Inleiding tot Arduino Nano

Hi Vrienden! Ik hoop dat het goed met jullie gaat. Vandaag ga ik jullie een gedetailleerde inleiding tot de Arduino Nano geven. Het is een Microcontroller bord ontwikkeld door Arduino.cc en gebaseerd op Atmega328p / Atmega168.

Arduino borden worden veel gebruikt in robotica, embedded systemen, en elektronische projecten waar automatisering is een essentieel onderdeel van het systeem. Deze borden werden geïntroduceerd voor de studenten en mensen die komen met geen technische achtergrond.

Elke vorm van steun en hulp is direct beschikbaar door de Arduino-gemeenschap die te gemakkelijk te benaderen en stelt u vrij van afhankelijk van anderen die kan kosten u bos van dollars. Ik heb ook deze videotutorial ontworpen over de basisprincipes van de Arduino Nano:

In de tutorial van vandaag zal ik proberen om alles met betrekking tot de Arduino Nano te bespreken, d.w.z. de belangrijkste kenmerken, pin-out, werking, toepassingen enz. Laten we dus maar beginnen:

• Als u van plan bent om Arduino Nano te leren programmeren, moet u zeker eens kijken naar Inleiding tot Arduino IDE.

Inleiding tot Arduino Nano

• Arduino Nano is een kleine, compatibel, flexibel en breadboard vriendelijke Microcontroller bord, ontwikkeld door Arduino.cc in Italië, gebaseerd op ATmega328p ( Arduino Nano V3.x) / Atmega168 ( Arduino Nano V3.x).
• Het komt met precies dezelfde functionaliteit als in Arduino UNO, maar vrij in kleine size.
• Het komt met een bedrijfsspanning van 5V, echter, de ingangsspanning kan variëren van 7 tot 12V.
• Arduino Nano Pinout bevat 14 digitale pinnen, 8 analoge Pinnen, 2 Reset Pinnen & 6 Power Pins.
• Elk van deze Digitale & Analoge Pinnen zijn toegewezen met meerdere functies, maar hun belangrijkste functie is om te worden geconfigureerd als input of output.
• Ze worden gehandeld als input pinnen wanneer ze zijn gekoppeld met sensoren, maar als je rijdt een aantal belasting dan gebruik ze als output.
• Functies zoals pinMode() en digitalWrite() worden gebruikt om de werking van digitale pinnen te controleren, terwijl analogRead() wordt gebruikt om analoge pinnen te controleren.
• De analoge pinnen worden geleverd met een totale resolutie van 10 bits die de waarde van nul tot 5 V meten.
• Arduino Nano wordt geleverd met een kristaloscillator met een frequentie van 16 MHz. Het wordt gebruikt om een klok van nauwkeurige frequentie met behulp van constante voltage.
• Er is een beperking met behulp van Arduino Nano dat wil zeggen het komt niet met DC power jack, betekent dat je niet kunt externe voedingsbron door middel van een batterij.
• Dit bord maakt geen gebruik van standaard USB voor aansluiting met een computer, in plaats daarvan, het komt met Mini USB-ondersteuning.
• Tiny grootte en breadboard vriendelijke aard maken dit apparaat een ideale keuze voor de meeste toepassingen waar een grootte van de elektronische componenten zijn van groot belang.
• Flash geheugen is 16KB of 32KB dat alles hangt af van de Atmega board i.e Atmega168 wordt geleverd met 16KB van flash-geheugen, terwijl Atmega328 wordt geleverd met een flash-geheugen van 32KB. Flash geheugen wordt gebruikt voor het opslaan van code. De 2KB van het totale flash-geheugen wordt gebruikt voor een bootloader.
• U kunt Arduino Nano Datasheet downloaden door te klikken op onderstaande knop:

• Het SRAM kan variëren van 1KB of 2KB en EEPROM is 512 bytes of 1KB voor Atmega168 en Atmega328 respectievelijk.
• Dit bord is vrij gelijkaardig aan andere Arduino borden beschikbaar in de markt, maar de kleine grootte maakt dit bord onderscheiden van anderen.
• De volgende figuur toont de specificaties van Arduino Nano Board.

• Het wordt geprogrammeerd met behulp van Arduino IDE dat is een Integrated Development Environment die zowel offline als online draait.
• Geen voorafgaande regelingen zijn vereist om het bord uit te voeren. Alles wat je nodig hebt is bord, mini USB-kabel en Arduino IDE-software geïnstalleerd op de computer. USB-kabel wordt gebruikt om het programma van computer naar het board.
• Geen aparte brander is nodig om te compileren en branden van het programma als dit bord wordt geleverd met een ingebouwde boot-loader.

Arduino Nano Pinout

De volgende figuur toont de pinout van Arduino Nano Board.

• Elke speld op het Nano bord komt met een specifieke functie die ermee wordt geassocieerd.
• We kunnen de analoge pinnen zien die kunnen worden gebruikt als een analoog naar digitaal omzetter waar A4 en A5 pinnen ook kunnen worden gebruikt voor I2C communicatie. Evenzo zijn er 14 digitale spelden, waarvan 6 spelden voor het genereren van PWM worden gebruikt.

Pin Beschrijving

Vin. Dit is de ingangsspanning voor de voeding van het bord bij gebruik van een externe voedingsbron van 7 tot 12 V.

5V. Dit is een gereguleerde voedingsspanning van het bord die wordt gebruikt om de controller en andere componenten op het bord van stroom te voorzien.

3,3 V. Dit is een minimumspanning die wordt gegenereerd door de spanningsregelaar op het bord.

GND. Dit zijn de aardpennen op de printplaat. Er zijn meerdere aardingspennen op de kaart die kunnen worden aangesloten wanneer meer dan een aardingspen nodig is.

Reset. Reset pin is toegevoegd op de printplaat die de printplaat reset. Het is zeer nuttig wanneer het lopende programma te complex wordt en de raad omhoog hangt. Een lage waarde op de reset-pin zorgt voor een reset van de controller.

Analoge pinnen. Er zijn 8 analoge pinnen op de printplaat, gemarkeerd als A0 – A7. Deze pennen worden gebruikt om de analoge spanning te meten, variërend van 0 tot 5V.

Rx, Tx. Deze pennen worden gebruikt voor seriële communicatie, waarbij Tx staat voor het verzenden van gegevens en Rx voor het ontvangen van gegevens.

13. Deze pen wordt gebruikt om de ingebouwde LED aan te zetten.

AREF. Deze pen wordt gebruikt als referentiespanning voor de ingangsspanning.

PWM. Zes pinnen 3,5,6,9,10, 11 kunnen worden gebruikt voor het leveren van 8-pits PWM (Pulse Width Modulation) uitgang. Het is een methode die wordt gebruikt om analoge resultaten te krijgen met digitale bronnen.

SPI. Vier pennen 10(SS),11(MOSI),12(MISO),13(SCK) worden gebruikt voor SPI (Serial Peripheral Interface). SPI is een interface bus en wordt hoofdzakelijk gebruikt om gegevens tussen microcontrollers en andere randapparatuur zoals sensoren, registers, en SD card.

External Interrupts over te brengen. Pin 2 en 3 worden gebruikt als externe interrupts die worden gebruikt in geval van nood wanneer we het hoofdprogramma moeten stoppen en op dat moment belangrijke instructies moeten oproepen. Het hoofdprogramma wordt hervat zodra de onderbrekingsinstructie is aangeroepen en uitgevoerd.

I2C. I2C-communicatie wordt ontwikkeld met behulp van A4- en A5-pinnen, waarbij A4 de seriële datalijn (SDA) vertegenwoordigt die de data draagt en A5 de seriële kloklijn (SCL) die een kloksignaal is, gegenereerd door het master-apparaat, gebruikt voor datasynchronisatie tussen de apparaten op een I2C-bus.

Communicatie en programmering

• Het Nano-apparaat wordt geleverd met een mogelijkheid om een communicatie met andere controllers en computers op te zetten. De seriële communicatie wordt uitgevoerd door de digitale spelden zoals speld 0 (Rx) en speld 1 (Tx) waar Rx wordt gebruikt voor het ontvangen van gegevens en Tx wordt gebruikt voor de transmissie van gegevens. De periodieke monitor wordt toegevoegd op de Arduino-Software die wordt gebruikt om tekstuele gegevens aan of van de raad over te brengen. FTDI drivers zijn ook opgenomen in de software die zich gedragen als een virtuele com-poort aan de software.
• De Tx en Rx pinnen worden geleverd met een LED die knippert als de gegevens worden verzonden tussen FTDI en USB-aansluiting op de computer.
• Arduino Software Serial Library wordt gebruikt voor het uitvoeren van een seriële communicatie tussen het bord en de computer.
• Apart van seriële communicatie de Nano board ondersteunt ook I2C en SPI communicatie. De Wire Library in de Arduino Software is toegankelijk voor het gebruik van de I2C bus.
• De Arduino Nano wordt geprogrammeerd door Arduino Software genaamd IDE, dat is een gemeenschappelijke software die wordt gebruikt voor bijna alle soorten van bord beschikbaar. Download eenvoudig de software en selecteer het bord dat u gebruikt. Er zijn twee opties om het controlemechanisme te programmeren d.w.z. of door de bootloader die in de software wordt toegevoegd die u van het gebruik van externe brander bevrijdt om het programma in het controlemechanisme samen te stellen en te branden en een andere optie is door ICSP (In-circuit periodieke programmeringskopbal) te gebruiken.
• Arduino de raadssoftware is even compatibel met Vensters, Linux of MAC, nochtans, zijn de Vensters aangewezen te gebruiken.

Hoe Arduino Nano Board te resetten?

Er zijn twee manieren om het bord te resetten, d.w.z. elektronisch of programmatisch.

Om het bord elektronisch te resetten, moet u de reset pin van het bord met een van de digitale pennen op de controller verbinden. Vergeet niet om een weerstand van 1K of 2K Ohm toe te voegen bij het maken van deze verbinding. Gebruik nu de digitale pen als uitgang en houd hem HOOG voor de reset. Zodra de reset nodig is, zet u deze digitale pen op LAAG. Deze methode is zeer nuttig omdat het gebruik ervan een hardware-resetsignaal naar de controller stuurt zodra de digitale pen op LAAG wordt gezet. U kunt het volgende programma gebruiken om de controller elektronisch te resetten.

Nadat u het programma hebt geupload, opent u uw Arduino Serial Monitor die de output als volgt weergeeft.

Een andere methode die we kunnen gebruiken om het bord te resetten is alleen door software zonder gebruik van een hardwarespeld. Nano board heeft een ingebouwde functie die bekend staat als resetFunc(). Het bord zal automatisch resetten als we deze functie definiëren en vervolgens aanroepen. Zonder gebruik te maken van een hardware pin kunt u het volgende programma uploaden om het bord programmatisch te resetten.

Als u de Arduino Serial Terminal opent, krijgt u de onderstaande uitvoer.

Hoewel, deze methode komt met enkele beperkingen. Zodra het bord is aangesloten op de computer, zal het bord worden gereset elke keer dat de verbinding wordt gelegd tussen het bord en de computer. Dus, is het de voorkeur om de controller elektronisch te resetten met behulp van een digitale pin.

Verschil tussen Arduino Uno en Arduino Nano

• Zowel Arduino Uno en Arduino Nano komen met dezelfde functionaliteit met weinig verschil in termen van PCB lay-out, grootte en vormfactor.
• Arduino Uno is een microcontroller bord op basis van Atmega328 en wordt geleverd met 14 digitale I / O-pennen waarvan 6 zijn PWM. Er zijn 6 analoge pinnen opgenomen op het bord. Dit bord wordt geleverd met alles wat nodig is om de microcontroller te ondersteunen, zoals USB-aansluiting, voedingsaansluiting, 16MHz oscillator, reset-knop en ICSP header. U hebt geen extra randapparatuur met het bord nodig om het voor automatisering te laten werken.
• Het is een volledig gebruiksklaar apparaat dat geen voorafgaande technische vaardigheden vereist om er een hands-on ervaring mee te krijgen. U kunt de stroom met behulp van DC power jack, batterij of gewoon aansluiten op de computer met behulp van een USB-kabel om te beginnen.
• Arduino Nano is klein en compact in vergelijking met Arduino Uno. Het mist de DC power jack en wordt geleverd met Mini USB-ondersteuning in plaats van gewone USB. Ook Nano board komt met twee extra analoge pinnen dwz 8 pinnen in vergelijking met 6 analoge pinnen in Uno board. Nano board is breadboard vriendelijk terwijl Uno board deze eigenschap mist.
• Hoewel, beide apparaten werken op 5V, komen met een stroomsterkte van 40mA, en 16MHz van de klokfrequentie.

Toepassingen

Arduino Nano is een zeer nuttig apparaat dat wordt geleverd met een breed scala aan toepassingen en neemt minder ruimte in in vergelijking met andere Arduino board. Breadboard vriendelijke aard maakt het zich onderscheiden van andere boord. Hieronder volgen de belangrijkste toepassingen van het bord.

• Arduino metaaldetector
• Real-Time Face Detection
• Medische instrumenten
• Industriële automatisering
• Android toepassingen
• GSM gebaseerde projecten
• Embedded Systems
• Automatisering en Robotica
• Home Automatisering en Defensie Systemen
• Virtual Reality toepassingen

Dat is alles voor vandaag. Ik hoop dat u een duidelijk idee hebt gekregen over Nano Board. Als u echter nog steeds sceptisch bent of vragen hebt, kunt u mij in de commentaarsectie hieronder benaderen. Ik zou u graag helpen volgens het beste van mijn kennis en expertise. Voel je vrij om ons bijgewerkt te houden met uw waardevolle feedback en suggesties, ze helpen ons om u kwalitatief hoogstaand werk dat resoneert met uw eisen en kunt u blijven terugkomen voor wat we te bieden hebben. Bedankt voor het lezen van het artikel.