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.
Распиновка
Пины питания
VIN: Входной пин для подключения внешнего источника питания с напряжением в диапазоне от 7 до 12 вольт.
5V: Выходной пин от регулятора напряжения на плате с выходом 5 вольт и максимальных током 800 мА. Питать устройство через вывод 5V не рекомендуется — вы рискуете спалить плату.
3.3V: Выходной пин от стабилизатора микросхемы FT232R с выходом 3,3 вольта и максимальных током 50 мА. Питать устройство через вывод 3V3 не рекомендуется — вы рискуете спалить плату.
GND: Выводы земли.
AREF: Пин для подключения внешнего опорного напряжения АЦП относительно которого происходят аналоговые измерения при использовании функции analogReference() с параметром «EXTERNAL».
Порты ввода/вывода
Цифровые входы/выходы: пины 0 – 13
Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
ШИМ: пины 3 , 5 , 6 , 9 , 10 и 11
Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 8 бит.
АЦП: пины A0 – A7
Позволяет представить аналоговое напряжение в цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 10 бит. Диапазон входного напряжения от 0 до 5 В. При подаче большего напряжения — вы убьёте микроконтроллер.
TWI/I²C: пины A4(SDA) и A5(SCL)
Для общения с периферией по интерфейсу I²C. Для работы используйте библиотеку Wire.
SPI: пины 11(MOSI) , 12(MISO) , 13(SCK) и 10(SS)
Для общения с периферией по интерфейсу SPI. Для работы — используйте библиотеку SPI.
UART: пины 0(RX) и 1(TX)
Используется для коммуникации платы Arduino с компьютером или другими устройствами по последовательному интерфейсу. Выводы 0(RX) и 1(TX) соединены с соответствующими USB-UART преобразователя FT232R. Для работы с последовательным интерфейсом — используйте методы библиотеки Serial.
Arduino Nano ATmega328PB: руководство по использованию
Используйте платформу Arduino Nano с микроконтроллером ATmega328PB для создания различных электронных устройства под свою задумку: от банальной гирлянды до системы «Умный дом». Простота и дружелюбность Arduino позволяет использовать плату от начинающего мейкера до опытного разработчика.
Доступные версии
Мы предлагаем Arduino Nano ATmega328PB в двух вариантах:
- Arduino Nano ATmega328PB (С ногами) — пригодится для мобильных проектов, где каждый миллиметр на счету.
- Arduino Nano ATmega328PB (Без ног) — пригодится для прототипирования на макетной плате.
Подробности
Платформа Arduino Nano ATmega328PB выполнена микроконтроллере Microchip ATmega328PB семейства AVR с тактовой частотой 16 МГц. Процессор обладает тремя видами памяти:
- 32 КБ Flash-памяти, из которых 0,5 КБ используются загрузчиком, который позволяет прошивать Arduino Nano с обычного компьютера через USB. Flash-память постоянна и её предназначение — хранение программ и сопутствующих статичных ресурсов.
- 2 КБ SRAM-памяти, которые предназначены для хранения временных данных, например переменных программы. По сути, это оперативная память платформы. SRAM-память энергозависимая, при выключении питания все данные сотрутся.
- 1 КБ энергонезависимой EEPROM-памяти для долговременного хранения данных, которые не стираются при выключении контроллера. По своему назначению — это аналог жёсткого диска для Arduino.
На плате расположены 22 контакта ввода-вывода для подключения дополнительных модулей и сенсоров:
- Всего контактов: 22
- Контакты с ШИМ: 9 с разрядностью 8 бит
- Контакты с АЦП: 8 с разрядностью до 10 бит
- Аппаратные интерфейсы: 2× UART, 2× SPI, 1× I²C
Все подробности по контактам и интерфейсам платформы читайте в текущей статье в разделе распиновка.
Подключение и настройка
Шаг 1
Подключите платформу Arduino Nano ATmega328PB к компьютеру через кабель USB. При успешном подключении должен загореться индикаторный светодиод PWR .
Шаг 2
Шаг 3
По умолчанию IDE настроена только на штатные AVR-платы. Для работы с платформой Arduino Nano на микроконтроллере ATmega328PB — добавьте в менеджере плат поддержку платформ на ядре MiniCore.
- Откройте среду программирования Arduino IDE.
- Зайдите в настройки Arduino IDE: Файл → Настройки
- В окне Дополнительные ссылки для менеджера плат введите адрес:
https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json
И нажмите на кнопку OK . 
Шаг 4
В Arduino IDE выберите семейство контроллеров ATmega328: Инструменты → Плата → MiniCore → ATmega328
Шаг 5
В Arduino IDE выберите контроллер ATmega328PB: Инструменты → Variant → 328PB
Шаг 6
В Arduino IDE выберите COM-порт платы Arduino Nano ATmega328PB: Инструменты → Порт → COMx , где x — номер порта платы.
Если при подключении контроллера Arduino Nano в Arduino IDE не появляется новый COM-порт, установите драйвер USB-UART преобразователя для Windows 7 или Windows 10
Шаг 7
На этом настройка закончена, смело переходите к примерам работы.
Примеры работы
Маячок
Сделаем привычный «Hello, world» в DIY-мире — соберем маячок.
Что понадобится
- 1× Arduino Nano ATmega328PB
- 1× Кабель «USB Type-A — USB Mini»
Исходный код
Прошейте платформу Arduino Nano ATmega328P кодом ниже.
// GPIO пин, к которому подключен светодиод constexpr int PIN_LED = 13; void setup() < // Настраиваем пин со светодиодом в режим выхода pinMode(PIN_LED, OUTPUT); >void loop() < // Зажигаем светодиод digitalWrite(PIN_LED, HIGH); // Ждём 1000 мс delay(1000); // Гасим светодиод digitalWrite(PIN_LED, LOW); // Ждём 1000 мс delay(1000); >
Результат
После прошивки, светодиод начнёт мигать раз в секунду.
Элементы платы
Микроконтроллер ATmega328PB
Платформа Arduino Nano ATmega328PB выполнена микроконтроллере Microchip ATmega328PB семейства AVR с тактовой частотой 16 МГц. Процессор обладает тремя видами памяти:
- 32 КБ Flash-памяти, из которых 0,5 КБ используются загрузчиком, который позволяет прошивать Arduino Nano с обычного компьютера через USB. Flash-память постоянна и её предназначение — хранение программ и сопутствующих статичных ресурсов.
- 2 КБ SRAM-памяти, которые предназначены для хранения временных данных, например переменных программы. По сути, это оперативная память платформы. SRAM-память энергозависимая, при выключении питания все данные сотрутся.
- 1 КБ энергонезависимой EEPROM-памяти для долговременного хранения данных, которые не стираются при выключении контроллера. По своему назначению — это аналог жёсткого диска для Arduino.
Преобразователь USB-UART CH340
Преобразователь USB-UART на чипе CH340 обеспечивает связь микроконтроллера ATmega328PB с USB-портом компьютера. При подключении к ПК — Arduino Nano определяется как виртуальный COM-порт.
Если при подключении контроллера Arduino Nano в Arduino IDE не появляется новый COM-порт, установите драйвер USB-UART преобразователя для Windows 7 или Windows 10.
Микроконтроллер ATmega328PB общается с компьютером через преобразователь CH340 по интерфейсу UART, используя сигналы RX и TX , которые параллельно выведены на контакты 0 и 1 Arduino Nano. Не используйте эти пины в своём проекте во время прошивки и отладки программы.
Индикаторные светодиоды
| Имя | Назначение |
|---|---|
| PWR | Индикатор питания платформы Arduino Nano. |
| L | Пользовательский светодиод на 13 пине Arduino Nano. При задании высокого уровня светодиод загорается, при низком – гаснет. |
| TX | Мигает при прошивки и отправление данных из Arduino Nano в USB, а также при использовании пина 0 . |
| RX | Мигает при прошивки и получение данных из USB в Arduino Nano, а также при использовании пина 1 . |
Кнопка RESET
Кнопка RESET служит для ручного сброса питания — аналог кнопки RESET обычного компьютера.
Порт USB Mini
Разъём USB Mini предназначен для прошивки и питания платформы Arduino Nano по USB. Для коммуникации понадобится кабель «USB Type-A — USB Mini».
Преобразователь напряжения 5 В
Понижающий преобразователь AMS1117-5 с выходом 5 вольта, обеспечивает напряжением платформу Arduino Nano при питании через пин Vin . Диапазон входного напряжения — от 7 до 12 вольт, на выходе напряжение 5 В с максимальны током 1 А.
Разъём ICSP
Разъём ICSP выполняет две полезные фитчи:
- Транслирует сигнальные пины интерфейса SPI. Линии ICSP-разъёма также продублированы на цифровых пинах 11 , 12 и 13 .
- Предназначен для загрузки прошивки в микроконтроллер ATmega328PB через внешний программатор для AVR. Одна из таких прошивок — Bootloader для Nano, который позволяет прошивать платформу по USB.
Подробности распиновки ICSP — читайте в текущей статье в разделе распиновка.
Контактные колодки
На плате с двух сторон расположены контакты для подключения питания, внешних модулей и сенсоров.
Все подробности по контактам и интерфейсам платформы читайте в текущей статье в разделе распиновка.
Распиновка
Пины питания
| Имя | Описание |
|---|---|
| VIN | Входной пин для внешнего источника питания с напряжением от 7 до 12 вольт. |
| 5V | Пин с напряжением 5 В. На пин поступает питание от USB или от регулятора напряжения 5 В. Максимальный выходной ток 1 А. Пин так же можно использовать для подачи питания на плату, однако напряжение должно быть строго 5 вольт. |
| 3V3 | Выходной пин питания с напряжением 3,3 вольта. На пин поступает питание от встроенного регулятора напряжения в USB-UART преобразователя CH340. Максимальный выходной ток 50 мА. |
| GND | Пин земли. |
Габаритный чертёж
Размеры Arduino Nano (С ногами)
Размеры Arduino Nano (Без ног)
Характеристики
- Модель: Arduino Nano ATmega328PB
- Интерфейс USB-UART: CH340
- Микроконтроллер: ATmega328PB
- Тактовая частота: 16 МГц
- Flash-память: 32 КБ
- SRAM-память: 2 КБ
- EEPROM-память: 1 КБ
- Входное напряжение питания: 5 В
- Через USB: 5 В
- Через пин Vin: 7–12 В
- Всего контактов: 22
- Контакты с ШИМ: 9 с разрядностью 8 бит
- Контакты с АЦП: 8 с разрядностью до 10 бит
- Аппаратные интерфейсы: 2× UART, 2× SPI, 1× I²C
Ресурсы
Мы также рекомендуем к чтению ссылки на статьи, документации и другие вспомогательные материалы по платформе Arduino Nano ATmega328PB.
Магазин
- Arduino Nano ATmega328PB (С ногами)
- Arduino Nano ATmega328PB (Без ног)
Инструкции
Документация
- Datasheet на микроконтроллер ATmega328PB
- Datasheet на USB-UART преобразователь CH340
- Datasheet на понижающий преобразователь напряжения AMS1117-5 с выходом на 5 В
Getting Started with the Arduino Nano
The Arduino Nano is a small, complete, and breadboard-friendly board based on the ATmega328P. It offers the same connectivity and specs of the UNO board in a smaller form factor.
The Arduino Nano is programmed using the Arduino Software (IDE), our Integrated Development Environment common to all our boards and running both online and offline. For more information on how to get started with the Arduino Software visit the Getting Started page.
Use your Arduino Nano on the Arduino Web IDE
All Arduino boards, including this one, work out-of-the-box on the Arduino Web Editor, you only need to install Arduino Create Agent to get started.
The Arduino Web Editor is hosted online, therefore it will always be up-to-date with the latest features and support for all boards. Follow this simple guide to start coding on the browser and upload your sketches onto your board.
Use your Arduino Nano on the Arduino Desktop IDE
If you want to program your Arduino Nano while offline you need to install the Arduino Desktop IDE To connect the Arduino Nano to your computer, you’ll need a Mini-B USB cable. This also provides power to the board, as indicated by the blue LED (which is on the bottom of the Arduino Nano 2.x and the top of the Arduino Nano 3.0).
Open your first sketch
Open the LED blink example sketch: File > Examples > 01.Basics > Blink.
Select your board type and port
Select Tools > Board > Arduino AVR Boards > Arduino Nano.
NOTE: We have updated the Nano board with a fresh bootloader. Boards sold by us from January 2018 have this new bootloader, while boards manufactured before that date have the old bootloader. First, check that Tools > Board > Boards Manager shows you have the Arduino AVR Boards 1.16.21 or later installed. Then, to program the NEW Arduino NANO boards you need to chose Tools > Processor > ATmega328P. To program old boards you need to choose Tools > Processor > ATmega328P (Old Bootloader). If you get an error while uploading or you are not sure which bootloader you have, try each Tools > Processor menu option until your board gets properly programmed.
Upload and Run your first Sketch
To upload the sketch to the Arduino Nano, click the Upload button in the upper left to load and run the sketch on your board:
Wait a few seconds — you should see the RX and TX LEDs on the board flashing. If the upload is successful, the message «Done uploading.» will appear in the status bar.
Learn more on the Desktop IDE
See this tutorial for a generic guide on the Arduino IDE with more info on the Preferences, the Boards Manager, and the Library Manager.
Tutorials
Now that you have set up and programmed your Arduino Nano board, you may find inspiration in our Project Hub tutorial platform.
For more details on the Arduino Nano, see the hardware page.
The text of the Arduino getting started guide is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License. Code samples in the guide are released into the public domain.
Arduino Nano Every: распиновка, схема подключения и программирование
Arduino Nano Every — компактная платформа для разработки с 8-битным микроконтроллером ATmega4809.
Подключение и настройка
Шаг 1
Скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.
Шаг 2
По умолчанию среда программирования настроена только на AVR-платы. Для работы с платформой Arduino Nano Every — добавьте в менеджере плат поддержку платформ семейства megaAVR.
Шаг 3
Отключите программную эмуляцию с микроконтроллером ATmega328: Инструменты Registaers Emulation None (ATMEGA4809)
Плата готова, можно смело переходить к примерам работы.
Программная эмуляция
Платформа Arduino Nano Every с микроконтроллером ATmega4809 поддерживает программную эмуляцию для полной совместимости с платой предшественника Arduino Nano с микроконтроллером ATmega328.
Включение совместимости: Инструменты Registaers Emulation ATMEGA328
Отключение совместимости: Инструменты Registaers Emulation None (ATMEGA4809)
Эмуляция будет полезна, только если одновременно выполнены следующие пункты:
Ваш проект собран на базовой плате Arduino Nano.
Вы решили перейти с платы Arduino Nano на плату Arduino Nano Every.В коде прошивки использованы не базовые функции языка C++, а именно регистры микроконтроллера ATmega328.
Вам лень менять код.
Во всех остальных случаях рекомендуем не включать эмуляцию.
Элементы платы
Микроконтроллер ATmega4809
Сердцем платформы является 8-битный микроконтроллер семейства megaAVR — ATmega4809 с тактовой частотой до 20 МГц. Контроллер предоставляет 48 КБ Flash-памяти для хранения прошивки, 6 КБ оперативной памяти SRAM и 256 байт энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.
На плате Arduino Nano Every частота контроллера установлена на 16 МГц.
Микроконтроллер ATSAMD11D14A
Микроконтроллер ATSAMD11D14A, с прошивкой USB-UART преобразователя, обеспечивает связь контроллера ATmega4809 с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Arduino Nano Every определяется как виртуальный COM-порт.
USB порт
Разъём micro-USB предназначен для прошивки платформы Arduino Nano Every с помощью компьютера.
Светодиодная индикация
Имя светодиода Назначение ON Информационный индикатор питания RX и TX Мигают при обмене данными между Arduino и ПК L Пользовательский светодиод на 13 пине микроконтроллера. Используйте определение LED_BUILTIN для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается. Понижающий регулятор 5V
Импульсный понижающий регулятор напряжения MPM3610 обеспечивает питание микроконтроллера ATmega4809 и другой логики платформы при подключении платформы через пин Vin . Диапазон входного напряжения от 7 до 18 вольт. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 1,2 А.
Понижающий регулятор 3V3
Линейный понижающий регулятор напряжения AP2112K-3.3 обеспечивает питание микроконтроллера ATSAMD11D14A. На регулятор поступает напряжение с линии 5V . Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 600 мА.
Кнопка RESET
Пользовательская кнопка с двумя полезными функциями:
Один клик (Single Сlick): служит для сброса микроконтроллера.
Двойной клик (Double Click): переводит микроконтролер в BOOT-режим, который пригодиться при зависании платы или дургих сбоев в программе.
Распиновка
Пины питания
VIN Пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 5 до 18 вольт.
5V Пин от стабилизатора напряжения с выходом 5 вольт и максимальных током 1,2 А. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера ATmega4809 и другой вспомогательной логики платы.
3V3 Пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 600 мА. Регулятор обеспечивает микроконтроллера ATSAMD11D14A.
GND Выводы земли.
Порты ввода/вывода
Цифровые входы/выходы 22 пина: 0 – 21
Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 20 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.ШИМ 5 пинов: 3 , 5 , 6 , 9 и 10
Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 8 бит.АЦП 8 пинов: A0 – A7
Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 8 бит.TWI/I²C пины SDA/18 и SCL/19
Для общения с периферией по интерфейсу «I²C». Для работы используйте библиотеку Wire.SPI пины MOSI/11 , MISO/12 и SCK/13
Для общения с периферией по интерфейсу «SPI». Для работы — используйте библиотеку SPI.UART/Serial
Serial пины: RX/26 и TX/27
Выводы шины соединены с соответствующими выводами микроконтроллера ATSAMD11D14A с прошивкой USB-UART преобразователя.Serial1 пины: RX/0 и TX/1
Для коммуникации платы Arduino с другими платами расширения и сенсорами по последовательному интерфейсу.