Распиновка плат Arduino UNO и NANO
Приведены схемы плат Ардуино UNO и Ардуино NANO, указано назначение каждого вывода на плате. Также дана распиновка микроконтроллера Atmega328, расположенного на этих платах
Распиновка платы ардуино UNO
На плате UNO расположено 14 цифровых входов/выходов и 6 аналоговых входов, USB-разъем, разъем для подключения блока питания на 7-12 В, разъем ICSP, а также кнопка перезагрузки.
Здесь можно скачать схему платы .
Расшифровка цветового обозначения:
Здесь возле платы ардуино обозначено разными цветами:
— серый цвет — физический пин микроконтроллера Atmega328;
— желтый цвет — номер порта, который управляется из программы;
— розовый цвет — номер выхода, который написан на самой плате;
— далее разным цветом указаны различные назначения портов;
Назначение и обозначения выводов:
VIN — питание от внешнего источника питания на 7-12 В (блок питания покупается отдельно, если он нужен).
USB — ардуионо можно подключать к компьютеру через USB-кабель (используется такой же кабель, как для подключения принтеров).
5V — через этот пин можно запитывать плату от источника питания на 5V, однако напряжение должно быть более-менее стабильным, поскольку оно подается непосредственно на микроконтроллер (минуя стабилизатор), и резкий скачек напряжения может вывести МК из строя.
3.3V — на этом пине будет висеть напряжение 3.3 В, которое формируется от внутреннего стабилизатора платы. Этот пин нужен для подключения некоторых внешних устройств, которым нужно именно 3.3 В, например некоторые ЖК-дисплеи. Однако максимальный ток вывода не должны превышать 50 мА.
AREF — опорное напряжение для аналоговых входов. Используется по необходимости, что указывается в функции analogReference().
IOREF — через этот вывод можно узнать рабочее напряжение микроконтроллера. Редко используется. На китайских платах этого вывода нет вовсе.
Reset — сброс микроконтроллера. Для сброса нужно подать низкий уровень на этот вход.
SDA, SCL — пины интерфейса TWI/I2C.
0. 13 — цифровые входы/выходы.
13 — вывод под номером 13 имеет одну особенность, на нем висит встроенный светодиод, который можно включить подав HIGH на этот вывод.
0 (RX), 1 (TX) — выводы порта UART (это тот же последовательный интерфейс Serial).
A1. A5 — аналоговые входы (но могут используется и в качестве цифровых)
Купить плату Arduino UNO по низкой цене можно по этой ссылке.
Обзор платы Arduino UNO. Что означает CH340 в маркеровке платы
В этой статье мы расскажем о том, что означает CH340 в названии платы Arduino UNO, и как с ней работать, какие драйвера нужны для прошивки Arduino на чипе CH340.
Если вы решили заняться разработкой элетроники на базе Arduino, то плата Arduino UNO R3 — как раз то, с чего стоит начать. Дешевле всего будет приобрести китайский аналог UNO с чипом CH340. Чип CH340 используется в китайском варианте для прошивки через USB основного контроллера ATMEGA328P . В оригинальном варианте вместо CH340 используется другой контроллер ATMEGA16U2 . За счет этого разница в цене составляет около бакса. Отличается также корпусное исполнение основного контроллера, но это ни на что не влияет. Если прошивать из под Windows, то, вероятно, потребуется установить драйвер для CH340 (об этом ниже).
Китайский вариант платы Arduino UNO на чипе CH340 выглядит так
Плату Arduino UNO R3 с чипом CH340 по наиболее низкой цене можно купить на Aliexpress около $3 .
Оригинальный вариант платы Arduino UNO
Также у китайцев можно приобрести «оригинальный» вариант платы Arduino UNO R3 с чипом ATMEGA16U2. За счет на этой плате стоит два МК AVR Atmega, их стоимость несколько выше. Самая низкая цена около $5-6 (вместе с USB-кабелем) будет здесь .
Если же Вы будите брать первый вариант, а usb-кабеля у вас нет, то его нужно покупать отдельно.
Что ещё нужно для работы с платами Arduino UNO?
Arduino может работать от питания через USB, если подключить её компьютеру. Для питания от розетки нужен блок питания на 9 V, который можно купить здесь (стоит $2-3). Тока 1 апмер должно хватить, если конечно вы не собираетесь использовать ардуину вместо микроволновки)
Также можно запитывать плату от 5 V, если подавать их непосредственно на входы Ардуино.
Итак, Arduino есть. Что с ней делать дальше?
Давайте разберемся как зашить тестовую программу в Arduino
Если у вас Windows и Arduino UNO R3 на CH340, то скачиваем и устанавливаем драйвер для CH340. Есть также драйвера для LINUX и MAC OS, однако я ими не пользовался, т.к. у меня на Ubuntu/Debian всё работало без установки этого драйвера.
Также скачиваем отсюда и устанавливаем среду разработки Arduino IDE. Запускаем. Затем подключаем нашу Arduino к ПК с помощью usb-кабеля. В меню Tools -> Serial Port должно появится новое usb-устройсво — выбираем его. Также проверяем, что в Board выбрана наша модель Arduino (в данном случае Arduino UNO).
Для проверки работоспособности Arduino скопируйте в редактор Arduino IDE следующий код:
Далее жмем Ctrl+R (либо через меню Sketch -> Verify/Compile). Если нет ошибок и всё скомпилировалось, то жмем Ctrl+U (либо File -> Upload), чтобы загрузить скетч (прогрумму в двоичном коде) в Arduino.
Если всё сделано правильно и плата рабочая, то на ней будет моргать светодиод с периодом в 2 сек — это специальный встроенный светодиод, который подключен к выводу 13 нашей Arduino.
Arduino Uno: распиновка, схема подключения и программирование
Arduino Uno — флагманская платформа для разработки на языке программирования С++.
Uno выполнена на микроконтроллере ATmega328P с тактовой частотой 16 МГц. На плате предусмотрены 20 портов входа-выхода для подключения внешних устройств, например плат расширения или датчиков.
Видеообзор
Подключение и настройка
Шаг 1
Подключите плату к компьютеру по USB. Для коммуникации используйте кабель USB (A — B). 
Шаг 2
Установите и настройте интегрированную среду разработки Arduino IDE.
Что-то пошло не так?
Пример работы
В качестве примера повторим первый эксперимент «Маячок» из набора Матрёшка. На плате уже есть встроенный пользовательский светодиод L , подключенный к 13 пину микроконтроллера.
После загрузки программы встроенный светодиод L начнёт мигать раз в секунду.
Это значит, всё получилось, и можно смело переходить к другим экспериментам на Ардуино.
Элементы платы
Микроконтроллер ATmega328P
Сердцем платформы Arduino Uno является 8-битный микроконтроллер фирмы Microchip — ATmega328P на архитектуре AVR с тактовой частотой 16 МГц. Контроллер обладает тремя видами памяти:
Микроконтроллер ATmega16U2
Микроконтроллер ATmega328P не содержит USB интерфейса, поэтому для прошивки и коммуникации с ПК на плате присутствует дополнительный микроконтроллер ATmega16U2 с прошивкой USB-UART преобразователя. При подключении к ПК Arduino Uno определяется как виртуальный COM-порт.
Микроконтроллер ATmega328P общается с ПК через сопроцессор ATmega16U2 по интерфейсу UART используя сигналы RX и TX , которые параллельно выведены на контакты 0 и 1 платы Uno. Во время прошивки и отладки программы, не используйте эти пины в своём проекте.
Светодиодная индикация
| Имя светодиода | Назначение |
|---|---|
| ON | Индикатор питания платформы. |
| L | Пользовательский светодиод на 13 пине микроконтроллера. Используйте определение LED_BUILTIN для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается. |
| RX и TX | Мигают при прошивке и обмене данными между Uno и компьютером. А также при использовании пинов 0 и 1 . |
Порт USB Type-B
Разъём USB Type-B предназначен для прошивки и питания платформы Arduino. Для подключения к ПК понадобится кабель USB (A — B).
Разъём питания DC
Коннектор DC Barrel Jack для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 7 до 12 вольт.
Понижающий регулятор 5V
Понижающий линейный преобразователь NCP1117ST50T3G обеспечивает питание микроконтроллера и другой логики платы при подключении питания через разъём питания DC или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 7 до 12 вольт. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 1 А.
Понижающий регулятор 3V3
Понижающий линейный преобразователь LP2985-33DBVR обеспечивает напряжение на пине 3V3 . Регулятор принимает входное напряжение от линии 5 вольт и выдаёт напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА.
Кнопка сброса
Кнопка предназначена для ручного сброса прошивки — аналог кнопки RESET обычного компьютера.
ICSP-разъём ATmega328P
ICSP-разъём выполняет две полезные функции:
ICSP-разъём ATmega16U2
ICSP-разъём предназначен для программирования микроконтроллера ATmega16U2. А подробности распиновки читайте в соответствующем разделе.
Arduino UNO R3
Легендарная платформа для прототипирования
и изучения микроэлектронных устройств
- Описание
- Характеристики
- Схемы
- Распиновка
- Подключение
- Фотографии
Что такое Arduino?
Arduino — это семейство электронных платформ, предназначенных для изучения проектирования электроники.
Arduino UNO является самым популярным продуктом компании Arduino Software. Сразу после выхода, платформа стала продаваться сотнями тысяч штук, завоевав любовь миллионов юных радиолюбителей и породив тысячи интересных проектов.
Основой начинки платформы является микроконтроллер ATmega 328, представляющий собой логическую микросхему обработки данных с тактовой частотой 16 МГц. От нее на плату выведены 14 цифровых и 6 аналоговых портов общего назначения, а также все самые популярные интерфейсы: I2C, UART и SPI.
Основными достоинствами флагмана стали:
- Простота использования
- Быстрое изучение
- Удобная среда разработки
- Открытый исходный код
- Сообщество поклонников
- Тысячи готовых проектов
- Возможности расширения
- Широкая переферия
Arduino в цифрах
Год релиза платформы Arduino
Продуктов продается ежедневно
Различных видов платформ
Пользователей в сообществе
Технические характеристики
Микроконтроллер
Atmel ATmega328 с тактовой частотой 16 МГц
Питание платформы
Рекомендуемое напряжение: 7-12В DC, рабочее — 5В DC
Цифровые порты
14 портов ввода-вывода, 6 из которых имеют возможность вывода ШИМ сигнала
Аналоговые входы
6 шт., каждый с разрешением 10 бит (от 0 до 1024 усл. значений)
Цифровые интерфейсы
1 x I2C, 1 x SPI, 1 x UART, 1 x ICSP
Размер памяти
32Кб Флеш-памяти, 2Кб ОЗУ, 1Кб EEPROM
Размеры платы
Физические габариты платы 69 x 53 мм, вес 25г
Варианты питания
Через разъем питания, через разъем USB, через разъем Vin на контактной линейке
Токовая защита
Встроенная защита USB порта от короткого замыкания и перенапряжений
За счет открытой архитектуры и программного обеспечения с открытым исходным кодом, компании Arduino удалось выпустить инструмент, способный показать, насколько легким может стать изучение микроэлектроники, схемотехники и программирования.
Схемы платформы
Ниже представлены ссылки на скачивание всех схем Arduino UNO:
Принципиальная схема, файлы EAGLE и распиновка платы
Принципиальная схема
Файлы трассировки .EAGLE
Контактная распиновка платы
Datasheet для ATmega328
Распиновка Arduino UNO
На изображении выше представлена схема контактной распиновки платы
третьей версии — Arduino UNO R3, с указанием назначения каждого вывода платформы.
Если вы или ваш ребенок хочет изучить основы микроэлектроники, робототехники или интернета вещей, Arduino — идеальное начало!
Подключение платы
При покупке официальной версии, подключение Arduino UNO к компьютеру выполняется автоматически.
При использовании китайских аналогов или других arduino-совместимых платформ, во время подключения следует учесть несколько важных моментов.
Подключение официальной платы
1. Скачивание и установка среды разработки
Для программирования платформы вам необходимо скачать и установить свежую версию среды разработки под Arduino — «Arduino IDE». Ее можно скачать с официального сайта по ссылке ниже.
При использовании Windows на русском языке, программа автоматически выставит в интерфейсе тоже русский язык.
В открывшемся окне следует нажать на кнопку «JUST DOWNLOAD«.
2. Первый запуск среды разработки
После того, как вы скачаете и установите Arduino IDE, вам необходимо подключить Arduino UNO в любой свободный порт компьютера и осуществить первичную настройку.
После того, как вы подключили вашу плату к компьютеру, Windows сообщит об обнаружении нового устройства и автоматически выполнит установку всех необходимых драйверов для работы с ней. После того, как вы увидели сообщение «Устройство установлено и готово к использованию», переходите к настройке программы.
3. Настройка подключения платы
Наверху программы размещен список пунктов меню. Вам необходим пункт Инструменты Плата.
В этом окне вам необходимо выбрать, какая плата была подключена к вашему компьютеру. Выбираем «Arduino/Genuino Uno» .
Инструменты Плата Arduino/Genuino Uno
После выбора платы, нам необходимо выбрать порт. Переходим ко вкладке Инструменты Порт.
Если вы уже подключили свою ардуино к компьютеру, то у вас должны отобразиться все занятые на текущий момент COM-порты. Выбираем любой из доступных и проверяем, правильный-ли порт мы выбрали.
4. Проверка работоспособности платы
Самый простой способ проверить, работает-ли ваша ардуино на том порту, который вы выбрали — это попробовать залить в нее тестовый скетч (прошивку).
Из верхнего меню открываем: Файл Примеры 01.Basics Blink
В новом окне у вас должен открыться код программы, которая мигает светодиодом. Для того, чтобы загрузить ее в вашу плату, необходимо нажать кнопку «загрузка».
В панели работы со скетчами — вторая кнопка: 
В нижней части программы (в черном окне) показывается процесс загрузки прошивок в плату. Если все прошло нормально, вы увидите сообщение «загрузка успешно завершена».
Подключение неофициальных плат
1. Скачивание и установка среды разработки
Для программирования платформы вам необходимо скачать и установить свежую версию среды разработки под Arduino — «Arduino IDE». Ее можно скачать с официального сайта по ссылке ниже.
При использовании Windows на русском языке, программа автоматически выставит в интерфейсе тоже русский язык.
В открывшемся окне следует нажать на кнопку «JUST DOWNLOAD«.
2. Первый запуск среды разработки
После того, как вы скачаете и установите Arduino IDE, вам необходимо подключить Arduino UNO в любой свободный порт компьютера и осуществить первичную настройку.
После того, как вы подключили вашу плату к компьютеру, Windows сообщит об обнаружении нового устройства.
Обратите внимание на элемент платы, выделенный красной рамкой — это программатор. Если возле USB разъема вы видите данную микросхему, ваша Ардуино имеет встроенный китайский программатор CH340G, драйверы для которого Windows автоматически найти не сможет. 
Если ваша Arduino UNO — Китай, драйвер придется устанавливать обязательно. Об этом система оповестит вас сообщением «Программное обеспечение для устройства не было установлено».
Если все произошло именно так, как мы описали выше, приступаем к установке драйверов по этой инструкции: Инструкция по установке CH340G
После того, как вы увидите сообщение «Устройство установлено и готово к использованию», переходите к настройке программы.
3. Настройка подключения платы
Наверху программы размещен список пунктов меню. Вам необходим пункт Инструменты Плата.
В этом окне вам необходимо выбрать, какая плата была подключена к вашему компьютеру. Выбираем «Arduino/Genuino Uno» .
Инструменты Плата Arduino/Genuino Uno
После выбора платы, нам необходимо выбрать порт. Переходим ко вкладке Инструменты Порт.
Если вы уже подключили свою ардуино к компьютеру, то у вас должны отобразиться все занятые на текущий момент COM-порты. Выбираем любой из доступных и проверяем, правильный-ли порт мы выбрали.
4. Проверка работоспособности платы
Самый простой способ проверить, работает-ли ваша ардуино на том порту, который вы выбрали — это попробовать залить в нее тестовый скетч (прошивку).
Из верхнего меню открываем: Файл Примеры 01.Basics Blink
В новом окне у вас должен открыться код программы, которая мигает светодиодом. Для того, чтобы загрузить ее в вашу плату, необходимо нажать кнопку «загрузка».
В панели работы со скетчами — вторая кнопка:
В нижней части программы (в черном окне) показывается процесс загрузки прошивок в плату. Если все прошло нормально, вы увидите сообщение «загрузка успешно завершена».
Фотографии разных версий платформы
Ниже представлены фотографии Arduino разных версий и от разных производителей.
Многие интересуются, чем китайская версия отличается от оригинала? Можем с уверенностью сказать, что основное отличие официальных платформ от аналогов заключается только в цене и упаковке платы. В разных версиях нет никаких функциональных отличий, все платформы работают абсолютно одинаково хорошо: будь это китайская, американская или итальянская плата.