Описание
Arduino Nano входит в тройку самых популярных плат ардуино. Она позволяет создавать компактные устройства, использующие тот же контроллер, что и в Arduino Uno. Название платы нано говорит само за себя – она действительно имеет небольшие размеры при той же функциональности.
Nano – одна из самых миниатюрных плат Ардуино. Она является полным аналогом Arduino Uno – так же работает на чипе ATmega328P.
Из-за своих габаритных размеров плата часто используется в проектах, в которых важна компактность. На плате отсутствует вынесенное гнездо внешнего питания, Ардуино работает через miniUSB (эта модель). В остальном параметры совпадают с моделью Arduino Uno.
Питание платы может осуществляться двумя способами:
Через tYPE-C при подключении к компьютеру;
Через внешний источник питания, имеющий напряжение 6-20 В с низким уровнем пульсаций.
Например: внешнего блока питания постоянного тока 5 В ~ 12 В, питания от аккумулятора 9 в.
У платы Arduino Nano имеются такие же ограничения по напряжению и току на входы и выходы платы. Все цифровые и аналоговые контакты работают в диапазоне от 0 до 5 В. При подаче питания, выходящего за рамки этих значений, напряжение будет ограничиваться защитными диодами. В этом случае сигнал должен подключаться через резистор, чтобы не вывести контроллер из строя. Наибольшее значение втекающего или вытекающего тока не должно превышать значение 40 мА, а общий ток контактов должен быть не более 200 мА.
На плате имеются 4 светодиода, которые показывают состояние сигнала. Они обозначены как TX, RX, PWR и L. На первых двух светодиод загорается, когда уровень сигнала низкий, и показывает, что сигнал TX или RX активен. Светодиод PWR загорается при напряжении в 5 В и показывает, что подключено питание. Последний светодиод – общего назначения, загорается, когда подается высокий сигнал.
Плата Ардуино Нано имеет 14 цифровых контактов, которые помечаются буквой D (цифровой, digital). Контакты используются как входы и выходы, у каждого имеется подтягивающий резистор.
Аналоговые пины обозначаются буквой А и используются как входы. У них отсутствую подтягивающие резисторы, они измеряют поданное на них напряжение и возвращают значение при помощи функции analogRead().
На некоторых цифровых пинах можно увидеть значок ~. Такие контакты можно использовать в качестве выходов ШИМ. Ардуино нано оснащена шестью такими контактами – это пины D3, D5, D6, D9, D10, D11. Для работы с ШИМ выводами используется функция analogWrite().
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.
Преобразование сигнала USB-UART осуществляется посредством микросхемы CH340G.
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 максимальным током 800 мА. Питать устройство через вывод 5V не рекомендуется — вы рискуете спалить плату.
3.3V: Выходной пин от стабилизатора микросхемы с выходом 3,3 вольта и максимальным 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 и 11
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) и A5(SCL)
Для общения с периферией по интерфейсу I²C. Для работы используйте библиотеку Wire.
SPI: пины 11(MOSI), 12(MISO), 13(SCK) и 10(SS)
Для общения с периферией по интерфейсу SPI. Для работы — используйте библиотеку SPI.
UART: пины 0(RX) и 1(TX)
Используется для коммуникации платы Arduino с компьютером или другими устройствами по последовательному интерфейсу.
Выводы 0(RX) и 1(TX) соединены с соответствующими USB-UART преобразователя.
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 х 45 мм.