Содержание статьи
Содержание

Главная / Arduino для начинающих / Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini

Оригинальные платы Arduino - это open-source микроконтроллеры, документация которых выложена в сети в свободном доступе. То есть, вы можете свободно создать собственную плату на базе обширной документации в сети. Одной из компаний, которая пошла по пути клонирования Arduino, является SparkFun. Ребята несколько модифицируют платы, изменяют размеры, добавляют небольшие фичи и благополучно заполняют рынок. В этой статье пойдет речь о работе с платой Arduino Pro Mini 3.3V, копию которой вы можете приобрести как на сайте SparkFun так и в китайских интернет магазинах.

В статье рассмотрены все особенности этой миниатюрной платы-микроконтроллера Arduino Pro Mini 3.3 V: начиная со сборки и заканчивая программированием этого чудного девайса.

Кстати, для сборки Arduino Pro Mini вам надо будет поработать паяльником. Так что поищите в закромах паяльник и припой.

Что такое Arduino Pro Mini?

Arduino Pro Mini 3.3 V

Для начала давайте разберемся в основных отличиях Arduino Pro Mini от одной из самых популярных плат Arduino Uno.

Итак, самое первое - очевидная разница в размерах. Плата Arduino Pro Mini достаточно... миниатюрная. Ее габаритные размеры составляют всего навсего 1.3x0.70". Это примерно 1/6 часть Arduino Uno! Очевидно, компактность данной платы обуславливает ее широкое применение в мобильных малогабаритных устройствах. Естественно, шилды, которые садятся на Arduino Uno, на Arduino Pro Mini никак не установишь, но! Подключить эти шилды можно с использованием дополнительных коннекторов, ведь пинов на плате вполне достаточно.

На рисунке ниже можно визуально оценить размеры Arduino Uno и Arduino Pro Mini.

Arduino Pro Mini и Arduino Uno

Arduino Pro Mini очень схож по характеристикам со стандартными платами Arduino, но перед адаптацией ваших проектов под этот миниатюрный микропроцессор, надо кое-что помнить. Первое основное отличие - Arduino Pro Mini работает с питанием 3.3 В. В отличие от Arduino Uno, на котором есть регулятор 5 В и 3.3 В, на Mini установлен только один регулятор. Это значит, что если вы используете в проекте периферийные устройства с питанием от 5 В, вам надо использовать дополнительный регулятор уровня при подключении Pro Mini (или изначально приобрести модель Arduino Pro Mini 5 V, такие тоже есть).

Второе основное отличие - скорость, с которой работает чип ATmega328. Плата Pro Mini 3.3V работает с частотой микропроцессора 8 МГц, что составляет половину скорости Arduino Uno. Это обусловлено тем, что на плате установлен более медленный резонатор, благодаря чему гарантируется безопасность работы ATmega. Уменьшение скорости работы не сильно скажется на ваших проектах. Практически любая идея, которая реализуема на Arduino Uno, может быть реализована и на Arduino Pro Mini.

И последнее отличие. На Arduino Pro отсутствует Atmega16U2 USB-to-Serial конвертер и USB выход. Благодаря этому, плата значительно выигрывает в размерах, но возникает необходимость использовать дополнительный модуль вроде FTDI Basic Breakout или его аналогов. Только с помощью внешнего USB--to-Serial конвертера мы сможем загрузить программу на плату.

FTDI

Электросхема и контакты Arduino Pro Mini

Электросхема Pro Mini состоит из трех основных блоков: регулятор напряжения, ATmega328 и его обвязка и контакты для подключения внешних устройств.

Arduino Pro Mini - электросхема

Пины на Arduino Pro Mini расположены по трем из четырех сторон. Контакты на короткой стороне используются для программирования. Пины на двух длинных сторонах - это контакты для питания, вывода/ввода сигналов (как и на стандартных платах).

Arduino Pro Mini пины

На Arduino Pro Mini предусмотрено три разных пина, которые связаны с питанием: GND, VCC и RAW. GND, как вы уже догадались - это земля. RAW - это контакт для напряжения, которое подается на регулятор. На этот контакт можно подавать напряжение в диапазоне от 3.4 до 12 В. Напряжение на контакте VCC подается непосредственно на Pro Mini, так что на этом контакте у вас всегда будет отрегулированное напряжение 3.3 В.

Есть еще четыре пина, которое располагаются не с края платы, а ближе к центру. Это контакты: A4, A5, A6 и A7. Каждый из этих контактов помечен на задней части платы.

Arduino Pro Mini пины на задней части

Расположение контактов A4 и A5 очень важно, если вы планируете использовать подключение периферийных устройств с использованием I2C. Именно эти контакты на Arduino Pro Mini выполняют роль пинов SDA и SCL.

Сборка Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini, после покупки выглядит не очень презентабельно. Рельсы контактов идут в комплекте отдельно. Перед тем как паять контакты, ознакомьтесь с рекомендациями, которые приведены ниже.

Во первых, определитесь, как вы будете подключать внешний USB конвертер для заливки программы на вашу плату Arduino Pro Mini. Контакты для программирования платы - это отдельная рельса из шести пинов, которые подписаны “BLK”, “GND”, “VCC”, “RXI”, “TXO”, и “GRN”. Так как модуль FTDI Basic поставляется с контактами типа мама, лучше всего установить рельсу с контактами типа папа.

На фото ниже показана плата Arduino Pro Mini, на которой установлены все пины типа папа. Таким образом, очень удобно устанавливать Arduino Pro Mini непосредственно на макетную плату. Обратите внимание, что контакты для программирования припаяны "наоборот".

Arduino Pro Mini на макетке

В общем, вариантов для сборки достаточно много. Можно припаять контакты типа папа для установки на брэдборд, можно припаять контакты с выходом типа мама. Тогда будет удобно подключать устройства с коннекторами типа папа. Ну и вообще, можно напрямую припаять провода к контактам на на Arduino Pro Mini.

На фото ниже приведен пример проекта на Arduino Pro Mini, в котором на плате используются как прямые рельсы контактов так и рельсы под углом 90 градусов.

Arduino Pro Mini с распаянными контактами

Эта возможность - припаять контакты именно так как вам удобно под проект - одна из потрясающих фич Arduino Pro Mini.

Питание Arduino Pro Mini

Самый важный аспект любого проекта - источник питания. На Areuino Pro Mini нет отдельного джека для подключения питания. Как будем питать плату?

Подберите источник питания, который подойдет для вашего проекта. Отличный выбор , который подойдет для Arduino Pro Mini - это батарея (литиевая, алкалиновая и т.д. и т.п.).

Если ваш источник питания дает на выходе больше 3.3 В (но меньше 12!), подключите его к контакту RAW на Mini. Это контакт, который выполняет аналогичную функцию с пином VIN или джеком для отдельного источника питания на Arduino Uno. Напряжение, которое подается на этот контакт, преобразуется в 3.3 В перед тем как попасть на процессор.

Если у вас есть уже отрегулированный источник питания 3.3 В, вы можете подключить его напрямую к контакту VCC. По этой цепи питание не будет проходить через регулятор, а пойдет напрямую к ATmega328. Не забудьте и в первом и во втором случае подключить землю к контакту GND!

Есть еще один вариант питания. Этот вариант доступен только в процессе программирования Arduino Pro Mini. Упомянутая выше плата FTDI Basic Breakout тоже запитывает ваш Arduino Pro Mini через USB порт персонального компьютера. Учтите, что как только вы отключите конвертер, питание пропадет!

Arduino Pro Mini и FTDI

Программирование Arduino Pro Mini

Если вы никогда не использовали Arduino, вам надо скачать оболочку для программирования Arduino IDE. Скачать Arduino IDE можно на официальном сайте.

Вполне вероятно, вам надо будет установить драйвера для FTDI Basic Breakout или аналогичного конвертера, когда вы подключите плату с конвертером впервые.

После того как драйвера для FTDI и Arduino установлены, можно переходить к программированию. Предлагаем начать с самого популярного скетча: Blink. Откройте Areuino IDE, после этого откройте скетч Blink, который находится в

File > Examples > 01.Basics > Blink:

Arduino Blink

Перед загрузкой программы на Pro Mini, надо сообщить оболочке для программирования, какую именно плату вы используете. Для этого надо выбрать Tools > Board и там из списка выбрать Arduino Pro или Pro Mini.

Arduino Pro Mini программирование

После этого возвращаемся в Tools > Processor и выбираем ATmega328 (3.3V, 8MHz). Эта настройка сообщает IDE, что надо компилировать код с учетом частоты 8 МГц.

Arduino программирование 2

После этого надо выбрать серийный порт, к которому вы подключили Pro Mini с помощью FTDI Basic Breakout. В Windows это будет что-то вроде COM2, COM3, и т.д. и т.п. На Mac это будет что-то вроде /dev/tty.usbserial-A6006hSc.

Arduino программирование 3

Наконец то все готово к загрузке программы на вашу Arduino Pro Mini. Нажмите кнопку Upload (стрелка вправо под меню). После этого красный и зеленый светодиоды RX/TX на вашем USB конвертере загорятся и в строке состояния Arduino IDE появится надпись "Done Uploading". Вуаля, светодиод на Arduino Pro Mini начал мигать! Хоть на плате Mini не уместились некоторые компоненты обвязки, самый важный из них - светодиод - на плате есть!

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!