Arduino Nano Mỗi Pinout

Bài viết này sẽ giải thích về sơ đồ chân của Arduino Nano Every và cách sử dụng chúng. Bạn cũng sẽ nhận được thông tin liên quan đến chân nguồn Nano Every và đầu nối USB của nó.

Mục lục:

1. Arduino Nano mỗi sơ đồ chân

• 1.1. vi điều khiển
• 1.2. Thiết bị kết nối USB
• 1.3. Cầu USB

2. Ghim

• 2.1. Pin LED tích hợp
• 2.2. Chân I/O kỹ thuật số
• 2.3. Chân đầu vào tương tự (Chân ADC)
• 2.4. Chân điều khiển xung quanh chân

3. Giao tiếp

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. SPI

4. Quyền lực

• 4.1. Chuyển đổi năng lượng
• 4.2. Cây điện

5. Ghim đặt lại

6. Trình kết nối gỡ lỗi

7. Kích thước

8. Định giá

Phần kết luận

1. Arduino Nano mỗi sơ đồ chân

Bo mạch Nano Every được thiết kế thân thiện với người dùng, có khả năng thích ứng và phù hợp cho người mới bắt đầu cũng như người dùng Arduino nâng cao. Với kiểu dáng nhỏ gọn và trọng lượng chỉ 5 gram, nó hoàn hảo cho các dự án điện tử và robot chi phí thấp.

Arduino Nano Every chứa ATMega4809, bộ xử lý mạnh hơn bộ xử lý trong bo mạch Arduino UNO. Điều này cho phép bạn biên dịch một chương trình nâng cao hơn vì nó có bộ nhớ chương trình nhiều hơn 50% so với Arduino UNO ATmega328P. Nó cũng có RAM lớn hơn 200% so với UNO.

Nếu bạn đang sử dụng Arduino Nano cho dự án của mình, việc hoán đổi nó với bo mạch Arduino Nano Every sẽ dễ dàng hơn rất nhiều. Mã của bạn sẽ hoạt động tốt ngay cả sau khi hoán đổi cả hai bảng này và bạn không cần phải viết lại những động cơ mà bạn đã lên kế hoạch khi bắt đầu dự án.

Trước khi chúng ta tiến hành chi tiết từng thành phần của Arduino Every, bảng dưới đây là bản tóm tắt tất cả các thiết bị ngoại vi chính bên trong bo mạch Arduino Nano Every:

1.1. vi điều khiển

Cốt lõi của Nano Mỗi bo mạch đều có bộ vi điều khiển ATMega4809. Bộ xử lý AVR 8 bit này có thể chạy tới 20 MHz. Nó đi kèm với 6 KB SRAM và bộ nhớ flash 48 KB. Nó cũng có 256 byte EEPROM. Những thông số kỹ thuật này giúp nó có thể xử lý các chương trình phức tạp hơn và mảng dữ liệu lớn hơn so với các phiên bản trước.

1.2. Thiết bị kết nối USB

Arduino Nano Every sử dụng cổng Micro USB để cấp nguồn và trao đổi dữ liệu. Đây là bản nâng cấp từ Arduino Nano trước đó, đi kèm với cổng Mini USB-B. Đầu nối Nano Every Micro USB hỗ trợ 5V và có thể được sử dụng để cấp nguồn cho bo mạch từ nhiều nguồn khác nhau như sạc dự phòng và cổng USB của PC.

1.3. Cầu USB

Để giao tiếp nối tiếp, Arduino Nano Every sử dụng bộ xử lý SAMD11D14A. Nó đi kèm với chương trình cơ sở được cài đặt sẵn cho phép kết nối USB với cầu nối nối tiếp và giúp nâng cấp chương trình cơ sở của ATMega4809 thông qua giao diện UPDI. Ngoài ra, phần sụn này còn bao gồm bộ tải khởi động, giúp lập trình lại bộ xử lý để hỗ trợ các loại USB khác nhau. Tính năng này tăng cường chức năng của Arduino Nano Every, thường chỉ giới hạn ở các chức năng cầu nối nối tiếp.

Ghi chú: Các chân của SAMD11D14A hoạt động độc quyền ở mức 3,3V và kết nối với ATMega4809 thông qua bộ chuyển mức. Khi kết nối các chân này với các mạch bên ngoài, cần hết sức thận trọng vì chúng không chịu được điện áp 5V.

2. Ghim

Arduino Nano Mỗi chân đều tương tự như Arduino Nano. Có tổng cộng 30 chân trong Arduino Nano Every. Một điểm khác biệt chính là các chân điều khiển xung điện. Nano Every đi kèm với ít hơn một chân xung quanh Arduino Nano cổ điển có tổng cộng 6 chân xung quanh.

Hãy thảo luận chi tiết về Arduino Nano Mọi pin.

2.1. Pin LED tích hợp

Arduino Nano Every có đèn LED tích hợp ở chân D13 của bo mạch. Chân này cũng đóng vai trò là Đồng hồ SPI (SCK) và chân I/O (GPIO) cho mục đích chung.

2.2. Chân I/O kỹ thuật số

Arduino Nano Every chứa 22 chân I/O kỹ thuật số. Trong số này có 5 chân điều khiển xung quanh chân xung quanh. Mô tả của mỗi chân trong số 22 chân này là:

• D2 đến D12: Các chân I/O đa năng (Bao gồm 5 chân PLC D3, D5, D6, D9 và D10)
• D13: Phục vụ như Đồng hồ SPI (SCK) và I/O cho mục đích chung (GPIO); cũng có đèn LED tích hợp
• Tx: Chân truyền cho USART; có thể hoạt động như GPIO
• Rx: Chân thu cho USART; có thể hoạt động như GPIO
• Chân tương tự: Tám chân analog cũng có thể hoạt động như chân kỹ thuật số. Các chân này bao gồm (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Chân đầu vào tương tự (Chân ADC)

Arduino Nano Every có tám chân analog có thể được sử dụng làm ADC (Analog to Digital). Sử dụng các chân analog này, bạn có thể đọc các giá trị cảm biến analog và hiển thị chúng trên Arduino IDE. Các chân analog này cũng có thể được sử dụng làm chân đầu vào-đầu ra kỹ thuật số.

Các chân analog bao gồm:

• A0 đến A7: Kênh đầu vào tương tự
• AREF: Cung cấp điện áp tham chiếu cho đầu vào analog; cũng có chức năng như GPIO

2.4. Chân điều khiển xung quanh chân

Arduino Nano Every có ít hơn một chân xung quanh bo mạch Arduino Nano cổ điển. Arduino Nano Every có tổng cộng 5 chân điều khiển xung điện. Các chân này là D3, D5, D6, D9 và D10.

3. Giao tiếp

Arduino Nano Mỗi loại đều có các giao thức truyền thông khác nhau. Các giao thức này bao gồm các giao thức UART, I2C và SPI. Dưới đây là chi tiết về từng giao thức và các chân tương ứng của chúng trong Arduino Nano Every board.

3.1. UART

Theo bảng dữ liệu, bộ xử lý Arduino Nano Mọi bộ xử lý đều có bốn giao diện USART (Bộ thu-phát không đồng bộ phổ quát). Các UART này cho phép giao tiếp nối tiếp không đồng bộ giữa các thiết bị. Tuy nhiên, theo mặc định, Nano Every chỉ hiển thị hai trong số các UART này:

• nối tiếp: Đây là UART chính được sử dụng để liên lạc với máy tính qua USB.
• Sê-ri1: Đây là một UART bổ sung có sẵn trên Nano Every. UART này có thể được truy cập thông qua các chân Tx và Rx.

Theo mặc định, hai UART còn lại không được hiển thị trực tiếp. Bạn có thể kích hoạt chúng bằng cách sửa đổi ghim_arduino.h trong các tệp mã cho bảng Nano Every.

Chân UART của Arduino Nano Every

• Tx (Chân 16)
• Rx (Chân 17)

3.2. 2C

Giao thức I2C hoặc (Mạch tích hợp) có thể được sử dụng để liên lạc giữa nhiều thiết bị qua hai dây SDA và SCL. Mỗi thiết bị được kết nối qua giao thức I2C đều có địa chỉ duy nhất để Master (bảng Arduino) nhận ra.

Trong Arduino Nano Every, các chân I2C là A4 và A5. Các chân này cũng có thể hoạt động như các chân GPIO.

• A4/SDA: Dòng dữ liệu I2C (Chân 8)
• A5/SCL: Dòng xung nhịp I2C (Chân 9)

3.3. SPI

SPI là một giao thức dữ liệu nối tiếp đồng bộ. Nó là một giao thức truyền thông tốc độ cao. Hầu hết các ứng dụng SPI đều dành cho liên lạc ở khoảng cách ngắn.

Sau đây là các chân SPI trong Arduino Nano Every:

• D11 (BẢN SAO): SPI Master Out Slave In (MOSI)
• D12 (CIPO): SPI Master Trong Slave Out (MISO)
• D13 (SCK): Phục vụ như Đồng hồ SPI (SCK)
• CS: Sử dụng bất kỳ GPIO nào cho Chọn chip (CS).

GHI CHÚ: CIPO/COPI trước đây được gọi là MISO/MOSI

4. Quyền lực

Arduino Nano Every hoạt động ở mức 5V và có thể được cấp nguồn bằng cổng Micro USB hoặc sử dụng chân VIN. Chân VIN hỗ trợ dải điện áp 7V–21V. Bo mạch còn có đèn LED nguồn sẽ sáng lên ngay khi bo mạch được kết nối với nguồn điện.

Sau đây là các chân nguồn chính của Arduino Nano Every board:

• THẮNG: Chân này có thể cấp nguồn cho bo mạch bằng nguồn điện bên ngoài. Như đã đề cập, 7V–21V là phạm vi an toàn.
• 5V: Chân này tạo ra điện áp 5V từ bộ điều chỉnh điện áp.
• 3V3: Nguồn điện 3,3V được tạo ra bởi bộ điều chỉnh trên bo mạch.
• GND: Chân nối đất.

Sau đây là một số giới hạn dòng điện an toàn cho Arduino Nano Every board:

• Dòng điện tối đa trên mỗi chân được giới hạn ở 40mA, nhưng không nên cung cấp quá 20mA.
• Dòng điện tối đa mà toàn bộ gói bo mạch có thể xử lý là 200mA.
• Đảm bảo rằng tổng dòng điện cho mỗi nhóm cổng nguồn duy trì ở mức dưới 100mA.
• Dòng điện tối đa cho Chân 3,3V là 50 mA.

4.1. Chuyển đổi năng lượng

Hai bộ chuyển đổi nguồn chính là nguồn sống cho bo mạch Arduino Nano Every. Một là bộ chuyển đổi bước xuống DC-DC, chuyển đổi điện áp đầu vào từ chân VIN thành 5V được khuyến nghị. Bộ chuyển đổi nguồn thứ hai là bộ điều chỉnh LDO được sử dụng cho đầu ra chân 3,3V.

• MPM3610 (DC-DC): Bộ chuyển đổi này điều chỉnh điện áp lên đến 21V. Nó có hiệu suất tối thiểu là 65% ở mức tải thấp nhất. Nó đạt hiệu suất trên 85% khi đầu vào ở mức 12V.
• AP2112K-3.3 (LDO): Bộ điều chỉnh này giảm điện áp đầu vào từ 5V xuống 3,3V, cung cấp dòng điện đầu ra lên tới 550mA cho các ứng dụng của người dùng. Phạm vi dòng điện tối ưu được khuyến nghị cho bộ điều chỉnh này là tối đa 200mA.

4.2. Cây điện

Cây nguồn cho Arduino Nano Every minh họa cách cấp nguồn cho bo mạch và bộ vi điều khiển ATMega4809.

Arduino Nano được thiết kế để linh hoạt về mặt cung cấp năng lượng. Nano Every có thể được cấp nguồn trực tiếp thông qua kết nối USB. Khi không sử dụng USB, nguồn điện bên ngoài có thể được kết nối với chân VIN. Chân 5V cung cấp đầu ra 5V được điều chỉnh từ bộ điều chỉnh trên bo mạch. Bo mạch cũng bao gồm một bộ điều chỉnh 3,3V để cung cấp điện áp 3,3V ở chân 3V3.

Ghi chú: Điện áp từ cổng USB được cấp đến chân VIN sau khi truyền nó từ diode Schottky và bộ điều chỉnh DC-DC. Do tổn thất trong diode và bộ điều chỉnh, điện áp tối thiểu cần thiết cho chức năng của bo mạch là 4,5V khi cấp nguồn qua cổng Micro USB. Phạm vi được khuyến nghị là từ 4,8V đến 4,9V, tùy thuộc vào dòng điện yêu cầu.

5. Ghim đặt lại

Arduino Nano Every có hai chân REST ở chân 13 và chân 18. Cả hai chân này đều có thể thiết lập lại bộ vi điều khiển. Khi bất kỳ chân nào trong số này được đưa về THẤP, nó sẽ kích hoạt phần còn lại của bộ xử lý ATMega4809.

6. Trình kết nối gỡ lỗi

Bên dưới mô-đun giao tiếp ở mặt dưới bo mạch, các đầu nối gỡ lỗi được sắp xếp thành một dãy các miếng kiểm tra 3×2. Các chân kết nối gỡ lỗi này cách nhau 100 triệu, bỏ qua chân thứ tư.

Dưới đây là mô tả về các trình kết nối gỡ lỗi này:

7. Kích thước

Arduino Nano Mỗi bo mạch có chiều dài 45 mm và chiều rộng 18 mm. Nó chỉ nặng 5 gram. Với kích thước nhỏ gọn, nó phù hợp nhất cho các dự án thiết bị đeo và máy bay không người lái.

Arduino Nano Kích thước mỗi bo mạch:

• Cân nặng: 5 gram
• Chiều rộng: 18mm
• Chiều dài: 45mm

8. Định giá

Arduino Nano có nhiều mức giá khác nhau, tùy theo số lượng. Nếu bạn mua một bảng mạch duy nhất, bạn sẽ phải trả khoảng 14 USD hoặc nếu mua gói Arduino Nano Every, bạn có thể nhận được ba bảng Nano Every với giá 39 USD, giúp bạn tiết kiệm 1 USD mỗi bảng.

Nếu bạn có ngân sách eo hẹp, bạn có thể khám phá Arduino Nano Every thay thế của Trung Quốc, bạn sẽ phải trả tối đa 5 USD. Bạn sẽ khó nhận thấy bất kỳ sự khác biệt nào giữa Nano Every chính thức và chiếc bạn nhận được từ các nhà sản xuất Trung Quốc.

Phần kết luận

Arduino Nano Every là phiên bản cập nhật của bo mạch Arduino Nano cổ điển. Với bo mạch mới này, bạn sẽ có được một gói có sự cân bằng giữa hiệu suất, chi phí và kiểu dáng. Do những yếu tố này, đây là sự lựa chọn lý tưởng cho các dự án có ít không gian. Với bộ vi điều khiển ATMega4809 mới, bạn sẽ có bộ nhớ chương trình nhiều hơn 50% so với Arduino UNO ATmega328P. Nó cũng có RAM lớn hơn 200% so với UNO. Với ít hơn một chân xung quanh Arduino cổ điển, bạn sẽ có được gói hoàn chỉnh với các giao thức UART, I2C và SPI. Bạn có thể hiểu rõ hơn về bảng này trong bài viết này.