Arduino Nano: распиновка, схема подключения и программирование
Плата Arduino Nano — аналог флагманской Uno в миниатюрном размере. На ней предусмотрено всё необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 14 цифровых входов/выходов (6 из них могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор на 16 МГц, разъём Mini-USB, разъём питания, разъём для внутрисхемного программирования (ICSP) и кнопка сброса.
Видеообзор
Подключение и настройка
Для запуска платформы скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.
При выборе платформы выбирайте Arduino Nano.
Если всё получилось — можете смело переходить к экспериментам.
Элементы платы
Микроконтроллер ATmega328P
Сердцем платформы Arduino Nano является 8-битный микроконтроллер семейства AVR — ATmega328P с тактовой частотой 16 МГц. Контроллер предоставляет 32 КБ Flash-памяти для хранения прошивки, 2 КБ оперативной памяти SRAM и 1 КБ энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.
Микросхема FT232R
Микросхема FTDI FT232R обеспечивает связь микроконтроллера ATmega328P с USB-портом компьютера. При подключении к компьютеру Nano определяется как виртуальный COM-порт.
USB-UART преобразователь общается с микроконтроллером ATmega328P по интерфейсу UART через пины 0(RX)
и 1(TX)
. Рекомендуем не использовать эти контакты в своём проекте.
Светодиодная индикация
Имя светодиода | Назначение |
---|---|
RX и TX | Мигают при обмене данными между Arduino Nano и ПК. |
L | Пользовательский светодиод подключённый к 13 пину микроконтроллера. При высоком уровне светодиод включается, при низком – выключается. |
ON | Наличие питания на Arduino Nano. |
Разъём Mini-USB
Разъём Mini-USB предназначен для прошивки платформы с помощью компьютера.
Регулятор напряжения 5 В
Линейный понижающий регулятор напряжения LM1117MPX-5.0 с выходом 5 вольт обеспечивает питание микроконтроллера ATmega328P и другой логики платформы. Максимальный выходной ток составляет 800 мА.
ICSP-разъём для ATmega328
ICSP-разъём предназначен для загрузки прошивки в микроконтроллер ATmega328 через программатор.
Также через контакты ICSP Nano общается с платами расширения по интерфейсу SPI.
Распиновка
Пины питания
- VIN: Входной пин для подключения внешнего источника питания с напряжением в диапазоне от 7 до 12 вольт.
- 5V: Выходной пин от регулятора напряжения на плате с выходом 5 вольт и максимальных током 800 мА. Питать устройство через вывод
5V
не рекомендуется — вы рискуете спалить плату. - 3.3V: Выходной пин от стабилизатора микросхемы FT232R с выходом 3,3 вольта и максимальных током 50 мА. Питать устройство через вывод
3V3
не рекомендуется — вы рискуете спалить плату. - GND: Выводы земли.
- AREF: Пин для подключения внешнего опорного напряжения АЦП относительно которого происходят аналоговые измерения при использовании функции analogReference() с параметром «EXTERNAL».
Порты ввода/вывода
- Цифровые входы/выходы: пины
0
–13
Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно. - ШИМ: пины
3
,5
,6
,9
,10
и11
Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 8 бит. - АЦП: пины
A0
–A7
Позволяет представить аналоговое напряжение в цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 10 бит. Диапазон входного напряжения от 0 до 5 В. При подаче большего напряжения — вы убьёте микроконтроллер. - TWI/I²C: пины
A4(SDA)
иA5(SCL)
Для общения с периферией по интерфейсу I²C. Для работы используйте библиотеку Wire. - SPI: пины
11(MOSI)
,12(MISO)
,13(SCK)
и10(SS)
Для общения с периферией по интерфейсу SPI. Для работы — используйте библиотеку SPI. - UART: пины
0(RX)
и1(TX)
Используется для коммуникации платы Arduino с компьютером или другими устройствами по последовательному интерфейсу. Выводы0(RX)
и1(TX)
соединены с соответствующими USB-UART преобразователя FT232R. Для работы с последовательным интерфейсом — используйте методы библиотеки Serial.
Принципиальная и монтажная схемы
Характеристики
- Микроконтроллер: ATmega328P
- Ядро: 8-битный AVR
- Тактовая частота: 16 МГц
- Flash-память: 32 КБ (2 КБ занимает загрузчик)
- SRAM-память: 2 КБ
- EEPROM-памяти: 1 КБ
- Портов ввода-вывода всего: 20
- Портов с АЦП: 8
- Разрядность АЦП: 10 бит
- Портов с ШИМ: 6
- Разрядность ШИМ: 8 бит
- Аппаратных интерфейсов SPI: 1
- Аппаратных интерфейсов I²C / TWI: 1
- Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 1
- Номинальное рабочее напряжение: 5 В
- Максимальный выходной ток пина 5V: 800 мA
- Максимальный выходной ток пина 3V3: 50 мA
- Максимальный ток с пина или на пин: 40 мА
- Допустимое входное напряжение от внешнего источника: 7–12 В
- Габариты: 18×45 мм