Кабель для ардуино мини

Arduino Pro Mini – распиновка и подключение

Описание платы

Свойства arduino pro mini аналогичны, как и у платы Ардуино Уно и Нано. Их отличие заключается в невозможности прошить Pro Mini по USB-UART. Вместо этого для создания связи с компьютером используется проводник FTDI с преобразователем интерфейса или дополнительная плата Sparkfun. Также есть отличия по скорости, с которой работает чип. У arduino про мини скорость ниже, чем у Ардуино уно, но это практически не сказывается на проектах.

Работать с Ардуино про мини нужно аккуратно. Если пользователь сожжет чип, подав на него чрезмерное напряжение, его будет невозможно вытащить и заменить.

Разъемы не припаяны к платформе. Произвести подключение можно как через разъемы, так и навесным монтажом. Ножки можно припаять.

Существует 2 модели микроконтроллера arduino pro mini – на 3,3 В и 5 В. В первой используется тактовая частота 8 МГц, вторая работает на 16 МГц. Какая именно это модель, должно быть указано на корпусе.

Скетч в микроконтроллер традиционно записывается через среду разработки Arduino IDE. Для загрузки кода потребуются специальные переходники. Изначально продается с уже установленной прошивкой.

Технические характеристики микроконтроллера arduino pro mini:

• Рабочее напряжение 3,3 В и 5 В (в зависимости от модели);
• 14 пинов, 6 из которых используются как выводы ШИМ;
• Постоянный ток для входа и выхода 40 мА;
• Суммарный ток выводов – не более 200 мА;
• 16 Кб флэш памяти, 2 Кб используются для загрузчика;
• 1 Кб оперативной памяти;
• 512 байт eeprom;
• Тактовая частота – 8 МГц или 16 МГц в зависимости от модели;
• I2c интерфейс;
• Размеры платы 18х33 мм.

Питание можно подавать тремя способами:

• Через переходник FTDI;
• При подаче стабилизированного напряжения на контакт Vcc;
• При подаче напряжения на контакт RAW.

Какие проекты можно реализовать на базе Ардуино Про Мини:

• Управляемые конструкции для квадрокоптера;

• Таймер;
• Устройство для анализа влажности почвы;
• Автоматический полив растений;
• Устройство для измерения осадков и скорости ветра;
• Автоматизация аквариума.

И многие другие проекты для дома и дачи.

Схема и распиновка Pro Mini

Принципиальная схема платы Ардуино изображена ниже.

Схема и распиновка Pro Mini

Пинов у микроконтроллера 14, каждый из которых может настраиваться как вход или выход. Выводы помечены цифровым номером, аналоговые имеют маркировку А. Рабочее напряжение – 3,3 В или 5 В.

• Последовательная шина – 0 и 1 (RX, TX). Предназначены для приема и передачи данных.
• Внешнее прерывание – 2 и 3. Могут использоваться для вызова прерывания.
• ШИМ выводы – 3, 5, 6, 9, 10, 11.
• SPI – 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).
• Светодиодный индикатор – 13.

6 аналоговых контактов имеют разрешение 10 бит. Некоторые выводы имеют дополнительный функционал:

Также плата оснащена дополнительным выводом Reset. При низком уровне перезагружает микроконтроллер.

Прошивка arduino pro mini

Миниатюрные размеры платы не позволяют прошить ее без внешней помощи. Есть несколько способов заливки скетча в микроконтроллер:

• Через адаптер USB в TTL;
• Через Ардуино Уно;
• Через SPI интерфейс с помощью любой платы ардуино с разъемом для подключения к компьютеру.

Самым простым методом является первый.

Прошивка через адаптер USB в TTL

В продаже можно найти специальный адаптер – UART переходник. Видов таких переходников много, стоимость каждого изделия невысокая. Советуется приобретать переходники с контактами RST или DTR, они упрощают процесс прошивки.

Для прошивки нужно подключить адаптер в Ардуино: нужно соединить земли с одного и другого устройства, Vcc – на +5В или +3,3 В (в зависимости от модели), RX – TX, TX – RX. Затем конструкцию нужно подключить к компьютеру, установить драйвер и начать прошивку. Компьютер определит, к какому порту подключена плата. Драйвер можно скачать с официального сайта. Скачанный архив нужно распаковать и установить.

Затем нужно запустить среду разработки Adruino IDE, выбрать нужную плату и номер порта и загрузить микропрограмму. Это делается следующим образом:

• Нажать «Загрузить»;
• Затем начнется компиляция – появится надпись «Компиляция скетча»;

• После появление надписи «Загружаем» нужно нажать на плате кнопку Reset (в переходниках с RST или DTR нажимать кнопку не нужно).

Важно! Нажатие на Reset должно быть кратковременным.

Скетч будет загружен в микроконтроллер. Об успешном окончании процедуры можно понять по мигающему светодиоду.

Прошивка через Ардуино Уно

Для прошивки потребуется классическая плата Ардуино Уно в DIP корпусе. На ней должен быть специальный разъем, из которого нужно вытащить аккуратно микроконтроллер. Важно делать все действия внимательно, чтобы не погнуть ножки процессора.

Проводами нужно подключить arduino pro mini к разъему. Как подключить контакты – RX-RX, TX-TX, GND-GND, 5V-VCC, RST-RST.

После подключения можно начать стандартную загрузку скетча через Arduino IDE.

Прошивка через SPI интерфейс

Этот способ является самым неудобным и трудоемким. Прошивание платы производится в 2 этапа:

• Прошивка микроконтроллера Ардуино Уно как ISP программатора;

• Настройка среды разработки и загрузка кода в Arduino Pro Mini.

Алгоритм проведения первого этапа:

• Запуск среды разработки Arduino IDE;
• Открытие «Файл» – «Примеры» – «11. ArduinoISP» – «ArduinoISP»;
• Далее «Инструменты» – «Плата» – «Ардуино уно»;

• «Инструменты» – «Порт», и выбирается нужный номер COM порта;
• Далее нужно произвести компиляцию и загрузить код в Ардуино Уно.

Затем обе платы нужно соединить проводниками по приведенной схеме: 5V – VCC, GND – GND, MOSI (11) – MOSI (11), MISO (12) – MISO (12), SCK (13) – SCK (13).

Теперь нужно настроить Arduino IDE для Arduino Pro Mini. Это делается следующим образом:

• «Инструменты» – «Плата» – выбор нужной платы Arduino Pro Mini;

• В том же меню выбирается «Процессор» – выбор соответствующего процессора с нужной тактовой частотой;
• Затем нужно установить порт, к которому подключена плата;
• «Инструменты» – «Программатор» – Arduino as ISP;
• Затем нужно загрузить скетч через программатор.

Важно отметить, что загрузка кода должна происходить через специальное меню «загрузить через программатор». Здесь можно запутаться, потому такой способ и неудобен. Загрузка обычным способом приведет тому, что код зальется в Ардуино Уно.

После проведенной загрузки перепрошить микроконтроллер через переходник больше не получится. Придется заливать новый bootloader через «записать загрузчик».

Если при каком-либо виде загрузки прошивки возникают проблемы, нужно проверить подключение платы.

Программирование на Ардуино про мини

Используется стандартная среда разработки Arduino IDE. После того как устройство подключено к компьютеру, нужно правильно выбрать плату в списке. Главное не перепутать Ардуино на 3,3 В и на 5 В. Какая именно используется, должно быть написано на корпусе.

В пункте Serial Port выбирается нужный порт, к которому подключена плата. Затем можно загружать на плату программу, путем нажатия на кнопку Upload.

Загрузка может длиться долго и в итоге выдать ошибку. Чтобы ее избежать, во время заливки скетча нужно нажать кнопку reset, когда появится надпись Binary sketch size: xxx bytes. Во время загрузки на плате будут загораться светодиодные индикаторы. После заливки скетча нужно отсоединить микроконтроллер и подать на него напряжение.

Сравнение характеристик разных плат Ардуино

Основная характеристика, по которой Ардуино про мини отличается от остальных плат – это размеры. Габариты Arduino Pro Mini составляют всего 1,8 см х 3,3 см. Немного большую длину имеет плата Ардуино Нано – 1,9 см х 4,3 см. Плата Ардуино Уно больше примерно в 2 раза, ее габариты составляют 6,9 см х 5,3 см. Arduino Mega имеет самые крупные габариты – 10,2 см на 5,4 см.

Количество пинов также различно. Ардуино про мини, как Ардуино Нано и Ардуино Уно, имеет 14 цифровых пинов. Ардуино Мега оснащена 54 цифровыми входами/выходами, из которых 15 поддерживают ШИМ.

Важное отличие Arduino Pro Mini от остальных плат – отсутствие прошивки по USB-UART. Остальные микроконтроллеры можно прошить таким способом, кроме Ардуино Нано. Она прошивается с помощью преобразователя rt232.

Источник

Использование контроллера Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini — многофункциональная платформа на базе микроконтроллера ATmega328, производимая американской корпорацией SparkFun Electronics. Она используется для разработки гаджетов и электронных устройств. Средняя цена этой платы на территории Российской Федерации составляет 220 руб.

Описание и характеристики Arduino Pro Mini

Ардуино Про Мини является одной из самых компактных плат. Ее длина составляет 3 см, ширина — 1,8 см. На устройстве расположено 6 аналоговых входов и 14 цифровых выходов. Контроллер обладает следующими характеристиками:

• предельное напряжение — 20 В;
• число пинов PWM — 6;
• количество flash-памяти — 32 кБ (2 кБ предназначены для загрузчика);
• максимальная сила тока — 50 мА;
• величина энергозависимой памяти EEPROM — 512 байт;
• тактовая частота микроконтроллера — 16 МГц;
• величина статической памяти SRAM — 2 кБ;
• сила тока, проходящего через входы и выходы платформы, — 40 мА.

Общий вес этой модели Arduino составляет 5 г. На плате также присутствуют блокировочные конденсаторы, кварцевый резонатор, стабилизатор напряжения, 2 встроенных светодиода и кнопки перезагрузки. Устройство подключается к компьютеру при помощи кабелей USB и FTDI.

Возможности устройства

При помощи Ардуино Про Мини можно создавать множество прикладных электронных устройств. Эта плата используется в следующих проектах:

• электронная сигнализация со встроенным модулем dfplayer;
• автоматическая система очистки воды;
• контроллеры для управления дронами и квадрокоптерами;
• анализатор влажности почвы;
• поливочная система для тепличных растений;
• датчики для определения количества осадков и скорости ветра.

Эта модель Arduino может применяться в бытовых условиях. На ее основе разрабатываются системы умных домов. Технология позволяет управлять электронными устройствами, находящимися в помещении, из одной точки. Ардуино Про Мини используют в робототехнике и нанотехнологиях.

Принципиальная схема

Как действует Ардуино Про Мини — показано на принципиальных схемах платы. Основу данной электронной платформы составляют 3 конденсатора, выполненных из кремния. По ним в разных направлениях перемещаются сигналы, преобразующиеся в рабочее напряжение. Далее ток проходит через фильтры низких частот, поступая на один из цифровых выходов.

На принципиальных схемах указываются устройства, подсоединяемые к плате отдельно. К ним относятся акселерометр MMA7260 и дополнительные слоты для подключения SD-карт. Эти детали обозначаются в виде отдельных плат. При помощи линий отмечены места установки коннекторов для подсоединения периферийных устройств.

Распиновка платы

Распиновка (pinout) платы Ардуино Про Мини отличается компактностью и многофункциональностью. На контроллере расположено 14 цифровых пинов, настраиваемых на вход или выход при помощи команд pinMode (), digitalRead () и digitalWrite (). Они работают при напряжении 3,3 В. На каждом пине присутствует нагрузочный резистор с сопротивлением 50 кОм. Цифровые выводы подразделяются на несколько групп.

1. Последовательные шины. Используются для приема и передачи информации. К ним относятся пины RX и TX.
2. Выводы внешнего прерывания. Предназначены для остановки исполнения программного кода. В эту группу входят пины №№ 2 и 3. Их работа регулируется при помощи функции attachInterrupt ().
3. Выводы ШИМ. Применяются для активации широтно-импульсной модуляции с расширением 8 бит. Эту функцию выполняют пины №№ 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Их работу можно настраивать с помощью команды logWrite ().
4. Выводы SPI. Необходимы для связи с последовательным периферийным интерфейсом. В эту группу входят пины SS, MOSI, MISO и SCK.
5. Вывод LED. Это пин № 13, к которому подключается встроенный светодиод. При подаче высокого напряжения он загорается. Светодиод гаснет, если значение на выводе имеет низкий потенциал.

На плате Pro Mini установлены 6 пинов для получения аналоговых сигналов. Их разрешение составляет 10 бит. Они расположены на краях электронной платформы. Входы обладают особыми функциями:

1. Пины I2C используются для подключения платы к сетевому последовательному интерфейсу. К ним относятся входы SDA и SCL. Для работы с пинами I2C необходима электронная библиотека Wire.
2. Reset принимает сигналы низкого уровня. К нему подключается кнопка, отвечающая за перезагрузку микроконтроллера. К пину Reset можно подсоединить дополнительные платы расширения.

Прошивка контроллера

На платах, купленных у неофициальных производителей, может отсутствовать требуемое программное обеспечение, что приводит к нестабильной работе устройства. Для устранения неполадок нужно прошить электронную платформу при помощи специального кода bootloader.

Прошивка осуществляется при помощи порта USB, платы Arduino Uno и отдельных программаторов.

Через USB в TTL

Для перепрошивки платы при помощи USB в TTL необходимо приобрести UART переходник. Стоимость этого гаджета составляет 90-150 руб. Важно, чтобы на устройстве присутствовали контакты RST и DTR. В противном случае Arduino не сможет автоматически перезагружаться после завершения загрузки скетчей. Переходник подсоединяется к контроллеру при помощи проводов или шлейфа и подключается к компьютеру. Затем нужно загрузить драйверы. Это программное обеспечение позволяет загружать на плату рабочие скетчи.

Через Arduino UNO

Для перепрошивки контроллера понадобится плата Arduino Uno. Ее микросхемы расположены в DIP корпусе. Из них необходимо извлечь центральный процессор при помощи отвертки. Важно, чтобы во время этого ножки устройства не деформировались. В противном случае процессор перестанет функционировать. После извлечения необходимо соединить платы UNO и Pro Mini проводами.

Для загрузки программного обеспечения требуется подключить электронные платформы к компьютеру при помощи порта USB. В настройках выбирают COM-порт. С его помощью информация передается на плату. После сохранения настроек пользователь сможет загружать скетчи на Arduino без задержек.

Через SPI интерфейс

Этот способ прошивки Ардуино Про Мини является одним из самых сложных. Для загрузки программного кода требуется интерфейс SPI и плата Arduino UNO. Его контакты расположены на портах №№ 10 и 13. Перед прошивкой необходимо подготовить программатор USBASP. Для этого нужно запустить Arduino IDE и выполнить следующие действия:

• зайти во вкладку «Файл» и открыть папку «Примеры»;
• выбрать плату Arduino UNO;
• в качестве средства передачи информации указать CON-порт;
• скомпилировать программный код.

После выполнения этого алгоритма требуется соединить платы УНО и Про Мини при помощи проводов и выбрать программатор Arduino as ISP. Для загрузки скетча нужно повторно настроить параметры микроконтроллера, платы и порта в IDE Arduino. После этого необходимо зайти во вкладку «Скетч» и нажать на кнопку «Загрузить через программатор». Программный код загрузить на плату в автоматическом режиме. После этого процесса устройство нельзя прошить повторно. Интерфейс SPI не позволяет отлаживать скетчи.

Подключение платы

Для подключения электронной платформы к персональному компьютеру требуется кабель CH340G со встроенным преобразователем интерфейса USB-USART. Этот гаджет подсоединяется с помощью пинов RX и TX. Кабель подключается к контактам GND и VCC.

Рекомендуется использовать усилители с разъемом DTR, автоматически перезагружающим плату после обновления программного кода микроконтроллера.

Питание от внешнего источника

Arduino Pro Mini питается при помощи ПК и иного регулируемого источника. Энергия передается через кабель CH340G или от платы-конвертера. Для питания электронной платформы используются следующие выходы:

• RAW, применяемый для подключения регулируемого напряжения;
• GND, используемый для вывода заземления;
• VCC, требуемый для подключения источника питания с напряжением до 5 В.

При подключении плат с низким энергопотреблением рекомендуется использовать стабилизатор. Он ограничивает ток потребления до 150 мА в зависимости от мощности источника питания.

При покупке стабилизатора важно учитывать его мощность рассеивания. При высоких значениях параметра может произойти короткое замыкание, что приведет к поломке контроллера.

Программирование на Ардуино Про Мини

Коды для Arduino Pro Mini пишутся в программной среде разработки. Ее можно бесплатно скачать на официальном сайте производителя платы и установить на персональный компьютер. В микроконтроллер по умолчанию встроен загрузчик, позволяющий загружать программный код в память устройства. Связь между платой и ПК обеспечивается с помощью протокола STK500. При первом подключении платформы необходимо установить драйверы для работы кабеля CH340G и иного конвертера.

При отсутствии опыта программирования на Arduino рекомендуется начать со скетча Blink, находящегося в папке «Примеры». После написания программного кода необходимо его скомпилировать. Частота компиляции должна составлять 8 МГц. Загрузить программу на электронную платформу можно при помощи кнопки Upload. При подаче напряжения светодиоды загорятся. После окончания загрузки в строке состояния выведется сообщение «Done uploading».

Источник