Arduino Uno

Існує безліч різновидів плат Арудіно: Nano, Mini, Uno, Leonardo, Mega, Lilypad ... Новачкові складно розібратися в їх різноманітті. У цій статті я розповім про різновиди плат Ардуіно. В кінці статті є посилання на перевірених мною продавців, у яких можна купити плату Arduino. Натисніть на посилання для швидкого переходу до таблиці з посиланнями.

Ардуіно відрізняються між собою:

• розміром
• кількістю висновків
• об'ємом пам'яті

Розмір плати, перш за все впливає на зручність роботи з нею. Найпоширеніша плата - Arduino Uno (і її оновлена ​​версія Arduino Leonardo) мають розмір приблизно 6 × 5 см. Це дозволяє обходитися без лупи при створенні прототипу на макетної платі і отримувати достатньо компактні робочі пристрої. Arduino Nano - дуже компактна. Її розмір всього 4,4 × 1.9 см, при цьому її функціонал нічим не відрізняється від великих плат. Також Arduino Nano відмінно кріпиться на макетної платі за рахунок висновків типу «тато». У спробі зробити плати ще менше були випущені версії Arduino Micro (клон Arduino Uno, випущений на платі розміром 4.8х1.77 см) і Arduino Mini (мінімальна комплектація - відсутній роз'єм USB для живлення і заливки прошивки, прошивка заливається через спеціальний перехідник. Кумедний факт : arduino mini набагато менше, ніж micro, при цьому micro майже однакового розміру з nano. Так що назва моделей плат - це просто назви моделей плат і реальний розмір воно не відображає. Існує ще величезна, 10,2 * 5,3 сантиметрів Arduino Mega . Такий розмір вона отримала не просто так. На платі розташоване цілих 70 висновків.

Кількість висновків визначає кількість зовнішньої периферії, яке ви зможете підключити до плати: світлодіоди, сервоприводи, різноманітні датчики, модулі, кнопки і багато іншого. На платах є цифрові і аналогові висновки. Цифрові висновки можуть приймати тільки 2 значення: HIGH і LOW. HIGH відповідає наявності струму на виведенні, LOW - відсутності. Захотіли запалити світлодіод - перевели висновок в стан HIGH. На виведення з'явилося напруга і світлодіод загорівся. Видали LOW і світлодіод погас. Цифрові висновки можуть також і зчитувати значення, аналогічно, тільки 2 стану. Якщо на висновок ззовні (наприклад, з кнопки) подається напруга ~ 5 В, то контролер вважає значення HIGH. Напруга менше 5 вольт буде визначено, як LOW.
Аналогові висновки дозволяють зчитувати значення прикладеної напруги в діапазоні від 0 до 1024. Де 0 - 0 вольт, 1024 - 5 вольт. Діапазон вимірювань може бути змінений шляхом подачі опорного напруги на спеціальний висновок AREF. При цьому, будь-який аналоговий висновок можна використовувати як цифровий. Але цифрової не може бути використаний як аналоговий.

Цифрові висновки можуть ще підтримувати ШІМ : Спеціальний режим роботи для управління яскравістю світіння світлодіода або швидкістю обертання моторчика. Однак, тут все просто: nano, mini і uno розташовують шістьма висновками з підтримкою ШІМ. Leonardo і micro обладнані сім'ю ШІМ висновками, і тільки гігантська Arduino Mega 2560 виривається вперед з чотирнадцятьма ШІМ висновками.

Об'єм пам'яті, на перший погляд, дуже важливий параметр. Однак, не належите до плати, як до комп'ютера. Тут не потрібно багато оперативної і вже тим більше постійної пам'яті. Я не буду детально зупинятися на цьому. Тому, що сама «бідна» в цьому плані Arduino Nano має всього 32 кілобайт постійної і 2 кілобайт оперативної пам'яті, але до того моменту, як написана вами програма для мікроконтролера перестане влазити в ці 32 кілобайти постійної пам'яті, ви вже будете прекрасно розбиратися в усьому самостійно, і ця стаття вам не знадобиться. Чесний: 32 кілобайти - просто величезна пам'ять для програми мікроконтролера.

Обсяг енергонезалежної пам'яті, більш цікавий параметр. Незалежна пам'ять, як зрозуміло з її назви, зберігає в собі дані незалежно від наявності живлення. При цьому значення змінних у вашій програмі зберігаються в оперативну пам'ять, яка стирається при перезавантаженні контролера. Крім незалежної пам'яті для зберігання самої програми, окремо виділена область пам'яті (вона ж EEPROM), яка дозволяє прямо з програми контролера зберегти значення змінних в спеціальне відділення. Тоді після перезавантаження пристрій зможе відновити стан, в якому воно знаходилося перед відключенням живлення. Більшість контролерів дозволяють зберегти лише 1 кілобайт даних. Крім малого обсягу існує ще й ліміт на кількість операцій запису. Всього 10 000 раз можна записати дані в одну клітинку (зчитувати дані можна будь-яку кількість разів). 10 000 - на перший погляд не так вже й мало. Запис здійснюється в осередку по 1 байту. Разом, у нас становить 1 000 осередків. Наприклад, якщо опитувати якийсь датчик всього один раз в хвилину і зберігати його значення в пам'ять і при тому кожен раз в новий осередок, пристрій пропрацює (((100 000 * 1. 000) / 60) / 24) / 365 = 190 років. Однак, найчастіше доводиться записувати дані в одну клітинку (наприклад, кількість секунд). І тоді ресурс знижується вже до 2,5 місяців безперервної роботи, і це для запису раз в хвилину. Якщо ж виникне завдання оновлювати значення раз в секунду, то і зовсім всього через 27 годин EEPROM буде пошкоджена. Тому, незалежну пам'ять використовують для збереження налаштувань і інших рідко оновлюваних значень. А показники датчиків або журнал роботи пристрою зручніше писати на SD карту (до речі, у мене є стаття про підключення SD карти до Arduino).

Найпопулярніша плата - Arduino Uno. Всі інші плати має сенс порівнювати саме з нею. Це плата невеликого розміру. По краях плати розташовані 14 цифрових і 6 аналогових входів / виходів.

Arduino UNO

Плата розміром 6,9 × 5,3 см найбільш зручна для створення швидких прототипів. Чи не занадто великий розмір і зручні роз'єми для підключення проводів від макетної плати роблять її дуже зручною для новачків. Так звані Шілд (Shield) - в 99% випадків створені саме для установки на плату Arduino Uno. Зараз набуває поширення інша плата, Arduino Leonardo, яка є ідеологічним продовженням UNO. Вона має незначні відмінності в призначенні деяких спеціальних висновків і підключається до комп'ютера набагато більш компактним кабелем micro USB. Більшість Шілд для UNO підходять і до Leonardo, але можливі неприємні сюрпризи через невідповідність деяких висновків.

Arduino Leonardo

Це дійсно найбільш оптимальний варіант плати Arduino. Якщо ви купуєте плату перший раз і просто хочете спробувати свої сили, ваш вибір - Arduino Uno або Leonardo. Більшість готових наборів, до речі саме тому і комплектуються саме платою UNO. Детальніше про підбір готового набору я розповім в кінці статті.

Досить цікавий різновид - Arduino Nano. Це плата розміром всього 4,4см x 1.9см, при цьому вона повністю сумісна з Leonardo по функціоналу. Продаються навіть спеціальні перехідники для підключення Шілд від UNO до Nano. Плати ідентичні за кількістю висновків, обсягом пам'яті, швидкодії. Nano, завдяки мініатюрним розмірам, зручно використовувати в готовому пристрої, щоб заощадити місце в тісному корпусі. Ардуіно Нано замість отворів для підключення сполучних проводів обладнана штирями. Це додає клопоту при прототіпірованії (плату доводиться встановлювати на макетну плату і займати місце, однак допомагає при перенесенні прототипу в реальний пристрій. До висновків контролера можна просто припаяти дроти.

Arduino Nano

Arduino Nano

Arduino Mega - найбільша плата сімейства Arduino. Більше пам'яті, величезна кількість висновків (70!). Ця плата призначена для складних пристроїв, до яких планується підключення безлічі різноманітної периферії. Насправді правильна назва для плати - Arduino Mega 2560. Але оскільки Arduino Mega (без цифр у назві) в даний момент вважається застарілою, купити її фактично неможливо і для стислості плату називають просто Arduino Mega. Але в реальності плата не буде корисною як при створенні прототипу. так і в готовому пристрої. У прототипі найбільше заважає її величезний розмір, а для готового пристрою може бути корисним, хіба що, кількість висновків, але отримати додаткові висновки легко можна на будь-який інший платі за допомогою зсувного регістру або, якщо не вистачає висновків з ШІМ, можна скористатися спеціальним драйвером . Єдине чесний перевага Mega перед іншими платамі- обсяг пам'яті для завантаження програми. Одного разу мені знадобилося вивести на біжучий рядок велику кількість графічної інформації і програма займала майже 100 Кб. Проект збирався на пару днів і переписувати алгоритм під зберігання інформації на SD карті не хотілося. Тут мені на допомогу і прийшла Mega.

Arduino Mega

Спочатку Arduino була розроблена італійськими інженерами. Автором ідеї вважається Массімо Банц (Massimo Banzi). Саме плата, вироблена в Італії вважалася оригінальною Ардуіно. Пізніше в команді розробників трапився розкол і оригінальні плати виробляються як в Італії, так і в США. Однак, спочатку креслення Arduino стали поширюватися під вільною ліцензією. Це означає, що будь-хто може виробляти плати в точності повторюють конструкцію оригіналу. Авторські права поширюються лише на саму назву Arduino. Саме тому існує величезна кількість модифікацій і альтернативних версій плати від сторонніх виробників. Зрозуміло, Китай, як справжній центр виробництва електроніки в даний час пропонує масу Ардуіно сумісних плат. Особисто я рекомендую не переплачувати тисячі рублів за оригінал, а звернути увагу на копію плати за прийнятною ціною. Чесний, найдешевша плата Arduino Mini, оригінал з заводу в Італії, в Росії коштує 1400 рублів, тоді як Китайський клон можна замовити за 2 $ c безкоштовною доставкою. Купувати плати найзручніше на популярній інтернет-майданчику Aliexpress. В кінці статті я зібрав для вас посилання для замовлення плат і різних датчиків, які я сам замовив і переконався в їх якості. Так само там ви знайдете посилання для замовлення готових наборів для початку вивчення світу Arduino. Якщо ж ви з якихось причин мають намір придбати оригінальну плату, то вирушайте на сайт «Амперка» . Там точно оригінальні плати.

Якщо ви новачок, то без роздумів купуйте Arduino Leonardo.
Якщо у вас вже є кілька прототипів, і ви плануєте перетворити їх в готові пристрої, придивіться до Arduino Nano.
Якщо ж ви зламали голову, але так і не придумали, як впихнути всю начинку пристрою в тісний корпус, скористайтеся сверхкомпактной Arduino Mini.

Невелика порівняльна таблиця основних характеристик:

Ну а таблиця з посиланнями на перевірених мною продавців, у яких можна сміливо купити плату arduino тут:

А тут є повний список перевірених мною товарів. Там є модулі для Ардуіно і інші интерессно штуковини.

схоже