Для чего используются выводы ардуино про мини. Arduino Pro Mini – распиновка и подключение

В жизни начинающего ардуинщика рано или поздно наступает момент, когда хочется сэкономить на размере своего изделия, не жертвуя при этом функциональностью. И тогда Arduino Pro Mini - отличное для этого решение! За счёт того, что у этой платы отсутствует встроенный USB-разъём, она в полтора раза меньше Arduino Nano. Но для того, чтобы её запрограммировать, придётся приобрести дополнительный - внешний - USB-программатор. О том, как «залить» написанную программу в память микроконтроллера и заставить Arduino Pro Mini работать, и пойдёт речь в этой статье.

Инструкция по программированию Arduino Pro Mini программатором

Нам понадобится:

• соединительные провода (рекомендую вот такой набор проводов);
• компьютер c Arduino IDE.

1 Программатор для Arduino

Сначала пара слов о самом программаторе. Купить такой можно за 2 доллара в любом китайском интернет-магазине, например, в этом .

• Разъём типа USB-A используется, понятно, для подключения программатора к компьютеру.
• ISP-соединитель нужен для подключения к программируемой плате.
• Джампер JP1 контролирует напряжение на выводе VCC ISP-коннектора. Оно может быть 3,3 В или 5 В. Если целевое программируемое устройство имеет собственный источник питания, нужно убрать перемычку.
• Джампер JP2 используется для перепрошивки самого программатора; в данной статье этот вопрос не рассматривается.
• Перемычка JP3 нужна, если тактовая частота целевого устройства ниже 1,5 МГц.
• Светодиоды показывают: G - питание подаётся на программатор, R - программатор соединён с целевым устройством.

2 Установка драйвера для программатора

Подключим программатор к USB-порту компьютера. Скорее всего, через какое-то небольшое время операционная система сообщит, что ей не удалось найти драйвер для данного устройства.

В этом случае скачаем драйвер для программатора с официального сайта . Распакуем архив и установим драйвер стандартным способом. В диспетчере устройств должен появиться программатор USBasp. Теперь программатор готов к работе. Отключаем его от компьютера.

Если вы испытываете трудности с установкой драйвера для USBasp программатора, то вам поможет статья

Arduino pro mini – специализированная электронная платформа в виде микросхемы, предназначение которой состоит в создании электронных устройств. Следовательно, в микроконтроллере отсутствует привычная микросхема, роль которой заключается в поддержании связи с помощью USB-UART. Цена намного дешевле, в отличие от других представителей Arduino. Pro Mini или просто pro – модельный ряд, не оснащенный разъемами USB, которые используются для подключения и прошивания устройства.

Вместо этого существует программатор. Начинающий электронщик может выбрать из двух доступных вариантов изделия: Ардуино с 3,3 В и 8 МГц или Ардуино про мини 5 V, в котором доступна распиновка. Статья ниже познакомит читателя с особенностями модели и покажет, где можно использовать электронную плату.

Техническая сторона Arduino mini:

• рабочее напряжение, требуемое для нормальной работоспособности – 3,3 и 5 Вольт;
• напряжение, используемое при входе – 3-12 или 5-12 Вольт;
• количество цифровых входов и выходов – 14 штук, 6 из которых эксплуатируются как выходы ШИМ;
• состояние постоянного тока, требуемого для входа и выхода – 40 мА;
• flash-память – 16 Кб, но 2 Кб предназначены для загрузчика;
• оперативная память – 1 Кб;
• eeprom – 512 байт;
• частота тактов – в первой модели 8 МГц, а во второй 16 МГц;
• Arduino pro включает i2c-интерфейс.

Также стоит отдельно сказать про размеры платы - они, на самом деле очень скромные. Многие кто знакомятся с линейкой ардуино в первый раз всегда удивляются размерам, когда достают МК из коробки. Ниже вы можете оценить плату в дюймах и в сантиметрах.

Аппаратная часть мк Arduino pro mini

В таблице ниже описана аппаратная часть Arduino pro mini. На Arduino mini pro особое внимание уделяется входам и выходам.

Как мы уже заметили ранее - по размерам Arduino mini pro компактна и подойдет для конструирования любого устройства.

Схема и распиновка Pro Mini

Принципиальная схема микроконтроллера выглядит так:

Теперь перейдем к распиновке платы:

Программирование мк Arduino pro mini

Все программы программируются с помощью бесплатной среды разработки для Arduino pro mini. В Arduino mini включен ATmega328, в который предварительно вшивается загрузчик. Поэтому пользователь может свободно загружать программы в память микроконтроллера. Связь обеспечивает протокол STK500.

Как прошить Ардуино про мини без загрузчика с помощью внешнего программатора? Легко и просто.

Для начала потребуется отменить требование на нажатие кнопки перезагрузки перед тем, как прошивать код написанной программы. Ардуино mini pro сконструирован так, что перезагрузка посредством программного обеспечения доступна напрямую с любого компьютерного устройства. В 6-контактных выводах есть один, который напрямую связан с линией сброса Arduino 328 pro с помощью конденсатора на 100 нФ.

Через управление вышеописанным выводом возможно преобразовать USB или последовательный порт путем подключения к разъему. Если сделать так, что появится уровень ниже нормы в течение продолжительного времени, платформа автоматически перезагрузится.

Arduino IDE дает возможность пользователю, чтобы тот загрузил программный код при одном нажатии на кнопку для загрузки бесплатной среды разработки.

Однако повышается риск неоправданных последствий и поломки платформы. Если на компьютере электронщика установлена операционная система Мак Ос или Линукс, то сбрасывание на микроконтроллере будет происходить каждый раз, когда программное обеспечение с помощью USB-кабеля с платформой.

Спустя половину секунды с момента сброса начинает свою работу загрузчик. В основном, загрузчик устроен так, чтобы не перехватывать другие данные, однако нередко все происходит наоборот: перехватываются первые байты данных программы, которые отправляются на плату при установленном соединении.

Чтобы устранить такой «баг», необходимо в коде программы, которая будет работать на Ардуино, проверить, как осуществляется процесс передачи данных программы с компьютера на платформу. Оптимальное время для отправления кода – секунда с момента установки соединения между устройствами.

Реализация проектов на базе микроконтроллера Arduino pro mini

Сегодня в интернете можно найти любой проект на Ардуино. И это неудивительно, ведь эта платформа популярна среди начинающих разработчиков электронных приспособлений для дома и дачи. Ниже представлено несколько известных и простых проектов, в основе которых используется платформа Ардуино:

1. Сигнализация, построенная с помощью подключения dfplayer к Ардуино pro.
2. Управляемая конструкция для квадрокоптера.
3. Автоматизация аквариума.
4. Таймер.
5. Анализатор влажности почвы.
6. Автополив для комнатных растений.
7. Датчик, измеряющий осадки и скорость ветра.

Распиновка и характеристики одной из самых удобных плат Arduino — Pro Mini

Коммуникации

Характеристики

Питание

На плате Arduino Pro Mini есть 2 вывода для «плюса» питания RAW и VCC и общий вывод «минус» GND. Если вы уверены что источник питания выдает ровно 5 вольт (или 3.3 для трехвольтовой версии платы), то можно включить питание напрямую в VCC. Если же напряжение питания больше 5 вольт — необходимо подключать его к выводу RAW — там стоит весьма низкопробный стабилизатор напряжения.

Кроме того, если необходимо снизить потребление платы, например если ваша поделка работает от солнечной батареи, лучше использовать вывод VCC и выдрать из платы светодиоды и стабилизатор напряжения — такая мелкая пятиногая микросхема.

Общие сведения

Arduino Pro Mini построена на микроконтроллере ATmega168 (техническое описание). Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов. Блок из шести выводов может подключаться к кабелю FTDI или плате-конвертеру Sparkfun для обеспечения питания и связи через USB.

Arduino Pro Mini предназначена для непостоянной установки в объекты или экспонаты. Платформа поставляется без установленных выводов, что позволяет пользователям применять собственные выводы и разъемы. Расположение выводов совместимо с платформой Arduino Mini.

Существует две версии платформы Pro Mini. Одна версия работает при напряжении 3.3 В и частоте 8 МГц, другая при напряжения 5 В и частоте 16 МГц.

Arduino Pro Mini разработана и производится SparkFun Electronics.

Схема и исходные данные

Характеристики

Питание

Arduino Pro Mini может получать питание: через кабель FTDI, или от платы-конвертора, или от регулируемого источника питания 3.3 В или 5 В (зависит от модели платформы) через вывод Vcc, или от нерегулируемого источника через вывод RAW.

Выводы питания:

• RAW . Для подключения нерегулируемого напряжения.
• VCC . Для подключения регулируемых 3.3 В или 5 В.
• GND. Выводы заземления.

Память

Микроконтроллер ATmega168 имеет: 16 кБ флеш-памяти для хранения кода программы (2 кБ используется для хранения загрузчика), 1 кБ ОЗУ и 512 байт EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и Выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Pro, используя функции pinMode() , digitalWrite() , и digitalRead() , может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 3,3 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

• Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX) . Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы имеют соединение с выводами TX-0 и RX-1 блока из шести выводов.
• Внешнее прерывание: 2 и 3 . Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt().
• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11 . Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функции analogWrite() .
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) . Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino.
• LED: 13 . Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

На платформе Pro Mini установлены 6 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Четыре из них расположены на краю платформы, а другие два (входы 4 и 5) ближе к центру. Измерение происходит относительно земли до значения VCC. Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

• I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL) . Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для создания которой используется библиотека Wire.

Существует дополнительный вывод на платформе:

• Reset . Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Связь

На платформе Arduino Pro Mini установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером, другими устройствами Arduino или микроконтроллерами.ATmega168 поддерживает последовательный интерфейс UART TTL, осуществляемый выводами 0 (RX) и 1 (TX). Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor) программы Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные через подключение USB.

Библиотекой SoftwareSerial возможно создать последовательную передачу данных через любой из цифровых выводов Pro Mini.

ATmega168 поддерживает интерфейсы I2C (TWI) и SPI. В Arduino включена библиотека Wire для удобства использования шины I2C. Более подробная информация находится в документации. Для использования интерфейса SPI обратитесь к техническим данным микроконтроллера ATmega168.

Программирование

Микроконтроллер ATmega168 поставляется с записанным загрузчиком, облегчающим запись новых программ без использования внешних программаторов. Связь осуществляется оригинальным протоколом STK500.

Имеется возможность не использовать загрузчик и запрограммировать ATmega168 с помощью внешнего программатора. Подробная информация находится в данной инструкции.

Автоматическая (программная) перезагрузка

Arduino Pro Mini разработана таким образом, чтобы перед записью нового кода перезагрузка осуществлялась самой программой, а не нажатием кнопки на платформе. Один из выводов на блоке из шести выводов подключен к линии перезагрузки микроконтроллеров ATmega168 через конденсатор 100 нФ. Данный вывод соединен с одной из линий управления потоком конвертора USB-to-serial, подключенного к блоку: к линий RTS при использовании кабеля FTDI или к линии DTR при использовании платы-конвертора Sparkfun. Активация данной линии, т.е. подача сигнала низкого уровня, перезагружает микроконтроллер. Программа Arduino, используя данную функцию, загружает код одним нажатием кнопки Upload в самой среде программирования. Подача сигнала низкого уровня по линии перезагрузки скоординирована с началом записи кода, что сокращает таймаут загрузчика.

Функция имеет еще одно применение. Перезагрузка Pro Mini происходит каждый раз при подключении к программе Arduino на компьютере с ОС Mac X или Linux (через USB). Следующие полсекунды после перезагрузки работает загрузчик. Во время программирования происходит задержка нескольких первых байтов кода во избежание получения платформой некорректных данных (всех, кроме кода новой программы). Если производится разовая отладка скетча, записанного в платформу, или ввод каких-либо других данных при первом запуске, необходимо убедиться, что программа на компьютере ожидает в течение секунды перед передачей данных.

Физические характеристики

Габаритные размеры печатной платы Pro Mini составляют 1,8х3,3 см.

Общие сведения

Arduino Pro Mini - это устройство на базе микроконтроллера ATmega328. В его состав входит: 14 цифровых входов/выходов (из них 6 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 8 аналоговых входов, кварцевый резонатор, кнопка сброса и контактные площадки для впаивания разъемов. Шестиконтактный разъем может служить для питания и взаимодействия с платой через USB посредством FTDI-переходника либо макетной платы Sparkfun.

Arduino Pro Mini предназначен для полустационарного монтажа в различное оборудование или установки. Плата специально поставляется без впаянных разъемов, что позволяет пользователю впаивать провода или использовать необходимые типы разъемов по своему усмотрению. По расположению выводов Arduino Mini Pro совместим Arduino Mini.

Существует две версии Pro Mini: одна работает от 3.3В при частоте 8 МГц, другая - от 5В при 16 МГц.

Arduino Pro Mini разработан и изготовлен фирмой SparkFun Electronics.

Схема и исходный проект

Характеристики

Питание

Arduino Pro Mini может быть запитан от различных источников:

• через макетную плату;
• через переходник FTDI , подсоединенный к шестиконтактному разъему;
• от стабилизированного источника питания с напряжением 3.3В или 5В (в зависимости от модели), подключенного к выводу Vcc.

Кроме того, на плате есть встроенный стабилизатор напряжения, благодаря которому допускается подавать на плату напряжение питания величиной до 12В. Если для питания платы используется нестабилизированный источник питания, убедитесь, что он подсоединен к выводу "RAW", а не VCC.

Ниже перечислены выводы питания, расположенные на плате:

• RAW. Для питания платы от нестабилизированного источника напряжения.
• VСС. Стабилизированное напряжение 3.3В или 5В.
• GND. Выводы земли.

Память

Объем флеш-памяти программ микроконтроллера ATmega328 составляет 32 КБ (из которых 2 КБ используются загрузчиком). Микроконтроллер также имеет 1 КБ памяти SRAM и 512 байт EEPROM (из которой можно считывать или записывать информацию с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и выходы

Связь

Arduino Pro Mini предоставляет ряд возможностей для осуществления связи с компьютером, еще одним Ардуино или другими микроконтроллерами. В ATmega328 имеется приемопередатчик UART, позволяющий осуществлять последовательную связь посредством цифровых выводов 0 (RX) и 1 (TX). В пакет программного обеспечения Ардуино входит специальная программа, позволяющая считывать и отправлять на Ардуино простые текстовые данные через USB-соединение.

ATmega328 в Arduino Pro Mini выпускается с прошитым загрузчиком, позволяющим загружать в микроконтроллер новые программы без необходимости использования внешнего программатора. Взаимодействие с ним осуществляется по оригинальному протоколу STK500 ( , ).

Автоматический (программный) сброс

Чтобы каждый раз перед загрузкой программы не требовалось нажимать кнопку сброса, Arduino Pro Mini спроектирован таким образом, который позволяет осуществлять его сброс программно с подключенного компьютера. Один из выводов шестиконтактного разъема соединен с выводом RESET микроконтроллера ATmega328 через конденсатор номиналом 100 нФ. При подключении компьютеру этот вывод также связан с одной из линий, участвующих в аппаратном управлении потоком данных, идущих через преобразователь USB-Serial: при использовании кабеля FTDI - с линией RTS, при использовании макетной платы Sparkfun - с линией DTR. Когда на этой линии появляется ноль, вывод RESET, соответственно, также переходит в низкий уровень на время, достаточное для перезагрузки микроконтроллера. Данная особенность используется для того, чтобы можно было прошивать микроконтроллер всего одним нажатием кнопки в среде программирования Ардуино. Такая архитектура позволяет уменьшить таймаут загрузчика, поскольку процесс прошивки всегда синхронизирован со спадом сигнала на линии RESET.

Однако эта система может приводить и к другим последствиям. При подключении Pro Mini к компьютерам, работающим на Mac OS X или Linux, его микроконтроллер будет сбрасываться при каждом соединении программного обеспечения с платой. После сброса на Pro Mini активизируется загрузчик на время около полсекунды. Несмотря на то, что загрузчик запрограммирован игнорировать посторонние данные (т.е. все данные, не касающиеся процесса прошивки новой программы), он может перехватить несколько первых байт данных из посылки, отправляемой плате сразу после установки соединения. Соответственно, если в программе, работающей на Ардуино, предусмотрено получение от компьютера каких-либо настроек или других данных при первом запуске, убедитесь, что программное обеспечение, с которым взаимодействует Ардуино, осуществляет отправку спустя секунду после установки соединения.

Физические характеристики

Габаритные размеры печатной платы Arduino Pro Mini: 1.8 см х 3.3 см.