Типы плат Arduino:подробное руководство

О типах Arduino:Arduino — отличная доступная альтернатива Raspberry Pi. Однако то, что делает их такой достойной заменой, заключается не только в том, сколько они стоят; это также их разновидность.

Инженеры, компании и энтузиасты электроники могут выбирать из широкого спектра плат Arduino. Все они выполняют разные функции, которые могут подходить для разных проектов.

Тем не менее, в этом руководстве мы рассмотрим все различные типы плат Arduino. Кроме того, мы также сравним их и обсудим, как выбрать лучший для вашего проекта.

Что такое плата Arduino?

Металлический робот Arduino

Arduino — компания, занимающаяся программным обеспечением и технологиями. Его история немного запутанная. Тем не менее, его происхождение восходит к 2003 году, когда его основала группа студентов. Первоначальная цель плат Arduino была образовательной. С тех пор цель превратилась в технологию, которая помогает упростить Интернет вещей (IoT), встроенные технологии и 3D-печать.

Тем не менее, платы Arduino по-прежнему доступны для начинающих энтузиастов электроники. Одним из самых больших преимуществ использования продуктов Arduino для вашего проекта является процветающее сообщество.

Поскольку технология с открытым исходным кодом, она является идеальной питательной средой для моддинга и коллективного развития. Когда вы работаете с Arduino, у вас есть обширные знания от лучших разработчиков программного обеспечения, дизайнеров, инженеров и других специалистов.

Вы можете использовать их для создания простых повседневных предметов или научных инструментов для математических операций и испытаний. Они могут запускать операционные системы от Microsoft, Linux и Windows. Кроме того, вы можете программировать платы с помощью Arduino IDE и языка Arduino, который является производным от C/C++. Затем вы можете загрузить программный код, используя один из портов ввода/вывода Arduino.

В оставшейся части этого руководства мы рассмотрим все различные официальные платы Arduino, которые у вас есть в вашем распоряжении, и способы их использования.

Типы плат Arduino

Ардуино Уно

Плата Arduino Uno со светодиодами

Arduino Uno — один из самых известных микроконтроллеров Arduino. Как и в случае с другой их технологией, это полностью открытый исходный код. Плата претерпела три различных ревизии. Arduino Uno Rev 3 использует архитектуру ATmega328P.

Цикл Arduino Uno

Всего у него 14 цифровых контактов ввода-вывода. Шесть из них облегчают широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Кроме того, он имеет шесть аналоговых входных контактов, кнопку сброса, разъем питания, порт USB-B и 32 килобайта флэш-памяти.

Тысячи проектов достижимы с Arduino Uno. Некоторые проекты, заслуживающие внимания, включают управление двигателем, устройство для чтения карт, портативную игровую консоль и цифровой компас.

Ардуино Леонардо

Arduino выпустила плату микроконтроллера Arduino Leonardo еще в 2012 году. Последняя версия платы имеет разъемы и использует архитектуру ATmega32u4. Однако, если вы ищете версию без заголовка, Arduino по-прежнему производит их.

По сравнению с платой Arduino Uno, плата Arduino Leonardo имеет двадцать цифровых контактов ввода/вывода с семью каналами ШИМ и 12 аналоговыми входными контактами. Он имеет тактовую частоту 16 МГц и 32 КБ флэш-памяти. Вы можете использовать Arduino Leonardo для создания систем безопасности, автомобилей с дистанционным управлением и дронов, а также портативных игровых консолей.

Ардуино Мега 2560

Arduino Mega на белом фоне

Arduino Mega 2560 — еще один из старых микроконтроллеров Arduino LLC. Компания выпустила его в 2010 году, и с тех пор он претерпел три различных изменения. Как следует из названия, последняя версия по-прежнему использует архитектуру Atmega2560.

Тем не менее, как и Arduino Uno, это простая 8-битная плата с 16 контактами аналогового ввода и 54 контактами цифрового ввода-вывода. Пятнадцать контактов обеспечивают выход PWM. Это немного большая плата длиной 101 мм и шириной 53,3 мм. Весит чуть более 37 грамм.

Хотя это не самая мощная плата Arduino с точки зрения тактовой частоты (16 МГц), она по-прежнему имеет одну из самых больших флэш-памяти (256 КБ — 8 КБ, выделенных для загрузчика). Вы можете использовать Arduino Mega для создания телескопов, часов и встроенных дверных замков.

Ардуино Микро

Светодиодная плата Arduino

Плата Arduino Micro или Arduino Pro Micro представляет собой микроконтроллер Atmega32U4. Это результат совместной работы Adafruit и Arduino. Как и в случае с Arduino Leonardo, он имеет версию с заголовком и без заголовка.

Arduino Micro имеет рабочее напряжение 5 В и имеет двадцать цифровых контактов ввода-вывода с семиканальным ШИМ. Эта плата не особенно мощная, но и не самая надежная плата Arduino. Он оснащен флэш-памятью объемом 32 КБ с тактовой частотой 16 МГц.

Вы можете использовать Arduino Micro для создания USB-джойстиков, трекпада, электрического велосипеда и измерителя уровня воды.

Arduino Esplora

Arduino Esplora немного отличается от других плат в этом списке. Это микроконтроллер в форме джойстика. Он оснащен датчиком освещенности, датчиком температуры, акселерометром, джойстиком и зуммером. Кроме того, он также имеет четыре клавиши и линейный регулятор.

Хотя Arduino прекратила его выпуск, в некоторых магазинах электроники он все еще может быть в наличии. Кроме того, вы можете приобрести подержанную версию доски.

Вы можете создать контроллер руки-робота, портативную игру и детектор падения.

Arduino BT

Arduino BT — одна из немногих микроконтроллерных плат Arduino с поддержкой Bluetooth. Изначально на плате использовался микроконтроллер ATmega168. Однако с тех пор Arduino обновила его архитектурой ATmeg328P. Это тот же микроконтроллер, который используется в Arduino Uno.

Как и на этой плате, Arduino BT имеет 14 цифровых контактов ввода-вывода и 6 аналоговых входных контактов. Кроме того, он имеет 32 КБ флэш-памяти, из которых 2 КБ выделены для загрузчика.

Возможности беспроводного подключения Arduino BT открывают перед вами огромный мир проектов. Например, вы можете создавать автомобили с Bluetooth-управлением, Bluetooth-манипулятор с дистанционным управлением, систему домашней автоматизации с Bluetooth и дрон с Bluetooth-управлением.

Ардуино Про Мини

Arduino Pro Mini на белом фоне

Arduino Pro Mini является преемником Arduino Mini, одной из старейших плат микроконтроллеров Arduino. Одним из самых больших преимуществ этой доски является ее компактный размер. Небольшая упаковка позволяет легко встроить его. Это простая 8-битная плата микроконтроллера, использующая архитектуру ATmega328.

Он имеет 14 цифровых входов/выходов с шестью каналами ШИМ. Кроме того, он имеет шесть аналоговых контактов. Он имеет 8 МГц тактовой частоты и 32 Кб флэш-памяти. Вы можете найти его в модели 3,3 В или 5 В.

Arduino Pro подходит для проектов встраиваемой электроники, таких как носимые устройства.

Arduino Diecimila

Arduino Diecimila — еще одна старая плата. Arduino LLC первоначально выпустила его в 2007 году. Он использует архитектуру ATmega168. В отличие от предыдущих плат в этом списке, она имеет 16 КБ энергонезависимой памяти и тактовую частоту 16 МГц.

Кроме того, Arduino Diecimila также поставляется с кнопкой сброса, разъемом USB-B, регулятором напряжения и разъемом питания, для которого требуется входное напряжение 6–20 В. Несмотря на то, что это маломощная плата, она дешевая и отлично подходит для отработки концепций программирования и разработки проектов.

Ардуино Ethernet

Arduino Ethernet — это, по сути, более крупный Arduino Pro Mini с возможностями Ethernet. Как и в Arduino Pro Mini, в нем используется микроконтроллер ATmega328.

Чтобы помочь ему обнаруживать и создавать логические состояния, он имеет 14 цифровых контактов ввода-вывода с 4 контактами PWM. Arduino Ethernet имеет шесть аналоговых входных контактов, тактовую частоту 16 МГц и 32 КБ флэш-памяти. Кроме того, он также оснащен встроенным контроллером Ethernet, магнитным разъемом питания через Ethernet и устройством чтения карт памяти Micro SD.

Вы можете создавать такие проекты, как считыватель RFID-карт, релейный переключатель LAN/Ethernet, система учета рабочего времени и цифровой термостат с поддержкой Ethernet.

Нулевой Arduino

Модуль Arduino

Arduino Zero — одна из новейших плат Arduino. Первоначально они выпустили ее в 2014 году. В отличие от предыдущих плат в этом списке, это плата с 32-битным микропроцессором. Arduino Zero — одна из самых мощных плат Arduino. Является расширением Arduino Uno.

Он использует 32-разрядный микропроцессор ARM Cortex MO+ с архитектурой ATSAMD221G18. Он имеет 20 цифровых контактов ввода-вывода. Некоторые из его наиболее уникальных особенностей включают два универсальных асинхронных приемных передатчика. Кроме того, он имеет тринадцать встроенных светодиодов.

Он имеет тактовую частоту 48 МГц и 256 КБ флэш-памяти. Это делает ее самой быстрой платой Arduino — по крайней мере, на момент написания этой статьи. Проекты, достижимые с помощью Arduino Zero, включают GPS-трекер, термометр IoT и монитор качества воздуха.

Arduino LilyPad

Arduino Lilypad на белом фоне

Плата LilyPad Arduino — еще одна из самых уникальных плат Arduino. Arduino создала его для носимых устройств и проектов по шитью.

Он имеет 14 цифровых контактов ввода-вывода с шестью каналами ШИМ и шестью входными каналами. Он имеет 16 КБ флэш-памяти и тактовую частоту 8 МГц. Вы можете использовать LilyPad Arduino для создания курток для слабовидящих, цифровых сережек, доспехов Герца и роботизированной руки с дистанционным управлением.

Типы Arduino–Arduino Nano

Ардуино Нано

Arduino Nano — это самый маленький 8-битный микроконтроллер Arduino. Это отличная альтернатива Arduino Pro Mini. В последней версии Arduino Nano используется микроконтроллер ATmega328 с архитектурой AVR.

Arduino LLC первоначально выпустила ее в 2008 году, что делает ее одной из старых плат Arduino. Он имеет тактовую частоту 16 МГц, восемь аналоговых входных контактов и 22 цифровых входа/выхода с шестью каналами ШИМ. С Arduino Nano вы можете создать контроль осанки, защиту от непогоды, цифровые часы и локатор предметов.

Ардуино Долг

Рука держит Arduino Due

Если вы ищете плату с микроконтроллером с более мощным двигателем, то обратите внимание на Arduino Due. Это мощная альтернатива Arduino Zero.

В нем используется микроконтроллер ATSAM3X8E с микропроцессором Cortex-M3, что позволяет ему иметь тактовую частоту 84 МГц и 512 КБ флэш-памяти. Кроме того, Arduino Due имеет 12 аналоговых входных контактов, целых 54 цифровых входа/выхода, разъем micro USB и два аналоговых выходных контакта.

Arduino впервые выпустила эту плату в 2012 году. Хотя технически это старая плата, она все еще подходит для современных проектов электроники. Например, вы можете создавать полумодульные синтезаторы, симулятор Altair 8800, генератор сигналов и гарнитуру виртуальной реальности.

Щиты Arduino

Микроконтроллер Arduino с шилдами и модулями

У Arduino также есть множество официальных шилдов, которые вы можете использовать для расширения функциональности своих материнских плат. Таким образом, вам понадобятся некоторые из этих шилдов для успешного создания некоторых из более сложных проектов Arduino. Вот некоторые распространенные щиты:

• Прототип щита
• Расширенная панель ввода-вывода
• Многофункциональный экран
• ЖК-экран
• Щит водителя двигателя
• Защита джойстика
• Релейный экран
• Щит клавиатуры 4×4
• Емкостный экран сенсорной панели
• Защита серводвигателя
• Щит GSM/GPRS
• Защита Bluetooth
• Защита Ethernet
• Защита Wi-Fi
• Защита MP3-плеера
• Цветной экран TFT с джойстиком.
• ЖК-экран с сенсорным экраном TFT
• Защита MicroSD
• Защита шины CAN
• Щит Xbee
• Защита GPS
• Защита NFC/RFID
• Защита хоста USB
• Кожух датчика дыма MQ2
• Щит FM-радио
• Щит RS485
• Защита камеры
• Энергетический щит
• Защита NeoPixel

Сравнение плат Arduino

Далее следует сравнение некоторых из самых популярных плат Arduino. Мы сделали его в виде таблицы, чтобы его было легче читать:

<тд>5В <тд>6 <тд>5В <тд>54 <тд>5В <тд>5В <тд>54 <тд>2,7-5,5В <тд>6 <тд>6 <тд>3,3 – 5В <тд>6 <тд>5В <тд>7-12В

Доска Arduino	Рабочее напряжение	Флэш-память	Цифровые контакты ввода-вывода	Аналоговые входы	Тактовая частота	Размер	Интерфейс программирования
Ардуино Уно R3	32 КБ	14	16 МГц	68,6 x 53,4 мм	USB
Ардуино Нано	32 КБ	22	8	16 МГц	18 x 45 мм	USB
Arduino Due	3,3 В	512 КБ	12	84 МГц	101 x 53 мм	USB
Ардуино Микро	32 КБ	20	12	16 МГц	48 x 18 мм	USB
Ардуино Мега	256 КБ	16	16 МГц	101 x 53 мм	USB
Arduino Lilypad	16 КБ	14	8 МГц	51 мм	Заголовок, совместимый с FTDI
Ардуино Ноль	3,3 В	256 КБ	20	48 МГц	68 x 53 мм	USB
Ардуино Про Мини	32 КБ	14	8 МГц	17,8 x 33,0 мм	USB
Доска Arduino Leonardo	32 КБ	20	12	16 МГц	68,6 x 53,3 мм	USB
Ардуино Микро	32 КБ	20	12	16 МГц	17,8 x 33 мм	Заголовок, совместимый с FTDI

Выбор правильной платы Arduino

Создание проекта Arduino

Когда вы строите систему или инициируете проект, вам необходимо понимать природу проблемы, которую вы пытаетесь решить. Вы будете основывать требования к своей доске на этом. Например, если вы строите очень простую систему, в которой вы управляете только одним параметром, естественно, вам потребуется самая маленькая и самая простая плата Arduino.

Подключение робота Arduino DIY к ноутбуку

Arduino Rev 3 кажется самой популярной платой. В нем есть все, что вам нужно для большинства ваших проектов. Однако он может быть слишком мощным для более простых проектов. Если доступность и ваш бюджет являются проблемой, вы можете начать с более дешевой платы, такой как Arduino Nano. Они удивительно мощные и универсальные.

Однако, если вы стремитесь создавать более высокопроизводительные системы, мы рекомендуем Arduino Mega или Leonardo. Всегда помните, что даже если вы покупаете плату с низким энергопотреблением, вы всегда можете обновить ее позже, добавив к ней один или два шилда.

Каждая плата совместима с Arduino IDE. При покупке платы обратите внимание на требования к источнику питания, особенно если вы планируете питать плату от аккумулятора.

Преимущества плат Arduino

Два студента работают над проектом Arduino

Типы плат Arduino безумно универсальны и расширяемы. Они совместимы с тысячами инженерных проектов. Если вы знакомы с C++, вы можете перенести часть этих знаний в программирование на языке Arduino.

Язык программирования Arduino

Но почему вы хотите предпочесть Types of Arduino своим конкурентам и альтернативам? Ардуино это:

• Экономично
• Простота программирования
• Представить процветающее сообщество
• Открытый код
• Кроссплатформенный

Заключение

В этой статье мы рассмотрели типы Arduino и различные платы микроконтроллеров и микропроцессоров. Кроме того, мы также кратко обсудили несколько типов щитов Arduino, которые вы можете использовать для расширения своих проектов. Теперь у вас должно быть четкое представление о том, какие типы плат Arduino вы хотели бы включить в свой следующий проект. Тем не менее, мы надеемся, что это руководство оказалось для вас полезным. Как всегда, спасибо за чтение.