Arduino Nano à chaque brochage

Cet article expliquera le brochage Arduino Nano Every et leurs utilisations. Vous obtiendrez également des informations relatives aux broches d'alimentation du Nano Every et à son connecteur USB.

Table des matières:

1. Arduino Nano à chaque brochage

• 1.1. Microcontrôleur
• 1.2. Connecteur USB
• 1.3. Pont USB

2. Épingles

• 2.1. Broche LED intégrée
• 2.2. Broches d'E/S numériques
• 2.3. Broches d'entrée analogiques (broches ADC)
• 2.4. Broches PWM

3.Communications

• 3.1. UART
• 3.2. 2C
• 3.3. IPS

4. Puissance

• 4.1. Convertisseur de puissance
• 4.2. Arbre de puissance

5. Réinitialiser les broches

6. Connecteur de débogage

7.Dimensions

8. Tarifs

Conclusion

1. Arduino Nano à chaque brochage

La carte Nano Every est conçue pour être conviviale, adaptable et adaptée aux utilisateurs Arduino débutants et avancés. Avec son petit format et son poids de seulement 5 grammes, il est parfait pour les projets robotiques et électroniques à faible coût.

L'Arduino Nano Every contient l'ATMega4809, un processeur plus puissant que celui de la carte Arduino UNO. Cela vous permet de compiler un programme plus avancé, car il dispose de 50 % de mémoire de programme en plus que l'Arduino UNO ATmega328P. Il dispose également d’une RAM 200 % plus grande que celle de l’UNO.

Si vous utilisez l'Arduino Nano pour votre projet, il sera beaucoup plus facile de l'échanger avec votre carte Arduino Nano Every. Votre code fonctionnera correctement même après avoir échangé ces deux cartes, et vous n'aurez pas besoin de réécrire les moteurs que vous aviez planifiés au début du projet.

Avant de passer à ces détails de chaque composant d'Arduino Every, le tableau ci-dessous est un résumé de tous les principaux périphériques de la carte Arduino Nano Every :

1.1. Microcontrôleur

Au cœur de la carte Nano Every, nous avons le microcontrôleur ATMega4809. Ce processeur AVR 8 bits peut fonctionner jusqu'à 20 MHz. Il est livré avec 6 Ko de SRAM et une mémoire flash de 48 Ko. Il dispose également de 256 octets d'EEPROM. Ces spécifications le rendent capable de gérer des programmes plus complexes et des tableaux de données plus volumineux que ses prédécesseurs.

1.2. Connecteur USB

L'Arduino Nano Every utilise un port Micro USB pour l'alimentation et l'échange de données. Il s'agit d'une mise à niveau du précédent Arduino Nano, livré avec un port Mini USB-B. Le connecteur Nano Every Micro USB prend en charge 5 V et peut être utilisé pour alimenter la carte à partir de différentes sources comme une banque d'alimentation et un port USB d'un PC.

1.3. Pont USB

Pour la communication série, Arduino Nano Every utilise le processeur SAMD11D14A. Il est livré avec un micrologiciel préinstallé qui permet une connexion USB au pont série et facilite la mise à niveau du micrologiciel de l'ATMega4809 via l'interface UPDI. De plus, ce firmware comprend également un chargeur de démarrage, qui facilite la reprogrammation du processeur pour prendre en charge diverses classes USB. Cette fonctionnalité améliore la fonctionnalité Arduino Nano Every, qui est généralement limitée aux seules fonctions de pont série.

Note: Les broches du SAMD11D14A fonctionnent exclusivement à 3,3 V et se connectent à l'ATMega4809 via un décaleur de niveau. Lors de la connexion de ces broches à des circuits externes, une extrême prudence est nécessaire car elles ne tolèrent pas 5 V.

2. Épingles

Arduino Nano Chaque broche est similaire à Arduino Nano. Il y a un total de 30 broches dans Arduino Nano Every. L'une des principales différences réside dans les broches PWM. Nano Every est livré avec une broche PWM de moins que l'Arduino Nano classique qui possède un total de 6 broches PWM.

Discutons en détail de chaque broche Arduino Nano.

2.1. Broche LED intégrée

Arduino Nano Every possède une LED intégrée sur la broche D13 de la carte. Cette broche sert également d'horloge SPI (SCK) et de broche d'E/S à usage général (GPIO).

2.2. Broches d'E/S numériques

Arduino Nano Every contient 22 broches d'E/S numériques. Parmi celles-ci, il y a cinq broches PWM. La description de chacune de ces 22 broches est la suivante :

• D2 à D12 : Broches d'E/S à usage général (dont cinq broches PWM D3, D5, D6, D9 et D10)
• J13 : Sert d'horloge SPI (SCK) et d'E/S à usage général (GPIO) ; dispose également d'une LED intégrée
• Émission : Broche de transmission pour USART ; peut fonctionner comme GPIO
• Réception : Broche de réception pour USART ; peut fonctionner comme GPIO
• Broches analogiques : Huit broches analogiques pouvant également fonctionner comme broches numériques. Ces broches incluent (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. Broches d'entrée analogiques (broches ADC)

Arduino Nano Every comporte huit broches analogiques qui peuvent être utilisées comme ADC (Analog to Digital). En utilisant ces broches analogiques, vous pouvez lire les valeurs des capteurs analogiques et les afficher sur l'IDE Arduino. Ces broches analogiques peuvent également être utilisées comme broches d'entrée-sortie numériques.

Les broches analogiques incluent :

• A0 à A7 : Canaux d'entrée analogiques
• AREF : Fournit une tension de référence pour les entrées analogiques ; fonctionne également comme GPIO

2.4. Broches PWM

Arduino Nano Every comporte une broche PWM de moins que la carte Arduino Nano classique. Arduino Nano Every possède un total de cinq broches PWM. Ces broches sont D3, D5, D6, D9 et D10.

3.Communications

Arduino Nano Every a différents protocoles de communication. Ces protocoles incluent les protocoles UART, I2C et SPI. Vous trouverez ci-dessous le détail de chaque protocole et de leurs broches respectives dans Arduino Nano Every board.

3.1. UART

Selon la fiche technique, Arduino Nano Chaque processeur dispose de quatre interfaces USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Ces UART permettent une communication série asynchrone entre les appareils. Cependant, par défaut, le Nano Every n'expose que deux de ces UART :

• En série: Il s'agit du principal UART utilisé pour la communication avec l'ordinateur via USB.
• Série1 : Il s'agit d'un UART supplémentaire disponible sur le Nano Every. Cet UART est accessible via les broches Tx et Rx.

Les deux autres UART ne sont pas directement exposés par défaut. Vous pouvez les activer en modifiant le pins_arduino.h fichier dans les fichiers de code de la carte Nano Every.

Broches UART de l'Arduino Nano Every

• Émission (Broche 16)
• réception (Broche 17)

3.2. 2C

Le protocole I2C ou (Inter-Integrated Circuit) peut être utilisé pour la communication entre plusieurs appareils sur deux fils SDA et SCL. Chacun des appareils connectés via le protocole I2C a son adresse unique pour être reconnu par le Maître (carte Arduino).

Dans Arduino Nano Every, les broches I2C sont A4 et A5. Ces broches peuvent également fonctionner comme des broches GPIO.

• A4/SDA : ligne de données I2C (broche 8)
• A5/SCL : ligne d'horloge I2C (broche 9)

3.3. IPS

SPI est un protocole de données série synchrone. Il s'agit d'un protocole de communication à haut débit. La plupart des applications SPI sont destinées aux communications à courte distance.

Voici les broches SPI dans Arduino Nano Every :

• D11 (COPIE) : Sortie maître SPI, entrée esclave (MOSI)
• D12 (OPIC) : SPI maître entrée esclave sortie (MISO)
• D13 (SCK) : Sert d'horloge SPI (SCK)
• CS : Utilisez n'importe quel GPIO pour Chip Select (CS).

NOTE: L'OPIC/COPI était auparavant connu sous le nom de MISO/MOSI.

4. Puissance

Arduino Nano Every fonctionne à 5 V et peut être alimenté soit à l'aide d'un port micro USB, soit à l'aide de la broche VIN. La broche VIN prend en charge une plage de tension de 7 V à 21 V. La carte dispose également d'une LED d'alimentation qui s'allume dès que la carte est connectée à la source d'alimentation.

Voici les principales broches d'alimentation de la carte Arduino Nano Every :

• GAGNER: Cette broche peut alimenter la carte avec une source d'alimentation externe. Comme mentionné, 7V-21V est la plage de sécurité.
• 5V : Cette broche produit 5 V qui proviennent du régulateur de tension.
• 3V3 : Une alimentation de 3,3 V est générée par le régulateur intégré.
• GND : Broches de terre.

Voici quelques limites de courant sûres pour la carte Arduino Nano Every :

• Le courant maximum par broche est limité à 40 mA, mais il est recommandé de ne pas dépasser 20 mA.
• Le courant maximum que l'ensemble de la carte peut gérer est de 200 mA.
• Assurez-vous que le courant total pour chaque groupe d'alimentation de ports reste inférieur à 100 mA.
• Le courant maximum pour la broche 3,3 V est de 50 mA.

4.1. Convertisseur de puissance

Deux convertisseurs de puissance principaux constituent la bouée de sauvetage de chaque carte Arduino Nano. L'un est le convertisseur abaisseur DC-DC, qui convertit la tension entrante de la broche VIN au 5 V recommandé. Le deuxième convertisseur de puissance est le régulateur LDO utilisé pour la sortie broche 3,3 V.

• MPM3610 (DC-DC) : Ce convertisseur régule des tensions jusqu'à 21V. Il a un rendement minimum de 65 % à la charge la plus basse. Il archive plus de 85 % d'efficacité lorsque l'entrée est à 12 V.
• AP2112K-3.3 (LDO) : Ce régulateur abaisse les tensions d'entrée de 5 V à 3,3 V, fournissant jusqu'à 550 mA de courant de sortie pour les applications utilisateur. La plage de courant optimale recommandée pour ce régulateur est d'un maximum de 200 mA.

4.2. Arbre de puissance

L'arbre d'alimentation pour Arduino Nano Every illustre comment l'alimentation est fournie à la carte et au microcontrôleur ATMega4809.

L'Arduino Nano est conçu pour être flexible en termes d'alimentation électrique. Le Nano Every peut être alimenté directement via la connexion USB. Lorsque vous n'utilisez pas l'USB, une source d'alimentation externe peut être connectée à la broche VIN. La broche 5 V fournit la sortie régulée de 5 V du régulateur intégré. La carte comprend également un régulateur de 3,3 V pour fournir le 3,3 V à la broche 3V3.

Note: La tension du port USB est transmise à la broche VIN après l'avoir transmise à la diode Schottky et au régulateur DC-DC. En raison des pertes dans la diode et le régulateur, la tension minimale requise pour le fonctionnement de la carte est de 4,5 V lors de l'alimentation via le port Micro USB. La plage recommandée est comprise entre 4,8 V et 4,9 V, selon le courant requis.

5. Réinitialiser les broches

Arduino Nano Every comporte deux broches REST sur la broche 13 et la broche 18. Ces deux broches peuvent réinitialiser le microcontrôleur. Lorsque l'une de ces broches est amenée à LOW, elle déclenche le reste du processeur ATMega4809.

6. Connecteur de débogage

Sous le module de communication situé sous la carte, les connecteurs de débogage sont organisés en un ensemble 3×2 de plots de test. Ces broches du connecteur de débogage sont espacées de 100 mil, la quatrième broche étant omise.

Voici la description de ces connecteurs de débogage :

7.Dimensions

L'Arduino Nano Chaque carte mesure 45 mm de longueur et 18 mm de largeur. Il ne pèse que 5 grammes. Avec sa taille compacte, il est idéal pour les projets de wearables et de drones.

Arduino Nano Dimensions de chaque carte :

• Poids: 5 grammes
• Largeur: 18 mm
• Longueur: 45 mm

8. Tarifs

L'Arduino Nano est disponible à différents prix, variant selon la quantité. Si vous achetez une seule carte, cela vous coûtera environ 14 USD, ou si vous optez pour le pack Arduino Nano Every, vous pouvez obtenir trois Nano Every pour 39 USD, ce qui vous fera économiser 1 USD par carte.

Si votre budget est serré, vous pouvez explorer l'alternative chinoise Arduino Nano Every qui vous coûtera au maximum 5 USD. Vous ne remarquerez pratiquement aucune différence entre le Nano Every officiel et celui que vous obtenez des fabricants chinois.

Conclusion

L'Arduino Nano Every est la version mise à jour de la carte Arduino Nano classique. Avec cette nouvelle carte, vous obtenez un package offrant un équilibre entre performances, coût et facteur de forme. En raison de ces facteurs, c’est un choix idéal pour les projets nécessitant moins d’espace. Avec le nouveau microcontrôleur ATMega4809, vous obtenez 50 % de mémoire programme en plus que l'Arduino UNO ATmega328P. Il dispose également d’une RAM 200 % plus grande que celle de l’UNO. Avec une broche PWM de moins que l'Arduino classique, vous obtenez le package complet avec les protocoles UART, I2C et SPI. Vous pouvez obtenir plus d’informations sur ce forum dans cet article.