je popis těchto ladicích konektorů:

7. Rozměry

Arduino Nano Každá deska měří 45 mm na délku a 18 mm na šířku. Váží pouze 5 gramů. Díky své kompaktní velikosti je nejlepší pro nositelná zařízení a projekty dronů.

Rozměry každé desky Arduino Nano:

• Hmotnost: 5 gramů
• Šířka: 18 mm
• Délka: 45 mm

8. Ceny

Arduino Nano je k dispozici za různé ceny, které se liší podle množství. Pokud si koupíte jednu desku, bude vás to stát kolem 14 USD, nebo pokud použijete balíček Arduino Nano Every, můžete získat tři Nano Every za 39 USD, čímž ušetříte 1 USD za desku.

Pokud máte omezený rozpočet, můžete prozkoumat čínskou alternativu Arduino Nano Every, která vás bude stát maximálně 5 USD. Rozdíl mezi oficiálním Nano Every a tím, který jste dostali od čínských výrobců, téměř nepoznáte.

Závěr

Arduino Nano Every je aktualizovaná verze klasické desky Arduino Nano. S touto novou deskou získáte balíček s rovnováhou mezi výkonem, cenou a tvarovým faktorem. Díky těmto faktorům je ideální volbou pro projekty s menším prostorem. S novým mikrokontrolérem ATMega4809 získáte o 50 % více programové paměti než Arduino UNO ATmega328P. Má také o 200 % větší RAM než UNO. S jedním méně piny PWM než klasické Arduino získáte kompletní balíček s protokoly UART, I2C a SPI. Více informací o této desce můžete získat v tomto článku.