Arduino nano что это

Arduino Nano: распиновка, схема подключения и программирование

Плата Arduino Nano — аналог флагманской Uno в миниатюрном размере. На ней предусмотрено всё необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 14 цифровых входов/выходов (6 из них могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор на 16 МГц, разъём Mini-USB, разъём питания, разъём для внутрисхемного программирования (ICSP) и кнопка сброса.

Видеообзор

Подключение и настройка

Для запуска платформы скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.

При выборе платформы выбирайте Arduino Nano.

Если всё получилось — можете смело переходить к экспериментам.

Элементы платы

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.

Микросхема FT232R

Микросхема FTDI FT232R обеспечивает связь микроконтроллера ATmega328P с USB-портом компьютера. При подключении к компьютеру Nano определяется как виртуальный COM-порт.

USB-UART преобразователь общается с микроконтроллером ATmega328P по интерфейсу UART через пины 0(RX) и 1(TX) . Рекомендуем не использовать эти контакты в своём проекте.

Светодиодная индикация

Имя светодиода	Назначение
RX и TX	Мигают при обмене данными между Arduino Nano и ПК.
L	Пользовательский светодиод подключённый к 13 пину микроконтроллера. При высоком уровне светодиод включается, при низком – выключается.
ON	Наличие питания на Arduino Nano.

Разъём Mini-USB

Разъём Mini-USB предназначен для прошивки платформы с помощью компьютера.

Регулятор напряжения 5 В

Линейный понижающий регулятор напряжения LM1117MPX-5.0 с выходом 5 вольт обеспечивает питание микроконтроллера ATmega328P и другой логики платформы. Максимальный выходной ток составляет 800 мА.

ICSP-разъём для ATmega328

ICSP-разъём предназначен для загрузки прошивки в микроконтроллер ATmega328 через программатор.

Также через контакты ICSP Nano общается с платами расширения по интерфейсу SPI.

What is a microcontroller?

The easiest way to understand what is a microcontroller is to think about a tiny computer: it includes a processor, memory and input/output (I/O) peripherials to connect small display, buttons, motors, sensors, etc. To “control” a microcontroller, you can put programs onto it and run them. As we will see later in this lesson, we usually write programs using a laptop and then transfer the programs into the microcontroller to execute it.

A microcontroller can look like this:

i.e. very much like what we call an “integrated circuit”.

Look for instance at what we see when we zoom in the previous picture:

A typical microcontroller includes a processor, memory and input/output (I/O) peripherals.

What is an Arduino Nano?

Arduino Nano architecture

An Arduino Nano is a very tiny and simple microcontroller:

• Microcontroller: ATmega328
• Operating Voltage: 5 V
• Flash Memory: 32 KB of which 2 KB used by bootloader
• SRAM: 2 KB (Static Random Access Memory)
• Clock Speed: 16 MHz
• Analog IN Pins: 8 (10 bits of resolution, from ground to 5 volts)
• EEPROM: 1 KB (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)
• Digital I/O Pins: 22 (6 of which are PWM)
• PWM Output: 6 (Pulse with Modulation)
• Power Consumption: 19 mA

On the picture above, the Arduino Nano block is where the processor and memory are located. The rest ensures communication with external sensors, USB port, voltage regulator, etc.

For those interested in computer architecture, have a look at the functional diagram of an Arduino Nano:

As any other microcontroller, Arduino Nano has a set of GPIO pins (General Purpose Input(Output pins) that we can use to “control” external sensors.

Our Arduino Nano has 14 digital pins that can be used as an input or output. They operate at 5 volts. However, some pins have specialized functions:

• Serial: 0 (RX) and 1 (TX) to receive (RX) and transmit (TX) serial data.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Provide 8-bit PWM (Pulse With Modulation) output.
• Internal LED (13): There is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH value, the LED is on, when the pin is LOW, it’s off.

The Arduino Nano also has 8 analog inputs (to convert a voltage level into a digital value that can be stored and processed in the Arduino Nano).

Why using Arduino GUI?

Unlike other microcontroller, Arduino Nano is such a tiny microcontroller that using the Arduino IDE is currently the only viable way to program it.

The Arduino IDE has a simple interface with many built-in examples.

How to install Arduino Desktop IDE?

You can use the online Arduino IDE (https://create.arduino.cc/) and for this you would need to register first. However, using the online version requires an internet connection and also may not work when using other microcontrollers (such as ESP8266, ESP32, etc.). For these reasons, we think it is important to learn to install Arduino Desktop IDE on your laptop.

1. Download Arduino Desktop IDE at Arduino Software
2. Choose and click on the corresponding distribution depending on your Operating System (Windows 7, Windows10, Linux 64 bits, etc.)
3. Click on “JUST DOWNLOAD” and follow instructions given
4. If you do not have administrator rights, download the “Windows ZIP file for non admin install” and unzip it to the desired location.
5. Start Arduino Desktop IDE (if it does not start automatically or you don’t find the Arduino IDE shortcut, click on arduino.exe)

How to program an Arduino Nano with Arduino GUI?

Verify that the Arduino Nano board is functionning

• Connect the mini USB type B side of the cable to the Arduino Nano board as shown on the figure below (mind the direction of the connector!)

• Connect the USB type A side of the cable to your computer.
• Open tab “Tools –> Boards –> Boards Manager” and check “Arduino Nano” is available.
• Select Arduino Nano board

Select Port

Finally you need to select the port (physical USB connector on your computer) to tell the path where the board is physically plugged in your computer.

• Click on “Tools –> Port” and select the corresponding USB port.

• Check you have selected it: when you click again on “Tools –> Port”, you should see a “tick” in front of your selected port (see image below):

Name of the port

On a windows computer, ports are name such as “COM3”, “COM5”, “COM6”, etc. but the naming convention is different on Linux or Mac OSX

Arduino NANO

Arduino — это семейство электронных платформ, предназначенных для изучения проектирования электроники.

Arduino NANO — компактная платформа для прототипирования микроэлектронных устройств, предназначенная для использования с макетной платой. Функционал устройства во многом схож с Arduino UNO и отличается от нее лишь размерами платы и отсутствием отдельного разъема для питания.

Основа Arduino Nano — микроконтроллер на базе ATmega328, логическая микросхема для обработки данных с тактовой частотой 16 МГц, имеющая на борту 8 аналоговых и 14 цифровых контактов общего назначения, а также все необходимые интерфейсы: I2C, SPI и UART.

Основные преимущества Arduino NANO:

• Простота использования
• Быстрое изучение
• Удобная среда разработки
• Открытый исходный код

• Сообщество поклонников
• Тысячи готовых проектов
• Возможности расширения
• Широкая переферия

Arduino в цифрах

Год релиза первой Arduino

Платформ продается ежедневно

Различных видов платформ

Пользователей в сообществе

Технические характеристики

Микроконтроллер

Atmel ATmega328 с тактовой частотой 16 МГц

Питание платформы

Рекомендуемое напряжение: 7-12В DC, рабочее — 5В DC

Цифровые порты

14 портов ввода-вывода, 6 из которых имеют возможность вывода ШИМ сигнала

Аналоговые входы

8 шт., каждый с разрешением 10 бит (от 0 до 1024 усл. значений)

Цифровые интерфейсы

1 x I2C, 1 x SPI, 1 x UART, 1 x ICSP

Размер памяти

32Кб Флеш-памяти, 2Кб ОЗУ, 1Кб EEPROM

Размеры платы

Физические габариты платы 42 x 19 мм, вес 12г

Варианты питания

Через разъем mini-USB или через разъем Vin на контактной линейке

Токовая защита

Платформа не имеет встроенной защиты USB порта от коротких замыкания и выбросов тока

Arduino является платформой с открытой архитектурой и программным обеспеченем. Arduino Nano — идеальный инструмент, способный показать, насколько легким может стать процесс изучения электроники, схемотехники и программирования. За счет своих компактных размеров ардуино нано помещается вместе с датчиками и сенсорами на одной макетной плате.

Схемы платформы

Ниже представлены ссылки на скачивание всех схем Arduino NANO:
Принципиальная схема, файлы EAGLE и распиновка платы

Принципиальная схема

Файлы трассировки .EAGLE

Контактная распиновка платы

Datasheet для ATmega328

Распиновка Arduino NANO

На изображении выше представлена схема контактной распиновки Arduino NANO V3,
с указанием назначения каждого контактного вывода платы.

Если вы или ваш ребенок хочет изучить основы микроэлектроники, робототехники или интернета вещей, Arduino — идеальное начало!

Подключение платы

При покупке официальной версии платформы, подключение Arduino NANO к компьютеру происходит автоматически.
При использовании китайских аналогов или других arduino-совместимых платформ, во время подключения следует учесть несколько важных моментов.
Выпуск официальных версий платформы был прекращен в 2016 году.

Подключение официальной платы

1. Скачивание и установка Arduino IDE

Для работы с платой вам потребуется скачать и установить свежую версию среды программирования Arduino — «Arduino IDE». Ее можно скачать с официального сайта по ссылке ниже.

При использовании русскоязычной версии Windows, программа автоматически установит по умолчанию русский язык.

В открывшемся окне следует нажать на кнопку «JUST DOWNLOAD«.

2. Первый запуск среды разработки

После того, как вы скачали и поставили среду разработки, вам необходимо подключить Arduino NANO в любой свободный порт компьютера и осуществить базовую настройку платы.

После того, как вы подключили вашу плату к компьютеру, Windows сообщит об обнаружении нового устройства и автоматически выполнит установку всех необходимых драйверов для работы с ней. После появления сообщения «Устройство установлено и готово к использованию», переходим к настройке программы.

3. Настройка подключения платы

В верхнем меню программы размещен список пунктов. Вам необходим пункт Инструменты Плата.
В этом окне вам необходимо выбрать, какая плата была подключена к вашему компьютеру. Выбираем «Arduino Nano» .

Инструменты Плата Arduino Nano

После выбора нужной платы, нам необходимо выбрать порт. Переходим ко вкладке Инструменты Порт.

Если плата подключена к компьютеру корректно, у вас отобразятся все занятые на текущий момент COM-порты. Выбираем любой из доступных и проверяем, угадали-ли мы с портом.

4. Проверка работоспособности платы

Самый простой способ проверить, работает-ли ваша ардуино на том порту, который вы выбрали — это попробовать залить в нее тестовый скетч (прошивку).

Из верхнего меню открываем: Файл Примеры 01.Basics Blink

В новом окне Windpws у вас откроется код программы, которая мигает светодиодом. Теперь необходимо загрузить ее в плату, нажав на кнопку «загрузка».

В панели работы со скетчами — вторая кнопка:

Внизу программы (в черном окне) показывается процесс загрузки прошивок в плату. Если все прошло нормально, вы увидите сообщение «загрузка успешно завершена».

Подключение неофициальных плат

1. Скачивание и установка Arduino IDE

Для программирования платформы вам необходимо скачать и установить свежую версию программы для программирования Арудино — «Arduino IDE». Ее можно скачать с официального сайта по ссылке ниже.

При использовании русскоязычной версии Windows, программа автоматически выставит в интерфейсе русский язык.

В открывшемся окне следует нажать на кнопку «JUST DOWNLOAD«.

2. Первый запуск среды разработки

После того, как вы скачаете и установите Arduino IDE, вам необходимо подключить Arduino Nano в любой свободный порт компьютера и осуществить первичную настройку.

После того, как вы плата подключится к компьютеру, Windows сообщит об обнаружении нового устройства.

Скорее всего ваша Ардуино имеет встроенный китайский программатор CH340G, драйверы для которого Windows найти не удасться.

Если ваша Arduino Nano — Китай, драйвер придется устанавливать самостоятельно. Об этом система оповестит вас сообщением «Программное обеспечение для устройства не было установлено».

Если все произошло именно так, как мы описали выше, приступаем к установке драйверов по этой инструкции:

После того, как вы увидите сообщение «Устройство установлено и готово к использованию», переходите к настройке программы.

3. Настройка подключения платы

Вверху программы размещен список различных пунктов меню. Вам необходима вкладка Инструменты Плата.
В этом окне вам необходимо выбрать, какая плата была подключена к вашему компьютеру. Выбираем «Arduino Nano» .

Инструменты Плата Arduino Nano

После выбора платы, нам необходимо выбрать порт. Переходим ко вкладке Инструменты Порт.

Если вы уже подключили свою ардуино к компьютеру, то у вас должны отобразиться все занятые на текущий момент COM-порты. Выбираем любой из доступных и проверяем, правильный-ли порт мы выбрали.

4. Проверка работоспособности платы

Самый простой способ проверить, работает-ли ваша ардуино на том порту, который вы выбрали — это попробовать залить в нее тестовый скетч (прошивку).

Из верхнего меню открываем: Файл Примеры 01.Basics Blink

В новом окне будет открыт код программы для мигания светодиодом, самой базовой программы в среде разработки под микроконтроллеры. Для того, чтобы загрузить ее в вашу Nano, необходимо нажать кнопку «загрузка».

В панели работы со скетчами — вторая кнопка:

В нижней части программы (в черном окне) показывается процесс загрузки прошивок в плату. Если все прошло нормально, вы увидите сообщение «загрузка успешно завершена».

Фотографии разных версий платформы

Ниже представлены фотографии платформы разных версий и от разных производителей.
Многие задаются вопросом, чем китайская ардуино нано отличается от оригинала? Можем с уверенностью сказать, что основное отличие официальных платформ от сторонних заключается только в цене и упаковке товара.

Arduino Nano

Arduino Nano – одна из самых популярных моделей плат семейства Ардуино. Является отладочной платой на базе 8-битного микроконтроллера ATmega328p (есть версии на ATmega168p) семейства AVR – довольно старом, но хорошо сбалансированном по характеристикам и комфортном в освоении и программировании. На базе этого же МК существуют платы Arduino UNO и Arduino Pro Mini, но они очень сильно уступают модели Nano в удобстве использования: UNO имеет крайне неудачную конструкцию (не вставляется в макетную плату) и на ней выведены не все аналоговые пины микроконтроллера, несмотря на огромный размер самой платы. Pro Mini в свою очередь требует наличие внешнего USB программатора и имеет неудобное расположение пинов для работы на макетной плате.

Arduino Nano является самой лучшей платой для знакомства с миром Arduino и робототехники, а также использования в качестве основы для проекта:

• Загрузка прошивки через бортовой USB порт
• Широкий диапазон напряжений питания: стабильно работает от

Характеристики (Nano ATmega328p)

5 мкА (МК в режиме сна на модифицированной плате) до

Распиновка

Отмеченные пины:

• GPIO Arduino – цифровые пины, ввод/вывод логических сигналов, нумерация Arduino. По этим номерам можно обращаться в программе
• GPIO AVR – “настоящие” названия и номера пинов микроконтроллера, не обращайте внимания
• PWM – выводы таймеров (генерация ШИМ сигнала)
• ADC – выводы АЦП (измерение аналогового сигнала)
• UART – выводы UART
• SPI – выводы шины SPI
• I2C – выводы шины I2C
• LED – светодиод на пине D13

• 3V3 – выход питания 3.3V, ток до 100 мА
• AREF – вход внешнего опорного напряжения
• RST – перезагрузка (низкий сигнал)
• VIN – вход внешнего питания (на стабилизатор): 7.. 15V

• L – отладочный светодиод на пине D13
• PWR – индикатор питания
• RX – индикатор приёма данных по UART
• TX – индикатор отправки данных по UART

Начало работы

Для работы с Arduino Nano достаточно установить драйвер на микросхему CH341 – урок