Arduino Nano Hver Pinout

Denne artikel vil forklare Arduino Nano Every pinout og deres anvendelser. Du vil også få information relateret til Nano Every-strømben og dets USB-stik.

Indholdsfortegnelse:

1. Arduino Nano Hver Pinout

• 1.1. Mikrocontroller
• 1.2. USB stik
• 1.3. USB-bro

2. Pins

• 2.1. Indbygget LED-pin
• 2.2. Digitale I/O-stifter
• 2.3. Analoge inputben (ADC-ben)
• 2.4. PWM-stifter

3. Kommunikation

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Strøm

• 4.1. Strømomformer
• 4.2. Krafttræ

5. NULSTIL stifter

6. Debug Connector

7. Dimensioner

8. Prisfastsættelse

Konklusion

1. Arduino Nano Hver Pinout

Nano Every-brættet er designet til at være brugervenligt, tilpasningsdygtigt og velegnet til begyndere og avancerede Arduino-brugere. Med sin lille formfaktor og en vægt på kun 5 gram er den perfekt til billige robot- og elektronikprojekter.

Arduino Nano Every indeholder ATMega4809, en mere kraftfuld processor end den i Arduino UNO-kortet. Dette giver dig mulighed for at kompilere et mere avanceret program, da det har 50% mere programhukommelse end Arduino UNO ATmega328P. Den har også 200 % større RAM end UNO.

Hvis du bruger Arduino Nano til dit projekt, vil det være meget nemmere at bytte det med dit Arduino Nano Every-bræt. Din kode vil fungere fint, selv efter at have skiftet begge disse tavler, og du behøver ikke at omskrive de motorer, som du planlagde i starten af ​​projektet.

Inden vi går videre til disse detaljer om hver komponent i Arduino Every, er nedenstående tabel en oversigt over alle de vigtigste perifere enheder inde i Arduino Nano Every-bræt:

1.1. Mikrocontroller

Kernen i Nano Every-kortet har vi ATMega4809-mikrocontrolleren. Denne 8-bit AVR-processor kan køre op til 20 MHz. Den kommer med 6 KB SRAM og en flashhukommelse på 48 KB. Den har også 256 bytes EEPROM. Disse specifikationer gør den i stand til at håndtere mere komplekse programmer og store dataarrays end sine forgængere.

1.2. USB stik

Arduino Nano Every bruger en Micro USB-port til strøm og dataudveksling. Dette er en opgradering fra den tidligere Arduino Nano, som kommer med en Mini USB-B-port. Nano Every Micro USB-stikket understøtter 5V og kan bruges til at forsyne kortet fra forskellige kilder som en powerbank og en PC USB-port.

1.3. USB-bro

Til seriel kommunikation bruger Arduino Nano Every SAMD11D14A-processoren. Den leveres med forudinstalleret firmware, der muliggør en USB til den serielle bridge og hjælper med firmwareopgraderingen af ​​ATMega4809 via UPDI-grænsefladen. Derudover inkluderer denne firmware også en bootloader, som hjælper med omprogrammeringen af ​​processoren til at understøtte forskellige USB-klasser. Denne funktion forbedrer Arduino Nano Every-funktionaliteten, som generelt er begrænset til kun serielle brofunktioner.

Bemærk: Benene på SAMD11D14A fungerer udelukkende ved 3,3V og forbindes til ATMega4809 gennem en niveauskifter. Når du tilslutter disse ben til eksterne kredsløb, er ekstrem forsigtighed nødvendig, fordi de ikke er 5V tolerante.

2. Pins

Arduino Nano Hver pin ligner Arduino Nano. Der er i alt 30 stifter i Arduino Nano Every. En væsentlig forskel er PWM-stifter. Nano Every kommer med én færre PWM-ben end den klassiske Arduino Nano, som har i alt 6 PWM-ben.

Lad os diskutere Arduino Nano Every pin i detaljer.

2.1. Indbygget LED-pin

Arduino Nano Every har en indbygget LED på pin D13 på kortet. Denne pin fungerer også som et SPI Clock (SCK) og en generel I/O (GPIO) pin.

2.2. Digitale I/O-stifter

Arduino Nano Every indeholder 22 digitale I/O-ben. Blandt disse er der fem PWM-ben. Beskrivelsen af ​​hver af disse 22 ben er:

• D2 til D12: Generelle I/O-ben (inklusive fem PWM-ben D3, D5, D6, D9 og D10)
• D13: Fungerer som SPI Clock (SCK) og en generel I/O (GPIO); har også indbygget LED
• Tx: Transmissionsstift til USART; kan fungere som GPIO
• Rx: Modtagerstift til USART; kan fungere som GPIO
• Analoge pins: Otte analoge stifter som også kan fungere som digitale stifter. Disse ben inkluderer (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Analoge inputben (ADC-ben)

Arduino Nano Every har otte analoge ben, der kan bruges som ADC (Analog til Digital). Ved at bruge disse analoge ben kan du læse analoge sensorværdier og vise dem på Arduino IDE. Disse analoge ben kan også bruges som digitale input-output ben.

Analoge stifter inkluderer:

• A0 til A7: Analoge indgangskanaler
• AREF: Giver en referencespænding for analoge indgange; fungerer også som GPIO

2.4. PWM-stifter

Arduino Nano Every har en PWM pin mindre end det klassiske Arduino Nano board. Arduino Nano Every har i alt fem PWM-ben. Disse ben er D3, D5, D6, D9 og D10.

3. Kommunikation

Arduino Nano Hver har forskellige kommunikationsprotokoller. Disse protokoller omfatter UART-, I2C- og SPI-protokollerne. Nedenfor er detaljerne i hver protokol og deres respektive pins i Arduino Nano Every board.

3.1. UART

Ifølge databladet har Arduino Nano Every processor fire USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) interfaces. Disse UART'er tillader asynkron seriel kommunikation mellem enheder. Men som standard afslører Nano Every kun to af disse UART'er:

• Serie: Dette er den primære UART, der bruges til kommunikation med computeren via USB.
• Serie 1: Dette er en ekstra UART tilgængelig på Nano Every. Denne UART er tilgængelig via Tx- og Rx-stifter.

De to andre UART'er er ikke direkte eksponeret som standard. Du kan aktivere dem ved at ændre pins_arduino.h fil i kodefilerne til Nano Every-brættet.

UART-stifter af Arduino Nano Every

• Tx (ben 16)
• Rx (ben 17)

3.2. 2C

I2C eller (Inter-Integrated Circuit) protokol kan bruges til kommunikation mellem flere enheder over to ledninger SDA og SCL. Hver af enhederne, der er tilsluttet via I2C-protokollen, har sin unikke adresse for at blive genkendt af Master (Arduino-kort).

I Arduino Nano Every er I2C-stifterne A4 og A5. Disse ben kan også fungere som GPIO pins.

• A4/SDA: I2C-datalinje (ben 8)
• A5/SCL: I2C urlinje (ben 9)

3.3. SPI

SPI er en synkron seriel dataprotokol. Det er en højhastighedskommunikationsprotokol. De fleste SPI-applikationer er til kortdistancekommunikation.

Følgende er SPI-stifterne i Arduino Nano Every:

• D11 (KOPI): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Fungerer som SPI-ur (SCK)
• CS: Brug enhver GPIO til Chip Select (CS).

BEMÆRK: CIPO/COPI var tidligere kendt som MISO/MOSI

4. Strøm

Arduino Nano Every fungerer ved 5V og kan strømforsynes enten ved hjælp af en Micro USB-port eller ved hjælp af VIN-stiften. VIN-stiften understøtter et spændingsområde på 7V–21V. Tavlen har også en power LED, der lyser, så snart printet er tilsluttet strømkilden.

Følgende er de vigtigste strømben på Arduino Nano Every board:

• VINDE: Denne pin kan levere strøm til kortet med en ekstern strømkilde. Som nævnt er 7V–21V det sikre område.
• 5V: Denne pin udsender 5V, som kommer fra spændingsregulatoren.
• 3V3: En 3,3V-forsyning genereres af den indbyggede regulator.
• GND: Jordstifter.

Følgende er nogle sikre strømgrænser for Arduino Nano Every-brættet:

• Maksimal strøm pr. pin er begrænset til 40mA, men det anbefales ikke at give mere end 20mA.
• Den maksimale strøm, som hele boardpakken kan klare, er 200mA.
• Sørg for, at den samlede strøm for hver strømgruppe af porte forbliver under 100mA.
• Den maksimale strøm for 3,3V-stiften er 50 mA.

4.1. Strømomformer

To hovedstrømomformere er livline til Arduino Nano Every board. Den ene er DC-DC step-down konverteren, som konverterer den indgående spænding fra VIN pin til den anbefalede 5V. Den anden strømomformer er LDO-regulatoren, der bruges til 3,3V pin-output.

• MPM3610 (DC-DC): Denne konverter regulerer spændinger op til 21V. Den har en minimumsvirkningsgrad på 65 % ved den laveste belastning. Den arkiverer over 85 % effektivitet, når inputtet er på 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Denne regulator sænker indgangsspændingerne fra 5V til 3,3V, hvilket giver op til 550mA udgangsstrøm til brugerapplikationer. Det anbefalede optimale strømområde for denne regulator er maksimalt 200mA.

4.2. Krafttræ

Strømtræet til Arduino Nano Every illustrerer, hvordan strømmen gives til kortet og ATMega4809-mikrocontrolleren.

Arduino Nano er designet til at være fleksibel med hensyn til strømforsyning. Nano Every kan strømforsynes direkte via USB-forbindelsen. Når du ikke bruger USB, kan en ekstern strømkilde sluttes til VIN-stiften. 5V-stiften giver den regulerede 5V-udgang fra den indbyggede regulator. Kortet inkluderer også en 3,3V regulator til at levere 3,3V ved 3V3-benet.

Bemærk: Spændingen fra USB-porten gives til VIN-stiften efter at have passeret den fra Schottky-dioden og DC-DC-regulatoren. På grund af tab i diode og regulator er den mindste spænding, der kræves for kortfunktion, 4,5V, mens der strømforsynes gennem Micro USB-porten. Det anbefalede område er mellem 4,8V og 4,9V, afhængigt af den nødvendige strøm.

5. NULSTIL stifter

Arduino Nano Every har to REST-ben ved ben 13 og ben 18. Begge disse ben kan nulstille mikrocontrolleren. Når nogen af ​​disse ben bringes til LAV, udløser det resten af ​​ATMega4809-processoren.

6. Debug Connector

Under kommunikationsmodulet på kortets underside er debug-stik organiseret i et 3×2-array af testpuder. Disse debug-stikben er 100 mil fra hinanden, med den fjerde ben udeladt.

Her er beskrivelsen af ​​disse debug-stik:

7. Dimensioner

Arduino Nano Every board måler 45 mm i længden og 18 mm i bredden. Den vejer kun 5 gram. Med sin kompakte størrelse er den bedst til wearables og droneprojekter.

Arduino Nano Alle brætdimensioner:

• Vægt: 5 gram
• Bredde: 18 mm
• Længde: 45 mm

8. Prisfastsættelse

Arduino Nano fås til forskellige priser, varierende efter mængde. Hvis du køber et enkelt bræt vil det koste dig omkring 14 USD, eller hvis du går med Arduino Nano Every-pakken, kan du få tre Nano Every for 39 USD, hvilket sparer dig 1 USD per board.

Hvis du har et stramt budget, kan du udforske det kinesiske alternativ Arduino Nano Every, som vil koste dig maks. 5 USD. Du vil næppe mærke nogen forskel på den officielle Nano Every og den du fik fra de kinesiske producenter.

Konklusion

Arduino Nano Every er den opdaterede version af det klassiske Arduino Nano-bræt. Med dette nye board får du en pakke med en balance mellem ydeevne, omkostninger og formfaktor. På grund af disse faktorer er det et ideelt valg til projekter med mindre plads. Med den nye ATMega4809 mikrocontroller får du 50 % mere programhukommelse end Arduino UNO ATmega328P. Den har også 200 % større RAM end UNO. Med én færre PWM-ben end den klassiske Arduino får du den komplette pakke med UART-, I2C- og SPI-protokoller. Du kan få mere indsigt i denne tavle i denne artikel.