Introducción a Arduino Nano

¡Hola amigos! Espero que estéis bien. Hoy, voy a dar una introducción detallada a Arduino Nano. Es una placa microcontroladora desarrollada por Arduino.cc y basada en Atmega328p / Atmega168.

Las placas Arduino son ampliamente utilizadas en robótica, sistemas embebidos y proyectos electrónicos donde la automatización es una parte esencial del sistema. Estas placas se introdujeron para los estudiantes y las personas que vienen sin antecedentes técnicos.

Cualquier tipo de apoyo y ayuda está fácilmente disponible por la comunidad Arduino que es muy fácil de abordar y te libera de depender de otros que pueden costar un montón de dólares. También he diseñado este video tutorial sobre los fundamentos de Arduino Nano:

En el tutorial de hoy, voy a tratar de discutir cada uno y todo lo relacionado con Arduino Nano es decir, sus principales características, Pinout, trabajo, aplicaciones, etc. Así que vamos a empezar:

• Si usted está planeando aprender la programación de Arduino Nano, entonces usted debe echar un vistazo a Introducción a Arduino IDE.

Introducción a Arduino Nano

• Arduino Nano es un pequeño, compatible, flexible y amigable con la placa de microcontrolador, desarrollada por Arduino.cc en Italia, basado en ATmega328p ( Arduino Nano V3.x) / Atmega168 ( Arduino Nano V3.x).
• Viene con exactamente la misma funcionalidad que en Arduino UNO pero bastante en tamaño pequeño.
• Viene con un voltaje de funcionamiento de 5V, sin embargo, el voltaje de entrada puede variar de 7 a 12V.
• El Pinout de Arduino Nano contiene 14 pines digitales, 8 pines analógicos, 2 pines de reinicio & 6 pines de alimentación.
• Cada uno de estos pines digitales & analógicos se asignan con múltiples funciones, pero su función principal es ser configurado como entrada o salida.
• Se actúan como pines de entrada cuando se interconectan con los sensores, pero si usted está conduciendo alguna carga, a continuación, utilizarlos como salida.
• Funciones como pinMode() y digitalWrite() se utilizan para controlar las operaciones de los pines digitales mientras que analogRead() se utiliza para controlar los pines analógicos.
• Los pines analógicos vienen con una resolución total de 10bits que miden el valor de cero a 5V.
• Arduino Nano viene con un oscilador de cristal de frecuencia 16 MHz. Se utiliza para producir un reloj de frecuencia precisa utilizando un voltaje constante.
• Hay una limitación en el uso de Arduino Nano es decir, no viene con conector de alimentación de CC, lo que significa que no se puede suministrar una fuente de alimentación externa a través de una batería.
• Esta placa no utiliza el USB estándar para la conexión con un ordenador, en su lugar, viene con soporte Mini USB.
• Su pequeño tamaño y su naturaleza amigable con la placa hacen de este dispositivo una opción ideal para la mayoría de las aplicaciones en las que el tamaño de los componentes electrónicos son de gran preocupación.
• La memoria flash es de 16KB o 32KB que todo depende de la placa Atmega es decir, Atmega168 viene con 16KB de memoria flash mientras que Atmega328 viene con una memoria flash de 32KB. La memoria flash se utiliza para almacenar el código. Los 2KB de memoria del total de la memoria flash se utiliza para un cargador de arranque.
• Puede descargar la hoja de datos de Arduino Nano haciendo clic en el botón de abajo:

• La SRAM puede variar de 1KB o 2KB y EEPROM es de 512 bytes o 1KB para Atmega168 y Atmega328 respectivamente.
• Esta placa es bastante similar a otras placas Arduino disponibles en el mercado, pero el pequeño tamaño hace que esta placa destaque sobre las demás.
• La siguiente figura muestra las especificaciones de la placa Arduino Nano.

• Se programa utilizando el IDE de Arduino, que es un Entorno de Desarrollo Integrado que se ejecuta tanto fuera de línea como en línea.
• No se requieren arreglos previos para ejecutar la placa. Todo lo que se necesita es la placa, el cable mini USB y el software Arduino IDE instalado en el ordenador. El cable USB se utiliza para transferir el programa del ordenador a la placa.
• No se requiere un quemador separado para compilar y grabar el programa ya que esta placa viene con un cargador de arranque incorporado.

Pinout de Arduino Nano

La siguiente figura muestra el pinout de la placa Arduino Nano.

• Cada pin en la placa Nano viene con una función específica asociada a ella.
• Podemos ver los pines analógicos que se pueden utilizar como un convertidor analógico a digital donde los pines A4 y A5 también se pueden utilizar para la comunicación I2C. Del mismo modo, hay 14 pines digitales, de los cuales 6 pines se utilizan para generar PWM.

Descripción de los pines

Vin. Es la tensión de alimentación de entrada a la placa cuando se utiliza una fuente de alimentación externa de 7 a 12 V.

5V. Es una tensión de alimentación regulada de la placa que se utiliza para alimentar el controlador y otros componentes colocados en la placa.

3,3V. Se trata de una tensión mínima generada por el regulador de tensión de la placa.

GND. Estos son los pines de tierra de la placa. Hay múltiples pines de tierra en la placa que se pueden interconectar en consecuencia cuando se requiere más de un pin de tierra.

Reset. El pin de reinicio se añade en la placa que reinicia la placa. Es muy útil cuando el programa en ejecución se vuelve demasiado complejo y cuelga la placa. Un valor bajo en el pin de reset reiniciará el controlador.

Pines analógicos. Hay 8 pines analógicos en la placa marcados como A0 – A7. Estos pines se utilizan para medir la tensión analógica que oscila entre 0 y 5V.

Rx, Tx. Estos pines se utilizan para la comunicación en serie donde Tx representa la transmisión de datos mientras que Rx representa el receptor de datos.

13. Este pin se utiliza para encender el LED incorporado.

AREF. Este pin se utiliza como tensión de referencia para la tensión de entrada.

PWM. Seis pines 3,5,6,9,10, 11 pueden ser utilizados para proporcionar una salida PWM (Pulse Width Modulation) de 8 pits. Es un método utilizado para obtener resultados analógicos con fuentes digitales.

SPI. Cuatro pines 10(SS),11(MOSI),12(MISO),13(SCK) se utilizan para SPI (Serial Peripheral Interface). SPI es un bus de interfaz y se utiliza principalmente para transferir datos entre los microcontroladores y otros periféricos como sensores, registros, y la tarjeta SD.

Interrupciones externas. Los pines 2 y 3 se utilizan como interrupciones externas que se utilizan en caso de emergencia cuando necesitamos detener el programa principal y llamar a instrucciones importantes en ese punto. El programa principal se reanuda una vez que la instrucción de interrupción es llamada y ejecutada.

I2C. La comunicación I2C se desarrolla utilizando los pines A4 y A5 donde A4 representa la línea de datos en serie (SDA) que lleva los datos y A5 representa la línea de reloj en serie (SCL) que es una señal de reloj, generada por el dispositivo maestro, utilizada para la sincronización de datos entre los dispositivos en un bus I2C.

Comunicación y Programación

• El dispositivo Nano viene con una capacidad para establecer una comunicación con otros controladores y ordenadores. La comunicación en serie se lleva a cabo por los pines digitales como el pin 0 (Rx) y el pin 1 (Tx) donde Rx se utiliza para la recepción de datos y Tx se utiliza para la transmisión de datos. El monitor serie se añade en el software de Arduino que se utiliza para transmitir datos textuales hacia o desde la placa. Los controladores FTDI también se incluyen en el software que se comportan como un puerto de comunicaciones virtual para el software.
• Los pines Tx y Rx vienen con un LED que parpadea a medida que los datos se transmiten entre FTDI y la conexión USB al ordenador.
• La biblioteca de serie del software Arduino se utiliza para llevar a cabo una comunicación en serie entre la placa y el ordenador.
• Aparte de la comunicación en serie la placa Nano también soporta la comunicación I2C y SPI. Se accede a la librería Wire dentro del software Arduino para utilizar el bus I2C.
• El Arduino Nano se programa con el software Arduino llamado IDE que es un software común utilizado para casi todos los tipos de placas disponibles. Simplemente descargue el software y seleccione la placa que está utilizando. Hay dos opciones para programar el controlador es decir, ya sea por el cargador de arranque que se añade en el software que le libera del uso de quemador externo para compilar y grabar el programa en el controlador y otra opción es mediante el uso de ICSP (In-circuit serial programming header).
• El software de la placa Arduino es igualmente compatible con Windows, Linux o MAC, sin embargo, se prefiere utilizar Windows.

¿Cómo reiniciar la placa Arduino Nano?

Hay dos formas de reiniciar la placa, es decir, electrónica o programáticamente.

Para reiniciar la placa electrónicamente, es necesario conectar el pin de reinicio de la placa con cualquiera de los pines digitales del controlador. No te olvides de añadir una resistencia de 1K o 2K Ohm al establecer esta conexión. Ahora, usa el pin digital como una salida y mantenlo en HIGH antes del reset. Una vez que se requiera el reinicio, pon este pin digital en LOW. Este método es muy útil porque al usarlo se envía una señal de reset por hardware al controlador una vez que el pin digital se pone en LOW. Usted puede utilizar el siguiente programa para restablecer el controlador electrónicamente.

Una vez que cargue el programa, abra su Arduino Serial Monitor que muestra la salida de la siguiente manera.

Otro método que podemos utilizar para restablecer la placa es por software solamente sin utilizar ningún pin de hardware. La placa Nano viene con una función incorporada conocida como resetFunc(). La placa se reiniciará automáticamente a medida que definamos esta función y luego la llamemos. Sin usar ningún pin de hardware puedes subir el siguiente programa para resetear la placa programáticamente.

Al abrir el Terminal Serial de Arduino obtendrás la salida de abajo.

Sin embargo, este método viene con algunas limitaciones. Una vez que la placa está conectada al ordenador, la placa se reiniciará cada vez que se establezca la conexión entre la placa y el ordenador. Por lo tanto, es preferible restablecer el controlador electrónicamente utilizando un pin digital.

Diferencia entre Arduino Uno y Arduino Nano

• Tanto Arduino Uno como Arduino Nano vienen con la misma funcionalidad con poca diferencia en términos de diseño de PCB, tamaño y factor de forma.
• Arduino Uno es una placa de microcontrolador basada en Atmega328 y viene con 14 pines de E/S digitales de los cuales 6 son PWM. Hay 6 pines analógicos incorporados en la placa. Esta placa viene con todo lo necesario para soportar el microcontrolador como la conexión USB, el conector de alimentación, el oscilador de 16MHz, el botón de reinicio y la cabecera ICSP. No se requiere ningún periférico adicional con la placa para hacerla funcionar para la automatización.
• Es un dispositivo completo listo para usar que no requiere conocimientos técnicos previos para obtener una experiencia práctica con él. Se puede alimentar utilizando el conector de alimentación de CC, la batería o simplemente conectarlo al ordenador mediante un cable USB para empezar.
• Arduino Nano es pequeño y compacto en comparación con Arduino Uno. Carece de la toma de corriente DC y viene con soporte Mini USB en lugar de USB regular. Además, la placa Nano viene con dos pines analógicos adicionales, es decir, 8 pines en comparación con 6 pines analógicos en la placa Uno. La placa Nano es compatible con la placa breadboard mientras que la placa Uno carece de esta propiedad.
• Sin embargo, ambos dispositivos funcionan a 5V, vienen con una corriente nominal de 40mA, y 16MHz de la frecuencia de reloj.

Aplicaciones

Arduino Nano es un dispositivo muy útil que viene con una amplia gama de aplicaciones y cubre menos espacio en comparación con otra placa Arduino. La naturaleza amigable de la Breadboard hace que se destaque de otras placas. A continuación se presentan las principales aplicaciones de la placa.

• Detector de metales Arduino
• Detección de caras en tiempo real

.Time Face Detection

• Instrumentos médicos
• Automatización industrial
• Aplicaciones Android
• Proyectos basados en GSM
• Sistemas embebidos
• Automatización y robótica
• Sistemas de domótica y defensa
• Aplicaciones de realidad virtual

Eso es todo por hoy. Espero que tengas una idea clara sobre el Nano board. Sin embargo, si todavía te sientes escéptico o tienes alguna pregunta, puedes acercarte a mí en la sección de comentarios de abajo. Me encantaría ayudarte según lo mejor de mi conocimiento y experiencia. Siéntase libre de mantenernos actualizados con sus valiosos comentarios y sugerencias, nos ayudan a proporcionarle un trabajo de calidad que resuena con sus requisitos y le permite seguir regresando por lo que tenemos que ofrecer. Gracias por leer el artículo.