Arduino Nano Ogni piedinatura

Questo articolo spiegherà la piedinatura di Arduino Nano Every e i loro usi. Riceverai anche informazioni relative ai pin di alimentazione Nano Every e al relativo connettore USB.

Sommario:

1. Arduino Nano Ogni piedinatura

• 1.1. Microcontrollore
• 1.2. Connettore USB
• 1.3. Ponte USB

2. Perni

• 2.1. Perno LED integrato
• 2.2. Pin I/O digitali
• 2.3. Pin di ingresso analogico (pin ADC)
• 2.4. Pin PWM

3. Comunicazione

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Potenza

• 4.1. Trasformatore di energia
• 4.2. Albero del potere

5. Perni di RESET

6. Connettore di debug

7. Dimensioni

8. Prezzi

Conclusione

1. Arduino Nano Ogni piedinatura

La scheda Nano Every è progettata per essere facile da usare, adattabile e adatta a principianti e utenti avanzati di Arduino. Con il suo formato ridotto e un peso di soli 5 grammi, è perfetto per progetti di robotica ed elettronica a basso costo.

Arduino Nano Every contiene ATMega4809, un processore più potente di quello della scheda Arduino UNO. Ciò consente di compilare un programma più avanzato, poiché dispone del 50% di memoria di programma in più rispetto all'Arduino UNO ATmega328P. Ha anche una RAM più grande del 200% rispetto a UNO.

Se utilizzi Arduino Nano per il tuo progetto, sarà molto più semplice scambiarlo con la scheda Arduino Nano Every. Il tuo codice funzionerà bene anche dopo aver scambiato entrambe queste schede e non avrai bisogno di riscrivere i motori che avevi pianificato all'inizio del progetto.

Prima di procedere verso questi dettagli di ciascun componente di Arduino Every, di seguito la tabella riportata è un riepilogo di tutte le principali periferiche all'interno della scheda Arduino Nano Every:

1.1. Microcontrollore

Al centro della scheda Nano Every abbiamo il microcontrollore ATMega4809. Questo processore AVR a 8 bit può funzionare fino a 20 MHz. Viene fornito con 6 KB di SRAM e una memoria flash di 48 KB. Dispone inoltre di 256 byte di EEPROM. Queste specifiche lo rendono in grado di gestire programmi più complessi e array di dati di grandi dimensioni rispetto ai suoi predecessori.

1.2. Connettore USB

L'Arduino Nano Every utilizza una porta Micro USB per l'alimentazione e lo scambio di dati. Questo è un aggiornamento del precedente Arduino Nano, che viene fornito con una porta Mini USB-B. Il connettore Nano Every Micro USB supporta 5 V e può essere utilizzato per alimentare la scheda da diverse fonti come un power bank e una porta USB del PC.

1.3. Ponte USB

Per la comunicazione seriale, Arduino Nano Every utilizza il processore SAMD11D14A. Viene fornito con firmware preinstallato che abilita un USB al bridge seriale e aiuta l'aggiornamento del firmware di ATMega4809 tramite l'interfaccia UPDI. Inoltre, questo firmware include anche un bootloader, che aiuta la riprogrammazione del processore per supportare varie classi USB. Questa caratteristica migliora la funzionalità di Arduino Nano Every, che generalmente è limitata alle sole funzioni di bridge seriale.

Nota: I pin di SAMD11D14A funzionano esclusivamente a 3,3 V e si collegano a ATMega4809 tramite un traslatore di livello. Quando si collegano questi pin a circuiti esterni, è necessaria la massima cautela perché non tollerano i 5 V.

2. Perni

Arduino Nano Ogni pin è simile ad Arduino Nano. Ci sono un totale di 30 pin in Arduino Nano Every. Una differenza principale sono i pin PWM. Nano Every viene fornito con un pin PWM in meno rispetto al classico Arduino Nano che ha un totale di 6 pin PWM.

Parliamo di Arduino Nano Ogni pin in dettaglio.

2.1. Perno LED integrato

Arduino Nano Every ha un LED integrato sul pin D13 della scheda. Questo pin funge anche da orologio SPI (SCK) e pin I/O per uso generale (GPIO).

2.2. Pin I/O digitali

Arduino Nano Every contiene 22 pin I/O digitali. Tra questi ci sono cinque pin PWM. La descrizione di ciascuno di questi 22 pin è:

• Da D2 a D12: Pin I/O per uso generico (inclusi cinque pin PWM D3, D5, D6, D9 e D10)
• D13: Funziona come orologio SPI (SCK) e I/O per uso generale (GPIO); ha anche un LED integrato
• Tx: Perno di trasmissione per USART; può funzionare come GPIO
• Ricezione: Pin del ricevitore per USART; può funzionare come GPIO
• Pin analogici: Otto pin analogici che possono funzionare anche come pin digitali. Questi pin includono (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Pin di ingresso analogico (pin ADC)

Arduino Nano Every dispone di otto pin analogici che possono essere utilizzati come ADC (Analog to Digital). Usando questi pin analogici, puoi leggere i valori dei sensori analogici e visualizzarli sull'IDE Arduino. Questi pin analogici possono essere utilizzati anche come pin di ingresso-uscita digitali.

I pin analogici includono:

• Da A0 a A7: Canali di ingresso analogici
• AREF: Fornisce una tensione di riferimento per gli ingressi analogici; funziona anche come GPIO

2.4. Pin PWM

Arduino Nano Every presenta un pin PWM in meno rispetto alla classica scheda Arduino Nano. Arduino Nano Every ha un totale di cinque pin PWM. Questi pin sono D3, D5, D6, D9 e D10.

3. Comunicazione

Arduino Nano Every ha diversi protocolli di comunicazione. Questi protocolli includono i protocolli UART, I2C e SPI. Di seguito è riportato il dettaglio di ciascun protocollo e i rispettivi pin nella scheda Arduino Nano Every.

3.1. UART

Secondo la scheda tecnica, Arduino Nano Ogni processore ha quattro interfacce USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Questi UART consentono la comunicazione seriale asincrona tra i dispositivi. Tuttavia, per impostazione predefinita, Nano Every espone solo due di questi UART:

• Seriale: Questo è l'UART principale utilizzato per la comunicazione con il computer tramite USB.
• Serie1: Questo è un UART aggiuntivo disponibile sul Nano Every. Questo UART è accessibile tramite i pin Tx e Rx.

Gli altri due UART non sono direttamente esposti per impostazione predefinita. Puoi abilitarli modificando il file pins_arduino.h nei file di codice per la scheda Nano Every.

Pin UART di Arduino Nano Every

• Tx (Perno 16)
• Rx (Perno 17)

3.2. 2C

Il protocollo I2C o (Inter-Integrated Circuit) può essere utilizzato per la comunicazione tra più dispositivi su due fili SDA e SCL. Ciascuno dei dispositivi collegati tramite il protocollo I2C ha il suo indirizzo univoco per essere riconosciuto dal Master (scheda Arduino).

In Arduino Nano Every i pin I2C sono A4 e A5. Questi pin possono funzionare anche come pin GPIO.

• A4/SDA: linea dati I2C (pin 8)
• A5/SCL: linea clock I2C (pin 9)

3.3. SPI

SPI è un protocollo dati seriale sincrono. È un protocollo di comunicazione ad alta velocità. La maggior parte delle applicazioni SPI sono destinate alla comunicazione a breve distanza.

Di seguito sono riportati i pin SPI in Arduino Nano Every:

• D11 (COPIA): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master In Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Funziona come orologio SPI (SCK)
• CS: Utilizza qualsiasi GPIO per Chip Select (CS).

NOTA: CIPO/COPI era precedentemente noto come MISO/MOSI

4. Potenza

Arduino Nano Every funziona a 5V e può essere alimentato tramite una porta Micro USB o tramite il pin VIN. Il pin VIN supporta un intervallo di tensione compreso tra 7 V e 21 V. La scheda dispone anche di un LED di alimentazione che si accende non appena la scheda viene collegata alla fonte di alimentazione.

Di seguito sono riportati i principali pin di alimentazione della scheda Arduino Nano Every:

• VINCITA: Questo pin può alimentare la scheda con una fonte di alimentazione esterna. Come accennato, 7 V–21 V è l'intervallo sicuro.
• 5 V: Questo pin emette 5 V provenienti dal regolatore di tensione.
• 3V3: Un'alimentazione da 3,3 V viene generata dal regolatore di bordo.
• TERRA: Perni di terra.

Di seguito sono riportati alcuni limiti di corrente sicuri per la scheda Arduino Nano Every:

• La corrente massima per pin è limitata a 40 mA, ma si consiglia di non fornire più di 20 mA.
• La corrente massima che l'intero pacchetto scheda può gestire è 200 mA.
• Assicurarsi che la corrente totale per ciascun gruppo di alimentazione di porte rimanga inferiore a 100 mA.
• La corrente massima per il pin da 3,3 V è 50 mA.

4.1. Trasformatore di energia

Due convertitori di potenza principali sono l'ancora di salvezza per la scheda Arduino Nano Every. Uno è il convertitore step-down DC-DC, che converte la tensione in ingresso dal pin VIN ai 5 V consigliati. Il secondo convertitore di potenza è il regolatore LDO utilizzato per l'uscita pin da 3,3 V.

• MPM3610 (CC-CC): Questo convertitore regola tensioni fino a 21V. Ha un'efficienza minima del 65% al ​​carico più basso. Archivia un'efficienza superiore all'85% quando l'ingresso è a 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Questo regolatore riduce le tensioni di ingresso da 5 V a 3,3 V, fornendo fino a 550 mA di corrente di uscita per le applicazioni dell'utente. L'intervallo di corrente ottimale consigliato per questo regolatore è un massimo di 200 mA.

4.2. Albero del potere

L'albero di alimentazione per Arduino Nano Every illustra come viene fornita l'alimentazione alla scheda e al microcontrollore ATMega4809.

Arduino Nano è progettato per essere flessibile in termini di alimentazione. Il Nano Every può essere alimentato direttamente tramite la connessione USB. Quando non si utilizza USB, è possibile collegare una fonte di alimentazione esterna al pin VIN. Il pin da 5 V fornisce l'uscita regolata da 5 V dal regolatore integrato. La scheda include anche un regolatore da 3,3 V per fornire 3,3 V al pin 3V3.

Nota: La tensione dalla porta USB viene fornita al pin VIN dopo averlo passato dal diodo Schottky e dal regolatore DC-DC. A causa delle perdite nel diodo e nel regolatore, la tensione minima richiesta per il funzionamento della scheda è 4,5 V durante l'alimentazione tramite la porta Micro USB. L'intervallo consigliato è compreso tra 4,8 V e 4,9 V, a seconda della corrente richiesta.

5. Perni di RESET

Arduino Nano Every dispone di due pin REST sui pin 13 e 18. Entrambi questi pin possono ripristinare il microcontrollore. Quando uno qualsiasi di questi pin viene portato su BASSO, si attiva il resto del processore ATMega4809.

6. Connettore di debug

Sotto il modulo di comunicazione sul lato inferiore della scheda, i connettori di debug sono organizzati in una serie 3×2 di test pad. Questi pin del connettore di debug sono distanti 100 milioni, con il quarto pin omesso.

Ecco la descrizione di questi connettori di debug:

7. Dimensioni

La scheda Arduino Nano Every misura 45 mm di lunghezza e 18 mm di larghezza. Pesa solo 5 grammi. Con le sue dimensioni compatte, è ideale per dispositivi indossabili e progetti con droni.

Arduino Nano Dimensioni di ogni scheda:

• Peso: 5 grammi
• Larghezza: 18 mm
• Lunghezza: 45 mm

8. Prezzi

L'Arduino Nano è disponibile a prezzi diversi, variabili a seconda della quantità. Se acquisti una scheda singola ti costerà circa 14 USD, oppure se scegli il pacchetto Arduino Nano Every puoi ottenere tre Nano Every per 39 USD, risparmiando 1 USD per scheda.

Se hai un budget limitato puoi esplorare l'alternativa cinese Arduino Nano Every che ti costerà al massimo 5 USD. Difficilmente noterai alcuna differenza tra il Nano Every ufficiale e quello dei produttori cinesi.

Conclusione

L'Arduino Nano Every è la versione aggiornata della classica scheda Arduino Nano. Con questa nuova scheda ottieni un pacchetto con un equilibrio tra prestazioni, costi e fattore di forma. A causa di questi fattori, è la scelta ideale per progetti con poco spazio. Con il nuovo microcontrollore ATMega4809 ottieni il 50% di memoria di programma in più rispetto all'Arduino UNO ATmega328P. Ha anche una RAM più grande del 200% rispetto a UNO. Con un pin PWM in meno rispetto al classico Arduino ottieni il pacchetto completo con protocolli UART, I2C e SPI. Puoi ottenere maggiori informazioni su questa bacheca in questo articolo.