Распиновка arduino nano
Главная / Программирование / Arduino / Распиновка arduino nano
GPIO
Начнем с пинов, которых больше всего, это GPIO, с англ. General Purpose Input-Output, входы-выходы общего назначения, на плате они подписаны как D0–D13 и A0–A5. По картинке распиновки они называются PD*, PB* и PC*, (вместо звёздочки – цифра) отмечены тёмно-бежевым цветом. Почему “официально” они называются PD/PB/PC? Потому что пины объединены в пОрты по несколько штук (не более 8), на примере Нано есть три порта: D, B и C, соответственно пины так и подписаны: PD3 – Port D 3 – третий выход порта D. Это цифровые пины, способные выдавать логический сигнал (0 или VCC) и считывать такой же логический сигнал.
Все GPIO пины в режиме входа могут принять сигнал с напряжением от 0 до 5 вольт (на самом деле до 5.5 вольт, согласно даташиту на микроконтроллер). Отрицательное напряжение или напряжение, превышающее 5.5 Вольт приведёт к выходу пина или даже самого МК из строя. Напряжение 0-2.5 вольта считается низким уровнем ( LOW), 2.5-5.5 – высоким уровнем (HIGH).
Если GPIO никуда не подключен, т.е. “висит в воздухе”, он принимает случайное напряжение, возникающее из за наводок от сети (провода 220в в стенах) и электромагнитных волн на разных частотах, которыми пронизан современный мир.
GPIO в режиме выхода (OUTPUT) являются транзисторными выходами микроконтроллера и могут выдать напряжение 0 или VCC (напряжение питания МК). Стоит отметить, что микроконтроллер – логическое, а не силовое устройство, его выходы рассчитаны на подачу сигналов другим железкам, а не на прямое их питание. Максимальный ток, который можно снять с GPIO выхода ардуино – 40 мА. Если попытаться снять больше – пин выйдет из строя (выгорит выходной транзистор и всё). Что такое 40 мА? Обычный 5мм одноцветный светодиод потребляет 20 мА, и это практически единственное, что можно питать напрямую от Ардуино. Также не стоит забывать о максимальном токе со всех пинов, он ограничен 200 мА, то есть не более 10 светодиодов можно запитать от платы на полную яркость…
3333″ data-lineheight=»35.2px»>
ИнтерфейсыБольшинство GPIO имеют дополнительные возможности, так как к ним подключены выводы с других систем микроконтроллера, с ними вы уже знакомы из предыдущего урока:
- ADC (АЦП, аналогово-цифровой преобразователь) – зелёные подписи ADC* на распиновке
- UART (интерфейс связи) – голубые TXD и RXD на распиновке
- Выводы таймеров, они же ШИМ пины – светло-фиолетовые OC*A и OC*B, где * номер таймера
- SPI (интерфейс связи) – голубые SS, MOSI, MISO, SCK
- I2C (интерфейс связи) – голубые SDA и SCL
- INT (аппаратные прерывания) – розовые INT0 и INT1, а также PCINT* – PinChangeInterrupt
Если про интерфейсы мы уже говорили, то АЦП, прерывания и выводы таймеров ещё не затрагивали.
10 = 1024), что означает следующее: напряжение от 0 до опорного преобразуется в цифровую величину от 0 до 1023 (1024-1 так как отсчёт идёт с нуля). Опорное напряжение играет очень большую роль: при опорных 5V один шаг измерения АЦП составит 4.9 милливольта (0.00488 В), а при опорных 1.1В – 1.1 мВ (0.00107 В). Вся суть в точности, я думаю вы поняли. Если опорное напряжение установлено ниже напряжения питания МК, то оцифровывая напряжение выше опорного мы получим 1023. Подавая на АЦП напряжение выше 5.5 Вольт получим выгоревший порт. Подавать отрицательное напряжение также не рекомендуется. На ардуино есть несколько режимов опорного напряжения: оно может быть равно VCC (напряжению питания), 1.1V (от встроенного в МК стабилизатора) или получать значение с внешнего источника в пин 
Для измерения напряжений выше 5.5 вольт необходимо использовать делитель напряжения на резисторах.
Таймеры (ШИМ)
Выводы таймеров: в микроконтроллере, помимо обычного вычислительного ядра, с которым мы работаем, находятся также “хардварные” счётчики, работающие параллельно со всем остальным железом. Эти счётчики также называют таймерами, хотя к таймерам они не имеют никакого отношения: счётчики буквально считают количество тиков, которые делает кварцевый генератор, задающий частоту работы для всей системы. Зная частоту генератора (обычно 16 МГц) можно с очень высокой точностью определять интервалы времени и делать что-то на этой основе. Какой нам прок от этих счётчиков? “Из коробки” под названием Arduino IDE мы имеем несколько готовых, основанных на таймерах инструментов (функции времени, задержек, измерения длин импульсов и другие).
В этой статье речь идёт о пинах и выходах, о них и поговорим: у каждого счётчика есть два выхода на GPIO.
Прерывания
Аппаратные прерывания позволяют процессору мгновенно переключаться на некий блок действий (функция обработчик прерывания) при изменении уровня сигнала на пине. Подробнее об этом, а также о PinChangeInterrupts поговорим в другом уроке.
Другие пины
-
Пин 3.
3V может быть использован для питания маломощных датчиков и модулей: максимальный ток, который можно снять с пина 3.3V составляет 150 мА, что с головой хватает для любых датчиков и модулей, кроме пожалуй радиомодулей nrf25L01. - Пины GND – земля питания, все GND связаны между собой
- Пин 5V – питание от источника с напряжением до 5.5V (подробнее о питании смотри в следующем уроке)
- Пин Vin – питание от источника с напряжением 7-15V (подробнее о питании смотри в следующем уроке)
- RST – перезагрузка МК. Также этот пин выведен на кнопку
3V может быть использован для питания маломощных датчиков и модулей: максимальный ток, который можно снять с пина 3.3V составляет 150 мА, что с головой хватает для любых датчиков и модулей, кроме пожалуй радиомодулей nrf25L01.Материалы взяты с сайта: alexgyver.ru/
Аналоговые и цифровые порты
Аналоговый сигнал непрерывно изменяется во времени.
Вся информация в природе аналоговая — волны на воде, колебание струны и т.д. Изначально человек записывал информацию (звуки, изображения, видео) с помощью аналоговых устройств. Но аналоговые сигналы чувствительны к воздействию шумов и помех.
Цифровой сигнал передается в виде единиц и нулей, для компьютеров и цифровой техники это проще реализовать (есть сигнал или нет сигнала). Для оперативной памяти в компьютерах используют конденсаторы, один заряженный конденсатор — 1 бит. На флеш-памяти используют транзисторы с плавающим затвором.
С появлением компьютеров аналоговые сигналы стали переводить в цифру, поскольку аналоговый сигнал подвержен искажениям и затуханию при передаче или записи. Наглядно продемонстрировать разницу между аналоговым и цифровым сигналом поможет картинка, где изображен процесс квантования — разбиение непрерывной величины на конечное число интервалов (перевод аналогового сигнала в цифру).
Другими словами
Получается что аналоговым сигналом можно передать и принимать диапозон значений а вот цифровым только да / нет (HIGHT/LOW).
Отправляются данные командой DigitalWrite, Принимаются DigitalRead.
Что же касается аналогового то тут можно получить данные от 0 до 1023 и передать данные от 0 до 255. Отправляются данные командой AnalogWrite, Принимаются AnalogRead.
AnalogWrite работает только на пинах 3,5,6,9,10,11, на картинке распиновки в начале статьи они
Файл STL Распиновка корпуса Arduino mega・Дизайн 3D-печати для загрузки3D・Cults
Корпус Arduino Uno lcd 16×2
2,81 €
Зажим для ЧПУ 1610
2,80 €
корпус Arduino uno rfid с ЖК-дисплеем
3,75 €
Настенный держатель для инструментов
2,81 €
Проект двухосевого солнечного трекера
12,87 €
Кронштейн для сервопривода Характер крепления ультразвукового датчика HC-SR04
2,81 €
Arduino Uno lcd tft 35 shield arduino
6,56 €
Вертикальный жесткий диск 25 дюймов тонкий или толстый
2,81 €
Лучшие файлы для 3D-принтеров в категории Гаджет
Деактивировано
NES Controller Grip / Handle / Holder — Nintendo Entertainment System Gamepad
Бесплатно
Adapter FOCA Oplarex to Sony E mount (NEX)
18 €
Бегущий Пикачу
3,50 €
Часы «Алхимик» — держатель для телефона
3,50 €
Airbus A321 Neo
2,42 €
Набор световых мечей по мотивам ROTJ Люка Скайуокера.
5,37 €
Simple heart shaped stand
Бесплатно
Бестселлеры категории Гаджет
Держатель джойстика Cubone
3,50 €
Pawprint Heart Fidget Spinner, печать на месте, брелок,
1,17 €
Candy Gat — 3D-печатный пистолет PEZ
4,68 €
Приложение для превращения вашей фотографии в 10 видов украшений
3,50 €
БЛОК ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ — НАСТЕННАЯ ШПОНОЧНАЯ ВЕШАЛКА
1,85 €
АР15 УСИЛЕННЫЙ Л. ОБНОВЛЕНИЕ
6,50 €
Шасси SCX24 Warthog
4,50 €
G17- DD17 Рама с рельсами
6,50 €
Приложение для превращения фотографии в голову боббла
3,50 €
КОТ В КОРОБКЕ — НАСТЕННАЯ ВЕШАЛКА ДЛЯ КЛЮЧЕЙ
0,99 €
Коммерческая версия — болт Fidget с отверстием для брелка
10,24 €
Приложение для создания брелков
3,50 €
PiPBOT 1 — РОБОТ для печати на месте
4,69 €
Сова — настенный держатель для ключей
1,87 €
Bambu AMS Colour 2 ярусная стойка (для 2 блоков AMS 1 вверху 1 внизу)
2,28 €
ФЛЕКСИ ГИРАФФЕ
0,93 €
💖 Вы хотите поддержать Cults?
Вам нравятся Cults и вы хотите помочь нам продолжить наш путь самостоятельно? Обратите внимание, что мы — маленькая команда из 3 человек, поэтому поддержать нас в поддержании деятельности и создании будущих разработок очень просто.
Вот 4 решения, доступные для всех:
РЕКЛАМА: Отключайте блокировщик баннеров AdBlock и кликайте на наши рекламные баннеры.
АФФИЛИАЦИЯ: Совершайте покупки онлайн, переходя по нашим партнерским ссылкам здесь Amazon.
ДОНАТЫ: Если хотите, то можно сделать пожертвование через Ko-Fi здесь 💜.
ПРИГЛАШЕНИЕ ДРУЗЕЙ: Приглашайте своих друзей, откройте для себя платформу и великолепные 3D-файлы, которыми делится сообщество!
Ардуино Мега Распиновка | Макет платы Arduino Mega 2560, характеристики
В этом уроке у нас будет краткий обзор платы Arduino Mega, макет типичной платы Mega, некоторые важные характеристики и, наконец, распиновка Arduino Mega.
Я уже обсуждал Arduino UNO Pinout и Arduino Nano Pinout в предыдущих уроках. Если вас интересуют эти доски, ознакомьтесь с учебными пособиями.
Контур
Введение
С момента появления Arduino UNO в качестве платы для быстрого прототипирования всегда существовал спрос на дополнительные функции, которые не может предложить Arduino UNO.
Ответом на этот вопрос является Arduino Mega Board.
В то время как Arduino Nano является макетной версией Arduino UNO с более или менее теми же функциями, Arduino Mega — это совершенно другая плата. Его можно считать старшим братом как UNO, так и Nano, как с точки зрения размера, так и с точки зрения функций.
Arduino Mega основана на микроконтроллере ATmega2560, микроконтроллере с 8-битной архитектурой AVR от ATMEL. Он доступен в 100-контактном корпусе Quad Flat.
Он спроектирован и разработан для обеспечения большего количества линий ввода-вывода (как цифровых, так и аналоговых), большего объема флэш-памяти и большего объема оперативной памяти по сравнению с UNO.
Итак, если вы разрабатываете продвинутые роботизированные проекты или оборудование для 3D-печати и хотите использовать среду Arduino, то плата Arduino Mega 2560 — это то, что вам нужно.
Макет платы Arduino Mega
На следующем рисунке показан макет типичной платы Arduino Mega.
В отличие от Arduino Nano, все компоненты размещены на верхней стороне печатной платы.
Как вы можете заметить, на левом коротком краю платы имеется USB-разъем типа B, который используется для питания платы, а также для программирования микроконтроллера. Также имеется разъем постоянного тока 2,1 мм для подключения внешнего источника питания. Кроме того, схема Arduino Mega не требует пояснений.
Я расскажу о контактах Arduino Mega в разделе Arduino Mega Pinout.
Технические характеристики Arduino Mega
Поскольку Arduino Mega основана на микроконтроллере ATmega2560, технические характеристики Arduino Mega в основном связаны с микроконтроллером ATmega2560. Но, тем не менее, позвольте мне дать вам краткий обзор некоторых важных технических характеристик Arduino Mega 2560.
Блок управления | ATmega2560 |
| Архитектура | АВР |
Рабочее напряжение | 5В |
| Входное напряжение | 6В – 20В (предел) 7В – 12В (рекомендуется) |
Тактовая частота | 16 МГц |
| Флэш-память | 256 КБ (из них 8 КБ используются загрузчиком) |
ОЗУ | 8 КБ |
| ЭСППЗУ | 4 КБ |
Контакты цифрового ввода-вывода | 54 (из них 15 могут производить ШИМ) |
| Контакты аналогового входа | 16 |
Как включить Arduino Mega?
Есть несколько способов питания платы Mega.
Первый и простой способ — использовать USB-разъем типа B. Следующий способ — обеспечить нерегулируемое питание в диапазоне от 6В до 20В на вывод VIN платы Mega.
Вы также можете подавать нерегулируемый источник питания через 2,1-мм разъем постоянного тока, и в этом случае вы можете получить доступ к подаваемому напряжению через контакт VIN.
Чем отличается память Arduino Mega?
Строго говоря, это специфично для микроконтроллера, т. е. ATmega2560, используемого на плате Arduino Mega. В ATmega2560 доступно три разных памяти. Их:
- 256 КБ флэш-памяти
- 8 КБ SRAM
- 4 КБ EEPROM
- 8 КБ флэш-памяти используется кодом загрузчика.
Что такое входные и выходные контакты Arduino Mega?
Из 86 контактов, доступных на плате Mega, 72 контакта связаны с вводом и выводом. При этом 54 контакта (от D0 до D53) являются настоящими цифровыми выводами ввода-вывода, которые можно настроить в соответствии с вашим приложением с помощью функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead().
Все эти контакты цифрового ввода-вывода способны подавать или потреблять ток 20 мА (допускается максимальное значение 40 мА). Дополнительной особенностью выводов Digital IO является наличие внутреннего подтягивающего резистора (который по умолчанию не подключен). Значение внутреннего подтягивающего резистора будет находиться в диапазоне от 20 кОм до 50 кОм.
Также имеется 16 контактов аналогового входа (от A0 до A15). Все аналоговые входные контакты обеспечивают функцию АЦП с 10-битным разрешением, которую можно считывать с помощью функции AnalogRead().
Важным моментом в отношении выводов аналогового ввода является то, что при необходимости их можно настроить как выводы цифрового ввода-вывода.
Контакты цифрового ввода-вывода 2–13 и 44–46 способны формировать 8-битные сигналы ШИМ. Для этого вы можете использовать функцию AnalogWrite().
Коммуникационные интерфейсы на Arduino Mega
Arduino Mega поддерживает три различных типа коммуникационных интерфейсов.
Это:
- Серийный номер
- I2C или I 2 C
- СПИ
Возможно, наиболее распространенным коммуникационным интерфейсом во вселенной Arduino является последовательная связь. На самом деле платы Arduino (UNO, Nano или Mega) программируются с использованием последовательной связи.
Arduino Mega поддерживает четыре аппаратных интерфейса последовательной связи. Выводы цифрового ввода-вывода 0 и 1 используются как выводы Serial RX0 и TX0 для приема и передачи последовательных данных. Эти контакты подключены к последовательным контактам встроенной микросхемы преобразователя USB в последовательный порт.
Аналогично. Контакты цифрового ввода-вывода 19и 18 как RX1 и TX1, 17 и 16 как RX2 и TX2 и 15 и 14 как RX3 и TX3 соответственно.
Контакты цифрового ввода-вывода 20 и 21 могут быть сконфигурированы как SDA (20) и SCL (21) для поддержки связи I2C или I 2 C или двухпроводного интерфейса (TWI).
Последним коммуникационным интерфейсом является SPI.
Выводы цифрового ввода-вывода 50, 51, 52 и 53 могут быть сконфигурированы как выводы SPI MISO, MOSI, SCK и SS соответственно.
Дополнительные функции
На плате имеется встроенный светодиод, подключенный к цифровому контакту ввода-вывода 13. Используйте этот светодиод для выполнения операций мигания. Опорное напряжение для внутреннего АЦП по умолчанию установлено на 5 В. Но с помощью вывода AREF можно вручную установить верхний предел АЦП.
С помощью вывода IOREF можно установить опорное напряжение для работы микроконтроллера.
Для сброса микроконтроллера можно использовать встроенную кнопку RESET.
Хотя вы можете запрограммировать Arduino Mega с помощью USB-кабеля, существует возможность программирования MCU с использованием интерфейса внутрисхемного последовательного программирования (ICSP).
Загрузчик UART, предварительно загруженный в микроконтроллер ATmega2560, позволяет программировать через последовательный интерфейс. Но ICSP не нуждается в загрузчике.
Вы можете запрограммировать Arduino Mega с помощью ISCP или использовать ISCP Arduino Mega для программирования других плат Arduino.
Контакты цифрового ввода-вывода 2, 3, 18, 19, 20 и 21 могут быть сконфигурированы как контакты внешних прерываний INT0, INT1, INT5, INT4, INT3 и INT2 соответственно. Используйте функцию attachInterrupt(), чтобы настроить прерывание для переднего фронта, заднего фронта или изменения уровня на выводе.
Если вы хотите использовать любые шилды, то Arduino Mega идеально совместима с большинством шилдов, разработанных для Arduino UNO.
Распиновка Arduino Mega
Теперь, когда мы немного познакомились с Arduino Mega, ее важными функциями и спецификациями, давайте углубимся в распиновку Arduino Mega. На следующем изображении показана полная распиновка Arduino Mega Board.
Arduino Mega Pinout Как видно из изображения, я описал каждый вывод Arduino Mega с его эквивалентным выводом микроконтроллера, альтернативными функциями, функциями по умолчанию и другими дополнительными функциями.
Для изображения с более высоким разрешением нажмите здесь .
Заключение
Это был краткий обзор схемы платы Arduino Mega, технических характеристик, важных функций и, самое главное, полной информации о распиновке Arduino Mega.
Соединительные контакты для микроконтроллера на базе ATmega32U4
Платы Arduinoудобны для создания прототипов и разработки, и есть несколько плат, которые вы можете использовать для своего проекта. Если вы ищете компактный микроконтроллер Arduino с совместимостью с макетной платой, Pro Micro — один из лучших вариантов. Если вы не знакомы с платой, в этой статье рассматривается распиновка Arduino Pro Micro, чтобы объяснить функции каждого контакта. Взглянем!
Что такое Arduino Pro Micro
Arduino Pro Micro — плата микроконтроллера на базе процессора ATmega32U4. Он имеет встроенную связь через USB, 18 цифровых входных/выходных контактов, кварцевый генератор 16 МГц, разъем ICSP и кнопку сброса.
Таким образом, он содержит все необходимое для поддержки микроплаты, и вы можете начать работу, подключив его к компьютеру с помощью разъема USB. А его форм-фактор делает его удобным для макетов.
Arduino Pro Micro
Эта плата похожа на Leonardo, поскольку имеет встроенный порт micro USB, который устраняет необходимость во вторичном процессоре. Таким образом, при подключении к компьютеру он отображается как клавиатура, мышь, стандартный порт Arduino или виртуальный COM/последовательный (CDC) порт.
Совместимость с Arduino Leonardo
Платы Pro Micro бывают следующих разновидностей.
- 5 В при 16 МГц
- 3,3 В при 8 МГц
Плата 5 В совместима с Leonardo, а плата 3,3 В — нет. Эта версия работает на половинной скорости, чтобы находиться в безопасной рабочей зоне при низком входном напряжении.
Различные микроконтроллеры Arduino
Рабочее напряжение Pro Micro определяет максимально допустимое напряжение на контактах ввода-вывода.
И вам также придется различать их при загрузке кода на устройство через Arduino IDE.
Распиновка Arduino Pro Micro
Arduino Pro Micro имеет 24 контакта, которые обычно попадают в эти две категории.
Контакты питания
Имеется шесть контактов питания.
- RAW: Это контакт ввода нерегулируемого напряжения. Если вы питаете плату через порт micro USB, напряжение на этом контакте будет 4,8 В (5 В минус падение напряжения на диоде Шоттки). Но если вы подключите его извне через этот контакт, вы можете использовать до 12 В.
Диоды Шоттки и выпрямители, установленные на печатной плате.
- VCC: этот вывод напряжения подает питание на плату и может быть 3,3 В или 5 В, в зависимости от версии. Напряжение, подаваемое на вывод RAW, регулирует напряжение на этом выводе. А при питании через порт RAW или micro USB вы можете использовать VCC для подачи питания на другие электронные устройства.
- RST: вывод RST работает как кнопка сброса, которая перезапускает микроконтроллер. Встроенный резистор на 10 кОм тянет контакт и активен при низком уровне. Поэтому вы должны подключить его к земле, чтобы сбросить его. И микроконтроллер останется выключенным до тех пор, пока вы не вернете штифт обратно в высокое положение.
- GND: Три контакта обеспечивают заземление или опорный сигнал 0 В для Pro Micro.
Контакты ввода/вывода
В общей сложности 18 интерфейсов образуют контакты ввода/вывода и имеют многофункциональную конструкцию. Вы можете использовать эти контакты для считывания нажатия кнопки, в качестве цифрового ввода-вывода или для мигания светодиодов.
Девять из 18 контактов имеют аналого-цифровые преобразователи, что делает их аналоговыми входами. Пять имеют функцию широтно-импульсной модуляции, которая позволяет использовать аналоговый выход. Эти выводы ШИМ имеют на плате слабый кружок.
Arduino Pro Micro. Обратите внимание на кольца вокруг контактов с функцией ШИМ.
Также имеются аппаратные контакты SPI, I2C и UART (последовательный) для взаимодействия с цифровыми устройствами, такими как IMU, ЖК-дисплеи и XBees.
Помимо 24 контактов, имеется перемычка J1 для обхода стабилизатора 3,3 В в версии 3,3 В Pro Micro и три встроенных светодиода.
Модуль регулятора напряжения на печатной плате
Сводка выводов
Технические характеристики Arduino Pro Micro Это соединение приносит 5 В, и плата 3,3 В будет регулировать его внутри. Таким образом, вы можете подключить другой конец USB-кабеля к компьютеру, настенному USB-адаптеру или USB-концентратору.
Проект Arduino с несколькими компонентами, соединенными на макетной плате
В качестве альтернативы можно использовать контакты RAW или VCC.
