Самая маленькая, но полноценная плата Arduino Nano

Нет более насущной проблемы для любителя электроники, чем желание красиво и компактно оформить своё устройство. Паковать крупные платы в большие корпуса в последние десятилетия стало моветоном. Микроконтроллеры слегка улучшили ситуацию тем, что схемы с их использованием стали значительно компактнее, к тому же повысилась простота повторения результата или конструкции.

Вместе с тем активное распространение Ардуино-плат для освоения разработки и проектирования устройств на микроконтроллерных системах породило новый виток в вопросе качества и эргономики.

Arduino UNO отлично подходит для макетирования – её размеры не маленькие и не большие, а именно 53 х 69 мм. Размеры подобны пачке сигарет, и позволяют легко собирать сложные схемы навесным монтажом, но после стадии создания макета идёт сборка действующих экземпляров, для этого лучше подходит Arduino Nano с размерами 19 x 43 мм. Связь с различными устройствами обеспечивают UART, I2C и SPI интерфейсы.

Что такое ардуино нано?

Это одна из самых маленьких полноценных версий платы ардуино. По сути своей, она с точностью повторяет Arduino UNO, но имеет два главных отличия:

  1. Размеры платы.
  2. Связь платы UNO с компьютером осуществляется с помощью USB serial преобразователя на базе микроконтроллера типа Atmega8u На нано-плате использован преобразователь на базе ft232, однако более дешевые китайские версии используют другой способ связи с ПК Arduino Nano CH341. По сути, эти микросхемы являются основой для USB-UART конвертера.

Какие характеристики у Arduino Nano?

Для начала рассмотрим изображение Arduino Nano Pinout или, говоря по-русски, карту с названиями выводов.

Смотрите также  Программирование микроконтроллеров для начинающих

В первую очередь в разговоре о характеристиках нужно отметить, что Нано выпускается в различных версиях; самые распространённые – Nano v.2 и Nano v.3. Главное отличие – в самом микроконтроллере. Младшая версия использует Atmega168, Atmega328. Основные отличия чипов – это объём Flash-памяти у меги328 – 32 кб, ПППЗУ – 1024 и ОЗУ – 2 кб. У меги168 они в два раза меньше.

Главный её конкурент по размеру – это Arduino micro, в целом они похожи, но у «микро» интерфейс SPI разведен на другие пины, как и шина I2C, а также изменено количество выводов прерываний. В целом, платы похожи размерами, но различны соотношения сторон, а также некоторые схемотехнические нюансы.

Ардуино имеет 8 аналоговых входов, они могут использоваться как цифровой выход, 14 цифровых из которых 6 могут работать как широтно-импульсный модулятор (ШИМ), еще два задействованы под I2C и 3 под SPI.

В противоположном конце платы от разъёма микро-юсб расположена колодка Arudino ICSP для прошивки микроконтроллера.

ШИМ выходы и транзисторы помогут вам: регулировать обороты двигателя, яркость светодиодов, мощность нагревателей и многое другое. А аналоговые входы позволят читать значения с аналоговых датчиков, таких как:

  • фоторезисторы;
  • терморезисторы;
  • термопары;
  • измерители влажности;
  • датчики давления и другие.

Выходы Digital 2 и 3 могут быть использованы для внешних прерываний. Это такие сигналы, которые сообщают микроконтроллеру о каком-либо важном событии. По этим сигналам вызывается программа обработки прерывания и выполняются необходимые действия, например, выход из режима энергосбережения и выполнение вычислений.

Смотрите также  Возможности подключения Wi-Fi модуля esp8266 к arduino

На базе платы нано получится отличный миниатюрный программатор Arduino ISP, для прошивки целого ряда контроллеров.

Интерфейсы связи арудино нано

Arduino NANO поддерживает интерфейс I2C для связи с различными устройствами и периферией. Один из часто встречающихся способов применения – это связь с дисплеем через шину I2C; благодаря особой технологии вы можете выводить наборы символов и данных на дисплей, используя всего лишь 2 пина, в нано это пин D4(SDA) и D5(SCL).

К ардуино нано подключение аналогично: используйте отмеченные ранее пины. Для работы с дисплеем вам понадобится библиотека, которую можно скачать бесплатно с http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=I2C/TWI_LCD1602_Module_(SKU:_DFR0063)#Sample_Code

Работа с SPI требует два пина под передачу данных (master in и out); один для выбора системы, с которой идёт «общение» (SS или CS – crystal/system select), и сигнал тактирования SCLK. На официальном сайте есть специальная библиотека для работы с ним – https://www.arduino.cc/en/Reference/SPI

При написании программ не забудьте подключить её директивой #include SPI.h. Теперь можно организовывать систему связи.

Выводы

Функциональная маленькая плата ардуино, ничуть не уступающая по функциям большой UNО, – дешевая, удобная для монтажа и сборки миниатюрных устройств – это всё достоинства ардуино нано.

Конечно, нельзя забывать, что это все та же 8-битная Атмега, которая имеет свой потенциал, и нельзя возлагать на неё невозможное – используйте её там, где ей место, а именно в малой автоматизации без особых прецизионных задач.