Плата RobotDyn Nano V 3.0 (Arduino-совместимая)

Nano v3 ch340g (5В)производства RobotDyn — это Arduino совместимое устройство на базе микроконтроллера ATmega328.

Состоит из: 14 цифровых входов/выходов (pins) (6 из которых могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 8 аналоговых входов, 2 кварцевый резонатор (один на микроконтроллер, другой на USB-чип), а также кнопка сброса.

Область применения Nano v3 ch340g(5В) — это прототипирование микроэлектронных устройств, лабораторные работы, а также вы можете запрограммировать любую вещь в вашем доме, сделав её «умной».

Питание платы

Nano v3 ch340g получает питание от следующих элементов:

• через макетную плату с помощью VIN;
• через встроенный USB-адаптер;
• от стабилизированного источника питания с напряжением 5В, подключенного к шестиконтактному разъему.

Выводы питания расположенные на плате:

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

Память

Nano v3 ch340g на базе процессора ATmega328 имеет объем флеш-памяти 32 КБ (2КБ из которых используется загрузчиком). Также микроконтроллер имеет 2 КБ памяти SRAM и 512 байт EEPROM.

Входы и выходы

Все 14 цифровых входов/выходов (pins) могут работать в качестве входа и выхода. Уровень напряжения варьируется в зависимости от модели и ограничен 5В. В то же время максимальный ток, который может отдавать или потреблять один вывод, составляет 40 мА Каждый вывод сопряжен с внутренним подтягивающим резистором (по умолчанию отключенными) номиналом 20-50 кОм. Некоторые выводы Nano v3 ch340g могут выполнять дополнительные функции:

• Последовательный интерфейс: выводы 0 (RX) и 1 (TX). Используются для получения (RX) и передачи (TX) данных по последовательному интерфейсу. Данные выводы соединены с линиями TX-0 и RX-1 шестиконтактного разъема.
• Внешние прерывания: выводы 2 и 3. Данные выводы могут служить источниками прерываний, возникающих при различных условиях: при низком уровне сигнала, по фронту, по спаду или при изменении сигнала на этих выводах.
• ШИМ: выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Могут выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.
• Интерфейс SPI: выводы 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Данные выводы позволяют осуществлять связь по интерфейсу SPI.
• Светодиод: 13. Встроенный светодиод, подсоединенный к цифровому выводу 13. При отправке значения HIGH или LOW светодиод включается или выключается. В своей комплектации Nano v3 ch340g содержит 8 аналоговых входов. Каждый вход может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 различных значения). Помимо этого, некоторые из аналоговых входов имеют дополнительные функции:
  • I2C: вывод A4 (SDA) и вывод A5 (SCL). Позволяют осуществлять связь по интерфейсу I2С;
  • Reset. Данный вывод служит для функционирования кнопки сброса на платах расширения.
  • AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference().

Связь

Стоит отметить, что Nano v3 ch340g имеет ряд возможностей для осуществления связи с компьютером, другой платой Arduino или другими микроконтроллерами. В ATmega328 имеется Приемопередатчик UART в плате ATmega328, позволяет осуществлять последовательную связь посредством цифровых выводов 0 (RX) и 1 (TX). В пакет программного обеспечения Arduino входит программа, позволяющая считывать и отправлять на Arduino простые текстовые данные через USB-соединение. С помощью библиотеки SoftwareSerial вы можете реализовать последовательную связь на любых цифровых выводах Arduino Pro Mini. В Nano v3 ch340g также реализована поддержка последовательных интерфейсов I2C (TWI) и SPI. Стоит упомянуть, что в программное обеспечение Arduino входит библиотека Wire, которая упростит работу с шиной I2C.

Программирование

Для того, чтобы запрограммировать Nano v3 ch340g необходимо скачать программное обеспечение Arduino с официального сайта. ATmega328 в Nano v3 ch340g выпускается с прошитым загрузчиком, который позволит вам загружать в микроконтроллер новые программы без необходимости использования внешнего программатора. Взаимодействие с загрузчиком осуществляется по оригинальному протоколу STK500. В то же время, микроконтроллер можно прошить через разъем для внутрисхемного программирования ICSP (In-Circuit Serial Programming), не обращая внимания на загрузчик.

Автоматический (программный) сброс

Nano v3 ch340g спроектирован таким образом, который позволяет осуществлять его сброс с помощью программы с подключенного компьютера. Один из выводов шести контактного разъема соединен с выводом RESET микроконтроллера Nano v3 ch340g через конденсатор — 100 нФ. При подключении компьютеру этот вывод связан с одной из линий, участвующих в аппаратном управлении потоком данных, идущих через преобразователь USB-Serial: при использовании USB-адаптера — с линией RTS, при использовании макетной платы — 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 позволяет прошивать микроконтроллер всего одним нажатием кнопки в среде программирования Arduino. 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 Nano v3 ch340g к компьютерам, работающим на Mac OS X или Linux, его микроконтроллер будет сбрасываться при каждом соединении программного обеспечения с платой. После сброса на Nano v3 ch340g 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 Arduino, предусмотрено получение от компьютера каких-либо настроек или других данных при первом запуске, убедитесь, что программное обеспечение, с которым взаимодействует Arduino, осуществляет отправку спустя секунду после установки соединения.

Характеристики:

Физические характеристики

Габаритные размеры печатной платы Nano v3 ch340g: 1.7 см х 4.3 см.