Którą płytę Arduino wybrać

Wśród całej gamy tablic Arduino początkującym trudno jest wybrać właściwą. Oprócz oficjalnych płyt, takich jak Arduino UNO, Nano, MEGA, istnieją również płyty kompatybilne z Arduino, takie jak Digispark, Electronic Troops, Seeeduino, Freeduino, Robocraft i inne. Jaka jest ich różnica i którą płytę Arduino wybrać? Wymyślmy to!

Kompatybilność tarczy i kluczowe funkcje

Być może ta cecha jest na równi z wielkością pamięci, częstotliwością zegara i rodzajem zastosowanego mikrokontrolera. Płyty klonowe Arduino można podzielić podobnie jak Arduino UNO, MEGA i inne płyty bazowe. Najczęstszym jest UNO; w rzeczywistości większość klonów jest z nim związana. Kompatybilność z ekranami jest zapewniona przez rozmieszczenie listew zaciskowych i układ PCB.

Rozmiar oryginalnej płyty UNO wynosi 6,9 x 5,3 cm, wymiary płytek innych firm mogą się różnić, ale lokalizacja bloków zacisków i odległość między złączami powinny pozostać takie same. W takim przypadku plansza będzie kompatybilna ze standardowymi tarczami dowolnego pochodzenia.

Jeśli mówimy w kontekście „arduino”, najprawdopodobniej ta wersja jest właśnie taka. Między oryginałem a klonem mogą nie występować różnice, tj. pełna kopia, a różnicą może być tylko kolor okładki płyty i metoda oprogramowania układowego. Konwerter szeregowy USB, na tym samym ONO, jest wykonany na mikrokontrolerze, podczas gdy na oryginalnym NANO - na 232. mikroukładzie, a na chińskim - na CH340, są również ONO z takimi przetwornikami, więcej o tym później.

Z drugiej strony mogą występować różnice w schematach zasilania, a dodatkowe układy sterownika, obwody ochronne, obwody izolacyjne, ekspandery portów w rejestrach przesuwnych itp. Wbudowane w płytkę.

Koncepcja kompatybilności z Arduino oznacza, że ​​tak kompatybilny z Arduino IDE i odpowiedni język programowania, chociaż niekoniecznie jest kompatybilny z osłonami. Przykładem takiej tablicy jest Lillypad.

Płyta jest kompatybilna z językiem Arduino, ale nie jest kompatybilna z tarczami. Jeśli trzeba je połączyć, musisz podłączyć ręcznie do odpowiednich styków. Nawiasem mówiąc, ta deska koncentruje się na urządzeniach do noszenia, jako opcja dla inteligentnych ubrań. Ta płyta jest wykonana przez SparkFun.

Przegląd forum i wskazówki dotyczące ich użytkowania

Duża liczba modyfikacji i tablic innych firm nie jest plagiatem ani podróbką. Stało się tak, ponieważ Arduino ma otwartą politykę, która pozwala wprowadzać modyfikacje w projekcie i montować zestawy, które są dowolnie wyposażone w wyspecjalizowane obszary:

• Robotyka

• Automatyzacja

• Na szkolenie itp.

Nazwy plansz zwykle zawierają przedrostek Duino, taki jak craftduino lub DCduino, a model planszy może pasować do nazwy, podobnie jak ten sam DCduino UNO, jeśli zostanie uzupełniony, pojawi się inny prefiks lub zupełnie inne słowo opisujące dodatkowe funkcje. Oprócz powyższego warto zwrócić uwagę na napięcie zasilania i poziomy logiczne, mogą one wynosić 3,3 i 5 V.

Na początek zdecydowanie musisz wziąć wspólną tablicę - Arduino UNO-podobną lub Nano, pierwsza kosztuje około 5 USD, druga jest nieco tańsza - 3-5 USD.

Jeśli natkniesz się na model o nazwie Duemilanove, jest to kompletny analog UNO. Różnice dotyczą jedynie sposobu komunikacji z komputerem, wspomniałem powyżej, że w UNO jest on zorganizowany na dodatkowym mikrokontrolerze - Atmega8u2, Duemilanove komunikuje się z komputerem przez FT232RL.

Przejdźmy do przeglądu tablicy. Na poniższym zdjęciu są to pełne klony arduino, poniżej przyjrzymy się ulepszonym planszom.

Iteaduino

Doskonały klon UNO, główna różnica polega na obecności dodatkowych styków złącza „GVS” (napięcie-ziemia-sygnał). To nie jest dokładnie złącze, ale raczej kolejność przewodów w złączu. Tak wiele czujników i innych urządzeń peryferyjnych jest podłączonych.

Ale w standardowym grzebieniu styki są rozmieszczone inaczej, podczas gdy na pewno nie będziesz mieć wystarczającej liczby styków zasilania (Vcc i Gnd), będziesz musiał skręcić przewody lub użyć połączenia lutowanego bez lutowania.Twórcy Iteaduino przewidzieli to i rozwiązali problem, kopiując kontakty takie jak „tata” w prawidłowej kolejności.

Jeśli nie znalazłeś takiej planszy, będziesz musiał kupić tarczę, ale praca z nią nie jest tak wygodna, szczególnie dla początkującego, lepiej, gdy jest mniej części.

Takie deski mogą zmniejszyć rozmiar i wagę produktu końcowego poprzez zmniejszenie liczby osłon.

Arduino Ethernet

Kolejna odmienna płytka z możliwością podłączenia do sieci za pomocą kabla i zainstalowania karty micro SD. Chociaż istnieje osłona Ethernet, ale znowu - zwiększy objętość zajmowaną przez płytkę w obudowie i wagę produktu. Opłata kompatybilny z tarczamiale brakuje interfejsu USB.

W przypadku oprogramowania układowego należy dodatkowo kupić taki konwerter USB-UART, na przykład jego grzebień pasuje tak samo do karty Ethernet Arduino.

Leonardo i Esplora

Model Arduino jest dla tych, którzy potrzebują wielu wejść analogowych do odczytu czujników analogowych, jest ich 12, w porównaniu do 6 na płycie UNO.

Stało się tak dzięki zastosowaniu Atmega32u4, a nie Atmega328, ponieważ na większości płyt są one podłączone do pinów, te na UNO były cyfrowe: 4, 6, 8, 9, 10, 12.

Takie okablowanie pozwala korzystać z nich jak poprzednio, co zapewnia kompatybilność z kartami rozszerzeń lub podłączaniem analogowych źródeł sygnału. Wyjścia PWM tutaj nie są 6, ale 7.

Zapotrzebowanie na konwerter USB-UART zniknęło, Atmega32u4 ma zintegrowaną obsługę sprzętu USB. Do działania może być wymagany opcjonalny moduł PoE. Takie płyty świetnie nadają się do tworzenia kontrolerów na PC, obsługują USB HID i mogą działać jako mysz, klawiatura lub gamepad, z odpowiednim powiązaniem i szczegółami.

Leonardo jest interesujący, ponieważ przy tym samym rozmiarze i kompatybilności z UNO ma więcej funkcji pod względem pracy z PWM i sygnałami analogowymi.

Na tej podstawie powstaje Esplora - w zasadzie joystick kompatybilny z kodem Arudin oraz możliwość zaprogramowania i stworzenia unikalnego urządzenia. Na poniższym zdjęciu widać taką tablicę z dodatkowym wyświetlaczem (nie ma jej w zestawie), przypomina przenośną konsolę.

MEGA i DUE

Jeśli zamierzasz stworzyć system automatyki dla całego domu lub innego obszernego projektu, nie będziesz miał wystarczających wniosków do podłączenia wszystkich czujników i elementów wykonawczych. Na ratunek przyjdzie kontroler Atmega2560, a płyta Arduino o tej samej nazwie ma 54 cyfrowe wejścia i wyjścia oraz 16 analogowych. To ponad 2 razy więcej niż te, które zbadaliśmy powyżej. Odpowiednie duże tarcze są jej sprzedawane.

Tarcze UNO są warunkowo kompatybilne. Konieczne jest tylko w bibliotekach, aby poprawić lokalizację pinów, ponieważ ich numeracja jest inna.

Jeśli potrzebujesz jeszcze więcej funkcji, powinieneś zmienić architekturę. Arduino DUE nie jest zbudowany na rodzinie AVR8 MK, ale na ARM CORTEX-M3. To jest kontroler 32-bitowy. 54 kanały cyfrowe i 12 kanałów analogowych pomoże zrealizować duży projekt. 4 interfejsy UART, SPI, Twin-Wire, JTAG. 512 kb flash, 96 SRAM, 32 bity - wszystko to jest niezbędne do szybkiego wykonywania złożonych programów.

Przypomnę, że atmegi 328 ma tylko 32 KB pamięci flash i 2 KB SRAM

UWAGA:

Poziom mocy i napięcia logicznego - 3,3 V, jeśli chcesz zabić DUE, zastosuj do niego 5 V.

Najmniejsze arduiny

Dla tych, którym zależy na mobilności, istnieje wiele oficjalnych tablic i jedna bardzo zabawna kompatybilna z arduino. Są odpowiednie dla tych, którzy chcą zaprojektować ukryte urządzenie lub poręczny (przenośny). Przyjrzyjmy się im bliżej.

Nano

Obecna wersja to Arduino Nano v3.0. Najmniejszy, najwygodniejszy jest kabel USB Mini-b do oprogramowania układowego, ale chińskie kopie często używają złącza micro-USB, które jest bardzo powszechne w przypadku podłączania smartfona do komputera lub ładowania.

Pod względem liczby i przeznaczenia pinów jest podobny do UNO, ale nie jest kompatybilny z osłonami. Nawiasem mówiąc, dla nano są wyspecjalizowane tarcze (Chińczycy robią wszystko, co możesz sobie wyobrazić). Najczęściej chińskie kopie używają CH340G do komunikacji z komputerem przez USB, ja osobiście nie instalowałem automatycznie sterownika w systemie Windows 8.1, problem został rozwiązany po 2 minutach wyszukiwania nazwy chipa w Google, a potem wszystko poszło jak w zegarku.

Trochę więcej niż nano. Mikro i nano doskonale nadają się do umieszczenia na płycie pilśniowej, prawie zawsze sprawia to, że montaż i instalacja obwodu jest wygodniejsza.W przeciwnym razie wszystko jest podobne do poprzedniej różnicy tylko w układzie planszy.

Arduino mini - nie działa przez USB

Najmniejsza plansza, podobna funkcjonalnie do „unk” i „nanks” to „mini”. To zabawne, że najmniejsza deska, sądząc po nazwie, powinna być czymś więcej niż „nano”. Okazało się wręcz przeciwnie. Oszczędność rozmiaru uzyskano dzięki wykluczeniu centrum komunikacji dla USB (RS232, CH340G i tym podobne) oraz samego złącza. W tym celu dostępne są pola kontaktowe do połączenia przez interfejs szeregowy.

Oprogramowanie układowe odbywa się za pomocą adapterów szeregowych USB (USB-Uart). Jeśli zamierzasz zaangażować się w mikrokontrolery - warto go kupić, gdzie może się bardzo przydać.

Może być dostarczany z lutowanymi nakładkami kontaktowymi lub po prostu dołączony do zestawu do samodzielnej instalacji.

Najmniejsze Arduino na wyciągnięcie ręki

Ciekawy rozwój Digispark. Jego forma przypomina dysk flash USB, nie wymaga kabla do oprogramowania układowego, jest włożona do samego portu USB komputera.

Do Państwa dyspozycji jest tylko 6 pinów (3 PWM i 4 analogowe, I2C), 8 KB pamięci flash na programy, 512 bajtów ROM i RAM, 2 KB pamięci, jak zwykle, zajęte przez bootloader, dzięki czemu dostępne jest tylko 6 KB.

Podczas flashowania używane są 2 piny cyfrowe (P3, P4) pod USB, ale można ich używać po flashowaniu, gdy są odłączone od komputera. Zwróć uwagę na pinout - jest napisany z tyłu tablicy, na zdjęciu po prawej stronie. Aby z tym pracować, musisz skonfigurować IDE.

Kilka dodatkowych funkcji:

1. pin P5 to „RESET”, jeśli zostanie do niego przypisane zero logiczne, płyta uruchomi się ponownie, jest to A0, tj. na pierwszym wejściu analogowym sygnał można odczytać w zakresie większym niż 1,2 V, ponieważ wszystko poniżej jest odbierane jako „zero” i trwa restart. Wątpliwy pin ogólnie, ale jeśli pomyślisz o tym, jak go użyć i czy zmierzony sygnał w ogóle osiąga zero, to wszystko nie jest takie złe.

2. Zapomnij o monitorowaniu portu, Serial jest nieobecny jako taki, więc nie można debugować płyty z komputera. Można tego uniknąć - jeśli poświęcisz więcej czasu na zaprojektowanie, wykonanie lub użycie zewnętrznych urządzeń pomiarowych - lamp kontrolnych, multimetrów, oscyloskopów.

Wniosek

Mam nadzieję, że ten artykuł pomógł ci zdecydować o wyborze zarządu. Próbowałem rozważyć jak najszerszy zakres arduino w małej ilości tekstu, nie ma sensu szczegółowo badać każdej planszy, ponieważ są one prawie takie same, z wyjątkiem różnych dodatków.