Arduino R3/Nano

Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера (Part Numbers) и список совместимых моделей для двух самых популярных плат Arduino: Arduino Uno R3 и Arduino Nano.

1. Arduino Uno R3

Это самая популярная и базовая плата для начинающих и профессионалов. Основана на микроконтроллере ATmega328P.

Описание

Arduino Uno R3 — это плата разработки с открытым исходным кодом на базе микроконтроллера ATmega328P. Она имеет 14 цифровых входов/выходов (6 из которых можно использовать как ШИМ-выходы), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор на 16 МГц, разъем USB Type-B, разъем питания и кнопку сброса. Особенность ревизии R3 — добавление выводов SDA/SCL и IOREF для совместимости с платами расширения (шилдами) версии 3.3В.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Микроконтроллер | ATmega328P | | Рабочее напряжение | 5 В | | Входное напряжение (рекоменд.) | 7 — 12 В (1) | | Входное напряжение (предел) | 6 — 20 В | | Цифровые I/O пины | 14 (из них 6 с ШИМ) | | Аналоговые входы | 6 | | Постоянный ток на I/O пине | 20 mА (рекомендуется 40 mA максимум) | | Постоянный ток на выводе 3.3В | 50 mA | | Flash-память | 32 KB (из них 2 KB заняты загрузчиком) | | SRAM | 2 KB | | EEPROM | 1 KB | | Тактовая частота | 16 МГц | | Интерфейсы | UART (Serial), I2C (TWI), SPI | | Разъем питания | 2.1 мм центр-плюс (Barrel Jack) и USB Type-B | | Вес | 25 г | | Размер | 68.6 мм × 53.4 мм | | Автосброс (Auto-reset) | Есть (через DTR) |

Парт-номера (Оригинал Arduino)

• A000066 — версия для поверхностного монтажа (SMD) (наиболее распространенный)
• A000073 — версия с DIP-сокетом (с возможностью извлечения чипа)
• Примечание: Рынок наводнен клонами и совместимыми платами (например, от Elegoo, Keyestudio), у них обычно указывается "для Arduino Uno R3" в названии.

Совместимые модели шилдов и аксессуаров

Большинство шилдов (стековых плат расширения) поддерживают формулу Arduino Uno R3, Leonard в формате Uno, Mega 2560 R3.

• Совместимые шилды: Ethernet Shield, Motor Shield, TFT Touch Screen Shield, CNC Shield v3, Relay Shield, ProtoShield.
• Дисплеи: LCD 1602/2004 с I2C модулем, OLED 0.96".

2. Arduino Nano (Rev 3)

Миниатюрная (хлебная) версия Arduino. Та же мощность, что и у Uno, но в компактном формате.

Описание

Arduino Nano — это компактная, полнофункциональная плата на базе микроконтроллера ATmega328P (для Rev3). Использует разъем Mini-USB (старая версия с FTDI) или Nano Every (USB-C, более новый). Nano имеет аналогичную функциональность Uno, но поставляется без разъема питания и интегрируется в макетную плату. SMD версия компонентов делает его неремонтопригодным подручными средствами.

Технические характеристики (ATmega328P версия DC-D8 или CH340G)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Микроконтроллер | ATmega328P | | Рабочее напряжение | 5 В | | Входное напряжение (пин VIN) | 7 — 12 В (через 5V regulator) или 5В (прямое питание) | | Цифровые I/O пины | 14 (из них 6 с ШИМ) (+ пины RX/TX заняты D0,D1) | | Аналоговые входы | 8 | | Аналоговые выходы | 0 (чистые ШИМ) | | Памать Flash | 32 KB (2 KB заняты загрузчиком) | | SRAM | 2 KB | | EEPROM | 1 KB | | Тактовая частота | 16 МГц | | Разъем USB | Mini-B, но в клонах ставят Micro-USB (модификация) или USB-C | | Размер | 45 мм × 18 мм, отверстия 2.54 мм шаг | | Вес | ~5-7 г | | ATC-chip (CH340G) | Ставится на китайских клонах для эмуляции Serial порта, дешевле FTDI. Для использования требует драйвера CH340G. | | Vin Output 3.3V | 50mA (или 150mA от CH340) |

Парт-номера

Артикулы у официальной платы получались из разных поставок. Для клонов артикул практически всегда указывается как "для Arduino Nano v3.0 ATmega328P" (светлая или темная текстолитовая плата).

• **Первая партия (FTDI, USB mini)*: A000005
• **Новая версия (CH340G, Mini USB)*: часто идет как CH340G версия или "Arduino Nano Clone".
• *Nano Every: На заводском исполнении бывает обозначения вида ABX00028 (USB-C Nano Every) или ABX00032.

Совместимость (с другими платами/шилдами моделей)

Важный момент: Uno и Nano имеют совершенно разный форм-фактор.

• Форм-фактор: Nano сделана для монтажа непосредственно в макетную плату. Не устанавливается на шилды для Uno из-за другой распиновки 2.54 mm полей.
• Совместимость по назначению: Большинство оригинальных скетчей, написанных для Uno/R3, будут работать на Nano с минимальными изменениями (разве что придется изменить номер пина аналогов, если задействованы все - у Nano их 8).
• Совместимые адаптеры и снятие с макета: Используется Base Shield для Arduino Nano (IO Moudle) либо распаечная макетка.

Что выбрать: Uno R3 vs Nano

| Характеристика | Arduino Uno R3 | Arduino Nano | | :--- | :--- | :--- | | Размер | Крупная учебная/разработчика плата | Компактное решение для готового устройства | | Для чего | Обучение, прототипирование, стенды | Роботы, wearables, встраиваемые контроллеры | | Удобство отладки | Лучше - клеммники, шилды | Хуже на протоборде, отверстия 2.54 мм | | Питание | Можно от блока питания 7-30В по круглому джеку, USB | Только от USB, VIN пин или напрямую 5В от USB-хоста | | Порог входа | Немного ниже (шильна) | Быстрая интеграция прототипа в конструкцию | | Ресурс пинов | 14 I/O / 6 Analog / PWM 6 | 14 I/O / 8 Analog / PWM 6 |

Дополнительно про драйвера (для Nano клонов):

Микроконтроллеры в клонах (особенно китайских голых плат) работают через CH340G. Это контроллер USB-UART, способный передавать прошивку с ПК на плату так же, как оригинальный FTDI ft232. Если вы покупаете Nano за 300-500 руб, настраивайте компилятор на нужный драйвер под свою ОС. На Винде нужно скачать установщик как можно раньше.

Примечание: У Nano Every (ABX00028)— другой процессор ATmega4809 (21 AIO/20 DI, SPI, I2C) и 6 аналоговых/8 аналогово-пинов обычно (частично третьи на пинах другого тактирования ), поэтому код более универсально рекомендован для Uno при переносимости простых GPIO и библиотеки Wire/Serial.