Arduino Nano Every Pinout

Tämä artikkeli selittää Arduino Nano Every pinoutin ja niiden käytön. Saat myös tietoa Nano Every -virtanastoista ja sen USB-liittimestä.

Sisällysluettelo:

1. Arduino Nano Every Pinout

• 1.1. Mikro-ohjain
• 1.2. USB-liitin
• 1.3. USB-silta

2. Pins

• 2.1. Sisäänrakennettu LED Pin
• 2.2. Digitaaliset I/O-nastat
• 2.3. Analogisen tulon nastat (ADC-nastat)
• 2.4. PWM Pins

3. Viestintä

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Teho

• 4.1. Virranmuunnin
• 4.2. Voimapuu

5. RESET Pins

6. Virheenkorjausliitin

7. Mitat

8. Hinnoittelu

Johtopäätös

1. Arduino Nano Every Pinout

Nano Every board on suunniteltu käyttäjäystävälliseksi, mukautuvaksi ja sopivaksi aloittelijoille ja edistyneille Arduinon käyttäjille. Pienen kokonsa ja vain 5 gramman painonsa ansiosta se sopii täydellisesti edullisiin robotiikka- ja elektroniikkaprojekteihin.

Arduino Nano Every sisältää ATMega4809:n, tehokkaamman prosessorin kuin Arduino UNO -levyssä oleva. Näin voit kääntää edistyneemmän ohjelman, sillä siinä on 50 % enemmän ohjelmamuistia kuin Arduino UNO ATmega328P:ssä. Siinä on myös 200% suurempi RAM kuin UNO.

Jos käytät Arduino Nanoa projektiisi, on paljon helpompaa vaihtaa se Arduino Nano Every -levysi kanssa. Koodisi toimii hyvin myös näiden molempien levyjen vaihdon jälkeen, eikä sinun tarvitse kirjoittaa uudelleen projektin alussa suunnittelemiasi moottoreita.

Ennen kuin siirrymme kohti näitä Arduino Every -komponentin yksityiskohtia, alla olevassa taulukossa on yhteenveto kaikista Arduino Nano Every -levyn tärkeimmistä oheislaitteista:

1.1. Mikro-ohjain

Nano Every -levyn ytimessä meillä on ATMega4809-mikro-ohjain. Tämä 8-bittinen AVR-prosessori voi toimia jopa 20 MHz:n taajuudella. Siinä on 6 kt SRAM-muistia ja 48 kt:n flash-muisti. Siinä on myös 256 tavua EEPROM-muistia. Näiden määritysten ansiosta se pystyy käsittelemään monimutkaisempia ohjelmia ja suuria tietoryhmiä kuin edeltäjänsä.

1.2. USB-liitin

Arduino Nano Every käyttää Micro USB -porttia virran ja tiedonsiirtoon. Tämä on päivitys aiemmasta Arduino Nanosta, jossa on Mini USB-B-portti. Nano Every Micro USB -liitin tukee 5 V jännitettä ja sitä voidaan käyttää kortin syöttämiseen eri lähteistä, kuten virtapankista ja tietokoneen USB-portista.

1.3. USB-silta

Sarjaviestintään Arduino Nano Every käyttää SAMD11D14A-prosessoria. Sen mukana tulee esiasennettu laiteohjelmisto, joka mahdollistaa USB-liitännän sarjasillalle ja auttaa ATMega4809:n laiteohjelmiston päivityksessä UPDI-liitännän kautta. Lisäksi tämä laiteohjelmisto sisältää myös käynnistyslataimen, joka auttaa prosessorin uudelleenohjelmointia tukemaan erilaisia ​​USB-luokkia. Tämä ominaisuus parantaa Arduino Nano Every -toimintoa, joka on yleensä rajoitettu vain sarjasiltatoimintoihin.

Huomautus: SAMD11D14A:n nastat toimivat yksinomaan 3,3 V jännitteellä ja yhdistetään ATMega4809:ään tasonsiirtimen kautta. Kun kytket nämä nastat ulkoisiin piireihin, on oltava erittäin varovainen, koska ne eivät kestä 5 V:ta.

2. Pins

Arduino Nano Jokainen pinni on samanlainen kuin Arduino Nano. Arduino Nano Everyissa on yhteensä 30 nastaa. Yksi tärkeimmistä eroista on PWM-nastat. Nano Everyissa on yksi vähemmän PWM-nastaa kuin klassisessa Arduino Nanossa, jossa on yhteensä 6 PWM-nastaa.

Keskustelemme Arduino Nano Every pinistä yksityiskohtaisesti.

2.1. Sisäänrakennettu LED Pin

Arduino Nano Everyissa on sisäänrakennettu LED-valo levyn nastassa D13. Tämä nasta toimii myös SPI-kellona (SCK) ja yleiskäyttöisenä I/O-nastana (GPIO).

2.2. Digitaaliset I/O-nastat

Arduino Nano Every sisältää 22 digitaalista I/O-nastaa. Näiden joukossa on viisi PWM-nastaa. Jokaisen 22 nastan kuvaus on:

• D2–D12: Yleiskäyttöiset I/O-nastat (mukaan lukien viisi PWM-nastaa D3, D5, D6, D9 ja D10)
• D13: Toimii SPI-kellona (SCK) ja yleiskäyttöisenä I/O:na (GPIO); on myös sisäänrakennettu LED
• Tx: Lähetysnasta USART:lle; voi toimia GPIO:na
• Rx: Vastaanottimen nasta USART:lle; voi toimia GPIO:na
• Analogiset nastat: Kahdeksan analogista nastaa, jotka voivat toimia myös digitaalisina nastaina. Näitä tappeja ovat (D14 (A0) - D21 (A7))

2.3. Analogisen tulon nastat (ADC-nastat)

Arduino Nano Everyissa on kahdeksan analogista nastaa, joita voidaan käyttää ADC:nä (analogista digitaaliseen). Näitä analogisia nastaa käyttämällä voit lukea analogisten anturien arvot ja näyttää ne Arduino IDE:ssä. Näitä analogisia nastoja voidaan käyttää myös digitaalisina tulo-lähtönasteina.

Analogiset nastat sisältävät:

• A0 - A7: Analogiset tulokanavat
• AREF: Tarjoaa vertailujännitteen analogisille tuloille; toimii myös GPIO:na

2.4. PWM Pins

Arduino Nano Everyissa on yksi PWM-nasta vähemmän kuin klassisessa Arduino Nano -levyssä. Arduino Nano Everyissa on yhteensä viisi PWM-nastaa. Nämä nastat ovat D3, D5, D6, D9 ja D10.

3. Viestintä

Arduino Nano Jokaisella on erilaiset viestintäprotokollat. Nämä protokollat ​​sisältävät UART-, I2C- ja SPI-protokollat. Alla on yksityiskohdat jokaisesta protokollasta ja niiden vastaavista nastaista Arduino Nano Every -levyssä.

3.1. UART

Tietolomakkeen mukaan Arduino Nano Jokaisessa prosessorissa on neljä USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) -liitäntää. Nämä UART:t mahdollistavat asynkronisen sarjaviestinnän laitteiden välillä. Oletusarvoisesti Nano Every paljastaa kuitenkin vain kaksi näistä UART:ista:

• Sarja: Tämä on ensisijainen UART, jota käytetään tiedonsiirtoon tietokoneen kanssa USB:n kautta.
• Sarja 1: Tämä on ylimääräinen UART, joka on saatavana Nano Everyissa. Tämä UART on käytettävissä Tx- ja Rx-nastojen kautta.

Kaksi muuta UART:ta eivät ole oletuksena suoraan esillä. Voit ottaa ne käyttöön muokkaamalla pins_arduino.h tiedosto Nano Every -levyn kooditiedostoihin.

Arduino Nano Everyin UART-nastat

• Tx (Nasta 16)
• Rx (Nasta 17)

3.2. 2C

I2C- tai (Inter-Integrated Circuit) -protokollaa voidaan käyttää tiedonsiirtoon useiden laitteiden välillä kahden johdon SDA- ja SCL-johdon kautta. Jokaisella I2C-protokollan kautta kytketyllä laitteella on yksilöllinen osoite, jonka Master (Arduino-kortti) tunnistaa.

Arduino Nano Everyissa I2C-nastat ovat A4 ja A5. Nämä nastat voivat toimia myös GPIO-nastaina.

• A4/SDA: I2C-datalinja (nasta 8)
• A5/SCL: I2C-kellolinja (nasta 9)

3.3. SPI

SPI on synkroninen sarjadataprotokolla. Se on nopea tiedonsiirtoprotokolla. Useimmat SPI-sovellukset on tarkoitettu lyhyen matkan viestintään.

Seuraavat ovat Arduino Nano Everyin SPI-nastat:

• D11 (KOPIO): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Toimii SPI-kellona (SCK)
• CS: Käytä mitä tahansa GPIO:ta Chip Selectiin (CS).

HUOMAUTUS: CIPO/COPI tunnettiin aiemmin nimellä MISO/MOSI

4. Teho

Arduino Nano Every toimii 5 V jännitteellä ja sitä voidaan käyttää joko Micro USB -portin tai VIN-nastan avulla. VIN-nasta tukee jännitealuetta 7V–21V. Kortissa on myös virta-LED, joka syttyy heti, kun kortti liitetään virtalähteeseen.

Seuraavat ovat Arduino Nano Every -levyn päävirtanastat:

• VOITTAA: Tämä nasta voi syöttää virtaa levylle ulkoisella virtalähteellä. Kuten mainittiin, 7V–21V on turvallinen alue.
• 5V: Tämä nasta tuottaa 5V, joka tulee jännitesäätimestä.
• 3V3: 3,3 V:n syöttö tuottaa sisäänrakennetun säätimen.
• GND: Maadoitettu nastat.

Seuraavassa on joitain turvallisia virtarajoja Arduino Nano Every -levylle:

• Maksimivirta nastaa kohti on rajoitettu 40 mA:iin, mutta ei suositella antamaan enempää kuin 20 mA.
• Maksimivirta, jonka koko korttipaketti pystyy käsittelemään, on 200 mA.
• Varmista, että kunkin porttien tehoryhmän kokonaisvirta on alle 100 mA.
• 3,3 V:n nastan maksimivirta on 50 mA.

4.1. Virranmuunnin

Kaksi päävirtamuuntajaa ovat Arduino Nano Every -levyn elinehto. Yksi on DC-DC-asennusmuunnin, joka muuntaa VIN-nastasta tulevan jännitteen suositeltuun 5 V:iin. Toinen tehomuunnin on LDO-säädin, jota käytetään 3,3 V:n nastalähtöön.

• MPM3610 (DC-DC): Tämä muuntaja säätelee jännitteitä 21 V asti. Sen vähimmäishyötysuhde on 65 % pienimmällä kuormalla. Se arkistoi yli 85 % tehokkuuden, kun tulo on 12 V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Tämä säädin alentaa tulojännitteitä 5 V:sta 3,3 V:iin ja tarjoaa jopa 550 mA lähtövirtaa käyttäjäsovelluksiin. Suositeltu optimaalinen virta-alue tälle säätimelle on enintään 200 mA.

4.2. Voimapuu

Arduino Nano Everyin tehopuu havainnollistaa, kuinka virta annetaan levylle ja ATMega4809-mikro-ohjaimelle.

Arduino Nano on suunniteltu joustavaksi virtalähteen suhteen. Nano Every saa virtaa suoraan USB-liitännän kautta. Kun USB-liitäntää ei käytetä, VIN-nastaan ​​voidaan liittää ulkoinen virtalähde. 5 V nasta tarjoaa säädetyn 5 V ulostulon sisäisestä säätimestä. Levy sisältää myös 3,3 V:n säätimen, joka tuottaa 3,3 V:n 3V3-nastassa.

Huomautus: USB-portin jännite annetaan VIN-nastalle sen jälkeen, kun se on siirretty Schottky-diodista ja DC-DC-säätimestä. Diodin ja säätimen häviöistä johtuen korttitoimintoon vaadittava vähimmäisjännite on 4,5 V, kun virta kytketään Micro USB -portin kautta. Suositeltu alue on 4,8 V ja 4,9 V välillä vaaditusta virrasta riippuen.

5. RESET Pins

Arduino Nano Everyissa on kaksi REST-nastaa pinoissa 13 ja 18. Molemmat nastat voivat nollata mikro-ohjaimen. Kun jokin näistä nastoista saatetaan LOW-tilaan, se laukaisee muun ATMega4809-prosessorin.

6. Virheenkorjausliitin

Levyn alapuolella olevan viestintämoduulin alla debug-liittimet on järjestetty 3 × 2 -sarjaan testityynyjä. Nämä virheenkorjausliittimen nastat ovat 100 milin etäisyydellä toisistaan, neljäs nasta on jätetty pois.

Tässä on kuvaus näistä virheenkorjausliittimistä:

7. Mitat

Arduino Nano Every -levyn pituus on 45 mm ja leveys 18 mm. Se painaa vain 5 grammaa. Kompaktin kokonsa ansiosta se sopii parhaiten puettaviin ja droneprojekteihin.

Arduino Nano Jokaisen levyn mitat:

• Paino: 5 grammaa
• Leveys: 18 mm
• Pituus: 45 mm

8. Hinnoittelu

Arduino Nano on saatavana eri hinnoilla, jotka vaihtelevat määrän mukaan. Jos ostat yhden laudan, se maksaa sinulle noin 14 USD, tai jos käytät Arduino Nano Every -pakettia, saat kolme Nano Every -pakettia hintaan 39 USD, jolloin säästät 1 USD per lauta.

Jos sinulla on tiukka budjetti, voit tutustua kiinalaiseen vaihtoehtoon Arduino Nano Every, joka maksaa sinulle enintään 5 USD. Tuskin huomaat mitään eroa virallisen Nano Everyin ja kiinalaisilta valmistajilta hankitun Nano Everyin välillä.

Johtopäätös

Arduino Nano Every on klassisen Arduino Nano -levyn päivitetty versio. Tällä uudella levyllä saat paketin, jossa suorituskyky, hinta ja muoto ovat tasapainossa. Näiden tekijöiden ansiosta se on ihanteellinen valinta vähemmän tilaa vaativiin projekteihin. Uudella ATMega4809-mikro-ohjaimella saat 50 % enemmän ohjelmamuistia kuin Arduino UNO ATmega328P. Siinä on myös 200% suurempi RAM kuin UNO. Yhdellä PWM-nastalla vähemmän kuin klassisessa Arduinossa saat täydellisen paketin UART-, I2C- ja SPI-protokollien kanssa. Saat lisätietoja tästä taulusta tässä artikkelissa.