Arduino — это популярная микроконтроллерная платформа, позволяющая быстро создавать устройства и электронные системы. Огромное количество примеров проектов, большое инженерное сообщество, сосредоточенное вокруг этой концепции, и простая в использовании среда разработки сделали Arduino продуктом, который никогда прежде не был успешным. В то же время было подготовлено много видов Arduino, подготовленных для различных применений. В этой статье мы представляем лучшие из них и помогаем в выборе правильной платы.
Arduino — как выбрать и купить?
Arduino — это платформа, подготовленная с открытым исходным кодом, что означает, что ее документация доступна для общественности. Это одна из причин её огромной популярности. Возможность проверки распределения элементов, внесения сообществом пользовательских модификаций и дублирования одного и того же решения сделала Arduino интересной для многих инженеров.
Также было создано много клонов, которые, в отличие от оригинальных плат, не всегда производятся по самым высоким стандартам качества. Также бывает, что альтернативы имеют другое расположение выводов или иным образом связанных выводов, что затрудняет их воспроизведение при использовании учебных материалов и просмотре проектов сообщества. Ниже представлены пять самых популярных оригинальных моделей.
Рис. 1. Arduino UNO rev3
Нет сомнений в том, что самая популярная плата из обсуждаемого семейства — Arduino UNO . На итальянском, на родном языке Arduino, «uno» означает «один», и это имя было выбрано для первой платы, которая была создана с помощью среды программирования Arduino Software IDE в версии 1.0. Arduino UNO — эталонный проект, который с годами превратился в третью версию. Следовательно, Arduino UNO v. 3 доступен для продажи.
Платформа Arduino UNO — лучшая печатная плата для обучения электронике и программированию устройств. Если пользователь должен быть человеком, который хочет проверить возможности Arduino и не имеет конкретных идей для проекта, он должен обратиться к этой модели. В то же время это самая документированная плата с использованием большинства решений.
Arduino UNO основана на микроконтроллере ATmega328P. Она имеет 14 цифровых выводов, которые могут работать как входы или выходы, и 6 из них могут работать как генераторы сигналов ШИМ. Она также имеет 6 аналоговых входов, 16-мегагерцовый кварцевый резонатор, разъем USB и розетку, а также вывод ICSP и кнопку сброса.
Она содержит все необходимое для микроконтроллера. Просто подключите плату к компьютеру через USB-кабель или подключите ее к отдельному источнику питания или батарее. Работу с Arduino UNO можно проводить без каких-либо забот, потому что в худшем случае достаточно снять процессор с базы, установленной на плате, и заменить его новым, а затем запустить снова.
Рис. 2. Arduino MEGA2560
Если первые шаги в электронике уже позади, и проект более продвинут, стоит обратиться к Arduino MEGA2560. Это новая модель, преемник модели Arduino MEGA . Она основан на микроконтроллере ATmega2560, который отличается гораздо большей памятью. Она имеет до 54 цифровых входов и выходов, из которых 15 могут использоваться как выходы ШИМ.
Она имеет 16 аналоговых входов, 4 интерфейса UART, 16-мегагерцевый кварц, разъем USB и розетку питания, а также вывод ICSP и кнопку сброса. Рекомендуется для проектов 3D-принтеров и приложений в робототехнике. Это дает действительно большие возможности.
Чтобы начать работать с Arduino MEGA-2560 , просто — как и в случае Arduino UNO — подключите источник питания. Стоит добавить, что плата совместима с большинством модулей расширения для Arduino UNO.
Рис. 3. Ардуино Leonardo
Плата Леонардо немного меньше, чем Arduino UNO и MEGA2560. Она основана на микроконтроллере ATmega32u4 и имеет 20 цифровых выводов, из которых 7 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов, а 12 — в качестве аналоговых входов. Кроме того, как и две модели, упомянутые ранее, он имеет 16-мегагерцевый генератор, USB-разъем и разъем питания, распиновку ICSP и кнопку сброса.
Основное отличие заключается в использовании системы ATmega32u4, которая имеет встроенную поддержку интерфейса USB. Благодаря этому нет необходимости в дополнительном процессоре, который припаян на печатных платах в платах UNO и MEGA2560. В результате Leonardo после подключения к компьютеру, может обнаружить как клавиатуру, мышь или виртуальный последовательный порт.
Рис. 4. Ардуино NANO
Плитка NANO — это совершенно другая модель. С точки зрения возможности, он напоминает модель UNO, потому что она содержит тот же микроконтроллер, но в другом, меньшем корпусе. Чип ATmega 328 спаян, и вся плата имеет меньший размер и чрезвычайно низкую массу. Отдельного разъема питания нет, для этого также требуется кабель с разъемом USB Mini-B.
Многочисленные пластинчатые выводы были установлены таким образом, чтобы модуль можно было удобно устанавливать на универсальных макетных платах. Тем не менее, благодаря меньшим размерам, её легче встраивать во встроенные системы с очень ограниченным доступным пространством.
Рис. 5. Arduino MICRO
Плата Arduino MICRO основана на микроконтроллере ATmega32u4 и, следовательно, на той же модели, что и Leonardo. Это означает, что, как и Леонардо, ей не требуется дополнительный USB-контроллер, и он может сообщать системе как мышь или клавиатура. Она была разработана в сотрудничестве с Adafruit.
По размерам она напоминает модель NANO. Он имеет 20 цифровых выходов / входов, из которых 7 могут давать сигналы ШИМ, а 12 служат аналоговыми входами. На плате также имеется 16-мегагерцовый кварц, разъем micro USB, вывод ICSP и кнопка сброса.
Конструкция также была адаптирована для размещения модуля на универсальной плате-прототипе. Благодаря небольшим размерам она хорошо вписывается в устройство с небольшим доступным пространством.
Таблица 1. Сравнение параметров отдельных версий Arduino
Все платы Arduino совместимы со средой Arduino IDE, которая доступна в версиях для Windows (от XP и выше), Mac OS X (от 10.8 и выше) и Linux.
Их можно скачать с: www.arduino.cc/en/Main/Software. В интернет-магазине Microsoft также имеется версия приложения, которую можно легко установить на компьютеры с Windows 8.1 и Windows 10.
В течение некоторого времени платы Arduino можно программировать без установки какого-либо программного обеспечения. Все, что вам нужно сделать, это создать учетную запись на https://create.arduino.cc и писать программы в вашем веб-браузере. Код создается на C или C ++ и сохраняется в виде файлов .ino.