Китайская ардуино pro mini

Содержание

Как прошить Arduino Pro Mini (от А до Я)

Опубликовано: 31.08.2017 20:48

Введение

Приветствую Вас, читатели нашего ресурса. Сегодня мы поговорим об одном контроллере из серии Arduino, а именно об Arduino Pro Mini. Это маленький, компактный контроллер, имеющий все преимущества Arduino, но при этом очень компактный, можно сказать самый маленький из всех существующих Arduino контроллеров на данный момент. Многих так же привлекает и цена его Китайский копий, а стоят они от одного до двух долларов за штуку (местами и того меньше), что так же заставляет задуматься об его приобретении. Но существует и одна проблема, его не так-то уж и просто прошить, особенно Китайские копии, которые оснащают процессором Atmel ATmega168P, которыми некогда не оснащали официальные контроллеры Arduino Pro Mini и как следствие Arduino IDE отказывается их прошивать, сообщая о неправильной сигнатуре процессора.

Вот об этом мы сегодня и поговорим. Как прошить, что для этого нужно, ну и как заставить Arduino IDE работать с китайскими копиями.

Что для этого нужно?

Arduino Pro Mini очень компактный, а компактность требует жертв и жертва это — USB интерфейс который полностью выкосили в данном контроллере т.е. подключить Pro Mini к компьютеру напрямую у вас не получится и как следствие для этого понадобится либо специальный переходник USB в TTL или другой контроллер Arduino.

Далее мы разберем три способа как прошить Pro Mini и для всех трех способов нам что-то понадобиться:

Первый способ. Прошиваем через адаптер USB в TTL – нужен сам адаптер в количестве одной штуки.
Второй способ. Прошиваем через Arduino UNO – нужна Arduino UNO, но не простая, а в классическом исполнении, это та Arduino, в которой процессор выполнен в DIP корпусе и вставлен в черный разъем.
Третий способ. Прошиваем через SPI интерфейс – нужна любая Arduino: UNO, Nano, Mega, Leonardo – не важно, главное чтобы был USB разъем для подключения к ПК.

Первый способ. Прошиваем через адаптер USB в TTL

Первым и самым простым способом загрузить свой скетч в Arduino Pro Mini — это приобрести специальный адаптер USB в TTL или как его называют UART переходник. Как правило, этот переходник это и есть та часть, которую вырезали из Arduino Nano, превратив ее в Arduino Pro Mini. Стоимость подобных переходников копеечная, а выбор и того больше. Китайцы наштопали их столько, что глаза разбегаться какой из них выбрать. При этом цена сего девайса не более одного вечно зеленого. После того как вы соедините Pro Mini и UART переходник проводами или шлейфом, остаётся только воткнуть его (переходник) в ПК, установить драйвер (не для всех переходников они требуются) и на этом собственно все. Ваш ПК определит переходник как очередной COM-порт, который появляется при подключении любой Arduino к ПК. Выбираете его, плату, с которой будете работать (Arduino Pro Mini) и спокойно загружаете свой скетч.

Единственным нюансом в данных переходниках, является наличие или отсутствие контактов RST или DTR. Рекомендую покупать переходники, на которых эти контакты есть. Они значительно упрощают жизнь и делают процесс прошивки беспроблемным. Если же вы купили уже переходник, на котором подобных контактов нет, то при каждой загрузке скетча в Arduino вам придется нажимать на кнопку Reset, что не всегда получается сделать вовремя, и это вносит свои неудобства.

Подключение переходник вы можете посмотреть по таблице ниже:

USB в TTL (UART)	Arduino Pro Mini
RX	RX
TX	TX
GND	GND
5V	VCC
RST или DTR или GRN	RST или DTR

Второй способ. Прошиваем через Arduino UNO

Для этого способа нам понадобиться классическая Arduino UNO. Классическая эта та, в которой корпус микросхемы выполнен в DIP корпусе и вставлен в специальный разъем. Вот эту микросхему нам надо аккуратно поддеть отверткой. Тут важно не сломать процессор, поддевайте аккуратно, не погнув ноги.

После того как мы вытащили процессор из Arduino UNO мы по сути получили тот самый переходник USB в TTL, осталось только соединить проводами наш новый переходник и Arduino Pro Mini по следующей схеме:

Arduino UNO (без процессора)	Arduino Pro Mini
RX	RX
TX	TX
GND	GND
5V	VCC
RST	RST

После того как вы соединили две Arduino воедино, можно приступать к прошивке Arduino Pro Mini. Подключаем Arduino UNO по USB к ПК. Выбираем в настройках Arduino IDE COM-порт, указываем, что мы теперь работаем не с Arduino UNO, а с Arduino Pro Mini и все, заливаем наши скетчи. Способ довольно интересный, если вы не боитесь испортить Arduino и рядом не оказалось переходника USB в TTL.

Третий способ. Прошиваем через SPI интерфейс

Третьим и самым неудобным способом загрузить свой скетч в Arduino Pro Mini это прошить его при помощи ICSP интерфейса. Данный интерфейс присутствует на большинстве плат Arduino. Основные контакты данного интерфейса выведены на порты с 10 по 13, а так же выведены отдельно в виде шести контактной колодки с подписью ICSP. Располагается колодка, как правило, в центральной правой части Arduino.

Прошивка Arduino Pro Mini в этом случае делиться на два этапа:

Прошивка платы Arduino как ISP программатора.
Настройка Arduino IDE и загрузка скетча в Arduino Pro Mini.

Первым делом мы должны подготовить наш будущий программатор. Возьмем для примера всю туже Arduino UNO. Далее пошагово:

Запускаем Arduino IDE.
Файл — Примеры — 11.ArduinoISP — ArduinoISP.
Инструменты — Плата — Arduino UNO.
Инструменты — Порт — Выбираем COM-порт.
Компилируем и заливаешь в Arduino UNO.

Далее нам необходимо соединить две Arduino проводами по следующей схеме:

Arduino UNO (ISP)	Arduino Pro Mini
5V	VCC
GND	GND
10	RST
11 (MOSI)	11 (MOSI)
12 (MISO)	12 (MISO)
13 (SCK)	13 (SCK)

Теперь опять открываем Arduino IDE. Открываем в ней скетч который вы хотите залить в Pro Mini и выполняете следующие действия:

2. Инструменты — Плата — Arduino Pro Or Pro Mini
3. Инструменты — Процессор — ATmega168 (5V, 16 MHz)
4. Инструменты — Порт — Выбираете порт
5. Инструменты — Программатор — Arduino as ISP
6. Скетч — Загрузить через программатор

Как видите загружать скетч в этом режиме надо через специальное меню «Загрузить через программатор», а не через кнопку «Загрузить» на главной форме Arduino IDE. В этом и связано все неудобство. Если вы нажмете кнопку «Загрузить» как это делаете обычно, то вы зальете скетч в Arduino UNO, а не Arduino Pro Mini, что затрет там скетч программатора. Так же в этом режиме недоступен класс Serial, то есть отлаживать свой скетч обмениваясь сообщениями по COM-порту у вас так же не получится. Ну и еще одна ложка дегтя в том, что после данной перепрошивки, в большинстве случаев, перепрошить Arduino Pro Mini через переходник у вас так же больше не получиться. Исправляется это заливкой нового bootloader-а через меню «Инструменты» — «Записать Загрузчик».

Добавляем китайский Pro Mini в Arduino IDE

Как я уже говорил в данной статье, Китайские клоны порой оснащают процессорами которыми не оснащали официальные версии Arduino Pro Mini и как следствие при прошивке их вы можете увидеть следующую или подобную ошибку.

Исправляется это легко:

Для начала необходимо открыть папку в которой расположена Arduino IDE.
Затем переходим в следующую папку «Папка с Arduino IDE\hardware\arduino\avr\».
Ищем там файл «boards.txt» и открываем его в текстовом редакторе.
Ищем в файле следующую строку «pro.menu.cpu.16MHzatmega168.build.mcu=atmega168».
И заменяем ее на «pro.menu.cpu.16MHzatmega168.build.mcu=atmega168p».
Перезапускаем Arduino IDE и на этом все.
Если у вас к примеру 328 процессор то делаем все так же, только ищем строку с цифрами 328.

Заключение

В данной статье я привел аж три варианта загрузки скетчей в Arduino Pro Mini. Лично я использую второй. Мне он больше нравиться.

Что будете использовать вы — выбирать вам. Оставьте в комментарии какой вариант вы предпочитаете.

Источник

Arduino Pro Mini на микроконтроллере ATmega328P-AU, настроенная на питание 3.3V и частоту 8MHz

Большинство модулей, продаваемых как части конструктора для Arduino, представляет из себя плату с линейным стабилизатором и надписью: «входное напряжение от 3 до 5 Вольт», а сами микросхемы, выполняющие работу модулей, зачастую питаются от напряжения 3.3В, и иногда могут работать при понижении его до 3 или 1.8В.

Данный модуль поможет оптимизировать размер и увеличить время работы моего GPS-логгера…

Упакован о Ардуино в пакетик со штрих-кодом:

Может, это оригинальный модуль?

Светодиод индикации питания зелёного цвета, #13 — красного:

Зачем нужен именно этот Ардуино — на 3.3В, а не как все — на 5В по $1.4? Всё хорошо, когда нам надо показать чудо, происходящее при подключении устройства к Ардуино: мы покупаем модули, цепляем их к общему источнику на 5В, загружаем скетч — и всё блестит и пыхтит. Но при разработке более-менее используемых устройств, приходится задумываться и об энергоэффективности, и о компактности, — в результате, из схем вылетает половина лишних блоков.

Как видно, процессор Atmega328 данного модуля может работать на напряжении 2.7В, причем на стабилизаторе напряжение практически на падает; для сравнения, на 5-вольтной Ардуино (из предыдущей версии GPS-логгера) у меня наблюдалось напряжение 3.6 В при питании от 5В на входе RAW.

Оптимизировать я собрался вот это устройство — оно, кроме корпуса и платы Ардуино, состоит из:
— аккумулятора, напряжением 3 — 4.15В;
— модуля повышения напряжения до 5В;
— модуля понижения напряжения до 3.3В, входящего в состав GPS-модуля;
— сам GPS-модуль на NEO-6M;
— плата согласования уровней сигналов SD-карты (с питанием от вышеупомянутого модлуя);
— геркона — детектора каданса;
— светодиодов индикации каданса и состояния GPS.

Что предстоит сделать:
— добавить транзистор для отключения питания устройства и кнопку, как показано комментарии от unnk2004;
— убрать модуль повышения напряжения;
— перекоммутировать устройства так, чтобы всё работало от одного понижающего модуля на 3.3В и у Ардуино была возможность мониторить напряжение аккумулятора и отключаться от него при необходимости;
— убрать плату согласования уровней сигналов SD-карты;
— оптимизировать расположение светодиодов и элементов внутри корпуса.

Начнем с измерения уровня логической единицы.Мультиметр показывает на 9 контакте Ардуино 3.33 В.

Далее, попробуем подключить SD-карту. Паяем проводки напрямую к контактам адаптера SD -> MisroSD:

Скрипт теста скорости, взятый из этого обзора,
выдал W/R, Kbps: 540/102. Раньше было больше — 859/179.

Припаяем конденсатор (1uF) к контактам 3 и 4 адаптера:
W/R, Kbps: 630/97;
на карточке 16GB выдаёт W/R, Kbps: 802/100, а было 893/180.
Ну да ладно, может это из-за того, что данная Ардуино настроена на частоту 8МГц или проводки тонкие.

Кстати, с какой скоростью он выдаёт информацию? У меня был файл с логом, за две минуты набегает 5.42 КБ (4336 Кб)

37 Кб/с, если я не ошибся, то скорость почти в 15 раз меньше.

Те же проводки, питание соединяем без стабилизатора — напрямую к VCC, TX -> 2:

Скрипт посимвольно читает из программного последовательного порта и пишет в аппаратный, к которому мы подключили программатор и смотрим, что выдается:

В «Мониторе порта» приходят строки характерные для GPS-модуля:

Код, написанный ранее, на самом деле, иногда глючит, поэтому етсь еще необходимость в его доработке. Собрав такой альфа-вариант:

переписал скрипт —

Ловит текст по прерыванию. Изображённое на фото выше можно уже подключать к аккумулятору и использовать, но нужно доделать изделие!

Для монтажа было решено использовать плату, которую я недавно обозревал, но пережде, чем монтировать, не лучше ли подумать, как будут располагаться элементы — Fritzing в помощь!

Самое сложное было — дорисовывать плату, но лучше потратить время у экрана компьютера, чем еще больше с паяльником, выбирая оптимальное расположение элементов.
«Хижина» слева — адаптер MicroSD->SD карт памяти;
светодиоды справа вверху: 3 для каданса и один для индикации состояния устройства (сбой при обращении к карте, сбой при создании файла, ожидание данных с GPS), сопротивление будет SMD на землю;
GPS-модуль не изображён: он располагается с обратной стороны платы;
там же будет и батарея питания;
справа внизу — jack-3.5 для подключения геркона, в корпусе возле его расположения нужно будет просверлить отверстие.
Приступил к сборке, размер платы оказался как раз по размеру корпуса. Здаётся мне, я её под этот корпус и выбирал… В креплении модулей внутри корпуса, мне поможет термоклей! Сначала хотел лепить батарею к корпусу:

Но особенности конструкции определи, что её лучше располагать на плате:

Затем к плате (так, чтобы ложиться рядом с батареей) был прикреплен GPS-модуль и его антенна, из-за нехватки места, пришлось снять с антенны «экран»:

Для пущей удобности извлечения, к плате была припаяна «ручка»:

Изначально я планировал крепить модуль Ардуино через разъёмы, но т.к высоты корпуса не хватало, и больше пилить или резать ничего не хотелось, решил припаять его к плате прикольным способом:

Впервые такой монтаж платы на плату я увидел в Bluetooth-модуле — получилось прикольно. Единственный минус — безболезненно снять обратно получится только феном. Для перепрошивки напаяю ещё контактов — плата большая.
Правильно припаять адаптер карты памяти мне помогла иллюстрация, приведённая выше, 2 раза перепаивал, на третий запомнил расположение контактов =)

Термоклеем фиксируем для удобства:
^-под адаптером расположены контакты питания GPS-модуля, соединяющиеся перемычкой: через перемычку питание происходит от линейного стабилизатора ардуино. При подключении к GPS-модулю по UART, перемычку можно снять чтобы Ардуино не перехватывала интерфейс.

После включения, GPS выдал время по Гринвичу на через 80 секунд, а данные о позиции — через 14 минут! Много, но это только с балкона.
После коммутации и припаивания светодиодов и конденсатора к RAW (28uF, на всякий случай, найден «лишних» деталях):
^- для подключения к программатору на плате торчат контакты.
С обратной стороны упомянутая выше перемычка позволяет отключать GPS-молуль при работе с Ардуино или Адруино при работе с GPS-модулем через UART-программатор:
^- отдельно выведены контакты для удобства подключения к GPS.

Крышка, в которой закрепляется плата, накладывается на дно и фиксируется (пока резинками из камеры). Дно, в свою очередь, крепится на руль, для этого имеется 4 отверстия в вершинах прямоугольника:

Ряд отверстий с краю нужен для светодиодов индикации, но они еще будут настраиваться: либо поправлю светодиоды внутри, либо заклею отверстия прозрачным термоклеем, пока не решил. С лицевой стороны корпуса приклеена белая световозвращающая лента из этого обзора:

Дно крепится на руль:

Снизу цепляется «крышка» (и превращается в дно):

После закрепления на руле, «дно» уже не снимается, а устройство остаётся в крышке, его можно снять и использовать отдельно для отладки или записи трека, например, пробежки.

Три синих светодиода-индикатора каденса загораются по такой схеме:

Из того, «что предстояло сделать»:
— после общения с умными людьми, было принято решение отключать программно;
— модуль повышения напряжения убран, потребляемый ток — в районе 95-125 мА — это почти в 2 раза меньше, по сравнению с данным заявлением о прошлом дизайне устройства и там не было светодиодов, каждый из которых потребляет 10-15 мА;
— SD подключена напрямую;
— расположение светодиодов и элементов внутри корпуса конфликтует со стремлением сделать универсальную/разборную систему на плате — в результате корпус остался тем же и батарею в нём почти некуда воткнуть =)

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.