اردوينو نانو كل Pinout

سوف تشرح هذه المقالة Arduino Nano Every pinout واستخداماتها. سوف تحصل أيضًا على معلومات تتعلق بدبابيس طاقة Nano Every وموصل USB الخاص بها.

جدول المحتويات:

1. اردوينو نانو كل Pinout

• 1.1. متحكم
• 1.2. موصل يو اس بي
• 1.3. جسر يو اس بي

2. دبابيس

• 2.1. المدمج في دبوس LED
• 2.2. دبابيس الإدخال/الإخراج الرقمية
• 2.3. دبابيس الإدخال التناظرية (دبابيس ADC)
• 2.4. دبابيس PWM

3. الاتصالات

• 3.1. UART
• 3.2. 2ج
• 3.3. SPI

4. القوة

• 4.1. محول الطاقة
• 4.2. شجرة القوة

5. إعادة تعيين الدبابيس

6. موصل التصحيح

7. الأبعاد

8. التسعير

خاتمة

1. اردوينو نانو كل Pinout

تم تصميم لوحة Nano Every لتكون سهلة الاستخدام وقابلة للتكيف ومناسبة للمبتدئين ومستخدمي Arduino المتقدمين. بفضل تصميمه الصغير ووزنه الذي يبلغ 5 جرامات فقط، فهو مثالي لمشاريع الروبوتات والإلكترونيات منخفضة التكلفة.

يحتوي كل جهاز Arduino Nano على ATMega4809، وهو معالج أقوى من المعالج الموجود في لوحة Arduino UNO. يتيح لك ذلك تجميع برنامج أكثر تقدمًا، حيث يحتوي على ذاكرة برنامج أكبر بنسبة 50% من Arduino UNO ATmega328P. كما أن لديها ذاكرة وصول عشوائي أكبر بنسبة 200٪ من UNO.

إذا كنت تستخدم Arduino Nano لمشروعك، فسيكون من الأسهل بكثير استبداله بلوحة Arduino Nano الخاصة بك. سيعمل الكود الخاص بك بشكل جيد حتى بعد تبديل هاتين اللوحتين، ولن تحتاج إلى إعادة كتابة تلك المحركات التي خططت لها في بداية المشروع.

قبل أن ننتقل إلى هذه التفاصيل لكل مكون من مكونات Arduino Every، الجدول أدناه هو ملخص لجميع الأجهزة الطرفية الرئيسية داخل Arduino Nano Every board:

1.1. متحكم

يوجد في قلب لوحة Nano كل لوحة وحدة التحكم الدقيقة ATMega4809. يمكن لمعالج AVR ذو 8 بت أن يعمل بسرعة تصل إلى 20 ميجاهرتز. يأتي مزودًا بـ 6 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (SRAM)، وذاكرة فلاش بسعة 48 كيلو بايت. كما أن لديها 256 بايت من EEPROM. هذه المواصفات تجعله قادرًا على التعامل مع برامج أكثر تعقيدًا ومصفوفات بيانات كبيرة من سابقاتها.

1.2. موصل يو اس بي

يستخدم Arduino Nano Every منفذ Micro USB للطاقة وتبادل البيانات. هذه ترقية من Arduino Nano السابق، والذي يأتي مزودًا بمنفذ Mini USB-B. يدعم موصل Nano Every Micro USB 5 فولت ويمكن استخدامه لتشغيل اللوحة من مصادر مختلفة مثل بنك الطاقة ومنفذ USB للكمبيوتر الشخصي.

1.3. جسر يو اس بي

للاتصال التسلسلي، يستخدم Arduino Nano معالج SAMD11D14A. يأتي مزودًا ببرامج ثابتة مثبتة مسبقًا تتيح توصيل USB بالجسر التسلسلي وتساعد على ترقية البرامج الثابتة لجهاز ATMega4809 عبر واجهة UPDI. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن هذه البرامج الثابتة أيضًا أداة تحميل التشغيل، مما يساعد على إعادة برمجة المعالج لدعم فئات USB المختلفة. تعمل هذه الميزة على تحسين وظيفة Arduino Nano Every، والتي تقتصر بشكل عام على وظائف الجسر التسلسلي فقط.

ملحوظة: تعمل دبابيس SAMD11D14A حصريًا عند 3.3 فولت وتتصل بـ ATMega4809 من خلال ناقل المستوى. عند توصيل هذه الأطراف بدوائر خارجية، يجب توخي الحذر الشديد لأنها لا تتحمل الجهد 5V.

2. دبابيس

اردوينو نانو كل دبوس يشبه اردوينو نانو. يوجد إجمالي 30 دبوسًا في Arduino Nano لكل منها. أحد الاختلافات الرئيسية هو دبابيس PWM. يأتي Nano Every مزودًا بعدد أقل من منافذ PWM مقارنةً بـ Arduino Nano الكلاسيكي الذي يحتوي على إجمالي 6 منافذ PWM.

دعونا نناقش كل دبوس في Arduino Nano بالتفصيل.

2.1. دبوس LED مدمج

يحتوي كل جهاز من Arduino Nano على مصباح LED مدمج في الطرف D13 من اللوحة. يعمل هذا الدبوس أيضًا بمثابة ساعة SPI (SCK) ودبوس إدخال/إخراج (GPIO) للأغراض العامة.

2.2. دبابيس الإدخال/الإخراج الرقمية

يحتوي كل جهاز Arduino Nano على 22 منفذ إدخال/إخراج رقمي. من بينها، هناك خمسة منافذ PWM. وصف كل من هذه الدبابيس الـ 22 هو:

• من D2 إلى D12: منافذ الإدخال/الإخراج للأغراض العامة (بما في ذلك خمسة منافذ PWM D3 وD5 وD6 وD9 وD10)
• D13: يعمل كساعة SPI (SCK) ووحدة إدخال/إخراج للأغراض العامة (GPIO)؛ يحتوي أيضًا على مصباح LED مدمج
• تكساس: دبوس الإرسال لـ USART؛ يمكن أن تعمل بمثابة GPIO
• آر إكس: دبوس الاستقبال لـ USART؛ يمكن أن تعمل بمثابة GPIO
• دبابيس التناظرية: ثمانية دبابيس تناظرية يمكن أن تعمل أيضًا كدبابيس رقمية. تشمل هذه الدبابيس (D14 (A0) — D21 (A7))

2.3. دبابيس الإدخال التناظرية (دبابيس ADC)

يحتوي كل Arduino Nano على ثمانية دبابيس تناظرية يمكن استخدامها كـ ADC (تناظري إلى رقمي). باستخدام هذه المنافذ التناظرية، يمكنك قراءة قيم المستشعر التناظري وعرضها على Arduino IDE. يمكن أيضًا استخدام هذه المنافذ التناظرية كدبابيس إدخال وإخراج رقمية.

تشمل الدبابيس التناظرية ما يلي:

• من أ0 إلى أ7: قنوات الإدخال التناظرية
• عارف: يوفر الجهد المرجعي للمدخلات التناظرية. يعمل أيضًا كـ GPIO

2.4. دبابيس PWM

يتميز كل Arduino Nano بمنفذ PWM أقل من لوحة Arduino Nano الكلاسيكية. يحتوي كل Arduino Nano على خمسة منافذ PWM. هذه الدبابيس هي D3، D5، D6، D9، وD10.

3. الاتصالات

يحتوي كل Arduino Nano على بروتوكولات اتصال مختلفة. تتضمن هذه البروتوكولات بروتوكولات UART وI2C وSPI. فيما يلي تفاصيل كل بروتوكول والمسامير الخاصة به في Arduino Nano لكل لوحة.

3.1. UART

وفقًا لورقة البيانات، يحتوي كل معالج في Arduino Nano على أربع واجهات USART (جهاز الاستقبال والإرسال غير المتزامن العالمي). تسمح UARTs هذه بالاتصال التسلسلي غير المتزامن بين الأجهزة. ومع ذلك، بشكل افتراضي، يعرض Nano Every اثنين فقط من UARTs هذه:

• مسلسل: هذا هو UART الأساسي المستخدم للاتصال بالكمبيوتر عبر USB.
• السلسلة 1: هذا UART إضافي متوفر في Nano Every. يمكن الوصول إلى UART من خلال دبابيس Tx وRx.

لا يتم عرض UARTs الآخرين بشكل مباشر بشكل افتراضي. يمكنك تمكينها عن طريق تعديل pins_arduino.h ملف في ملفات التعليمات البرمجية للوحة Nano Every.

دبابيس UART من اردوينو نانو كل

• تكساس (دبوس 16)
• آر إكس (دبوس 17)

3.2. 2ج

يمكن استخدام بروتوكول I2C أو (الدوائر المتكاملة) للاتصال بين أجهزة متعددة عبر سلكين SDA وSCL. كل جهاز متصل عبر بروتوكول I2C له عنوانه الفريد ليتم التعرف عليه بواسطة Master (لوحة Arduino).

في Arduino Nano Every، منافذ I2C هي A4 وA5. يمكن أن تعمل هذه الدبابيس أيضًا كدبابيس GPIO.

• A4/SDA: خط بيانات I2C (دبوس 8)
• A5/SCL: خط الساعة I2C (دبوس 9)

3.3. SPI

SPI هو بروتوكول بيانات تسلسلية متزامن. إنه بروتوكول اتصال عالي السرعة. معظم تطبيقات SPI مخصصة للاتصالات قصيرة المدى.

فيما يلي دبابيس SPI في Arduino Nano Every:

• D11 (نسخة): SPI سيد خارج الرقيق في (MOSI)
• D12 (سيبو): SPI ماستر في الرقيق خارج (MISO)
• D13 (سك): بمثابة ساعة SPI (SCK)
• خدمات العملاء: استخدم أي GPIO لتحديد الشريحة (CS).

ملحوظة: كان CIPO/COPI يُعرف سابقًا باسم MISO/MOSI

4. القوة

يعمل كل Arduino Nano بجهد 5 فولت ويمكن تشغيله إما باستخدام منفذ Micro USB أو باستخدام دبوس VIN. يدعم دبوس VIN نطاق الجهد من 7 فولت إلى 21 فولت. تحتوي اللوحة أيضًا على مصباح LED للطاقة يضيء بمجرد توصيل اللوحة بمصدر الطاقة.

فيما يلي دبابيس الطاقة الرئيسية لـ Arduino Nano لكل لوحة:

• يفوز: يمكن لهذا الدبوس توفير الطاقة للوحة بمصدر طاقة خارجي. كما ذكرنا سابقًا، 7V-21V هو النطاق الآمن.
• 5 فولت: يقوم هذا الدبوس بإخراج 5 فولت من منظم الجهد.
• 3V3: يتم إنشاء مصدر 3.3 فولت بواسطة المنظم الموجود على متن الطائرة.
• أرض الواقع: دبابيس الأرض.

فيما يلي بعض الحدود الحالية الآمنة للوحة Arduino Nano Every:

• الحد الأقصى للتيار لكل طرف يقتصر على 40 مللي أمبير، ولكن يوصى بعدم إعطاء أكثر من 20 مللي أمبير.
• الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن تتعامل معه حزمة اللوحة بأكملها هو 200 مللي أمبير.
• تأكد من أن إجمالي التيار لكل مجموعة طاقة من المنافذ يبقى أقل من 100 مللي أمبير.
• الحد الأقصى للتيار لدبوس 3.3 فولت هو 50 مللي أمبير.

4.1. محول الطاقة

يعد محولا الطاقة الرئيسيان بمثابة شريان الحياة لكل لوحة من Arduino Nano. أحدهما هو محول DC-DC المتدرج، الذي يحول الجهد الوارد من طرف VIN إلى 5V الموصى به. محول الطاقة الثاني هو منظم LDO المستخدم لإخراج دبوس 3.3 فولت.

• MPM3610 (DC-DC): ينظم هذا المحول الفولتية حتى 21 فولت. لديها الحد الأدنى من الكفاءة بنسبة 65٪ عند أقل حمل. إنه يسجل كفاءة تزيد عن 85% عندما يكون الإدخال عند 12 فولت.
• AP2112K-3.3 (LDO): يقوم هذا المنظم بتخفيض جهد الإدخال من 5 فولت إلى 3.3 فولت، مما يوفر ما يصل إلى 550 مللي أمبير من تيار الإخراج لتطبيقات المستخدم. النطاق الأمثل للتيار الموصى به لهذا المنظم هو 200 مللي أمبير كحد أقصى.

4.2. شجرة القوة

توضح شجرة الطاقة الخاصة بـ Arduino Nano Every كيفية إعطاء الطاقة للوحة ووحدة التحكم الدقيقة ATMega4809.

تم تصميم Arduino Nano ليكون مرنًا من حيث مصدر الطاقة. يمكن تشغيل Nano Every مباشرة عبر اتصال USB. عند عدم استخدام USB، يمكن توصيل مصدر طاقة خارجي بمنفذ VIN. يوفر دبوس 5V خرج 5V منظمًا من المنظم الموجود على اللوحة. تشتمل اللوحة أيضًا على منظم 3.3 فولت لتوفير 3.3 فولت عند طرف 3V3.

ملحوظة: يتم إعطاء الجهد من منفذ USB إلى دبوس VIN بعد تمريره من الصمام الثنائي Schottky ومنظم DC-DC. نظرًا للفقد في الصمام الثنائي والمنظم، فإن الحد الأدنى من الجهد المطلوب لوظيفة اللوحة هو 4.5 فولت أثناء التشغيل عبر منفذ Micro USB. يتراوح النطاق الموصى به بين 4.8 فولت و4.9 فولت، حسب التيار المطلوب.

5. إعادة تعيين الدبابيس

يحتوي كل Arduino Nano على طرفي REST عند الطرف 13 والطرف 18. يمكن لكل من هذين الطرفين إعادة ضبط وحدة التحكم الدقيقة. عند وصول أي من هذه الأطراف إلى المستوى المنخفض، فإنه يؤدي إلى تشغيل بقية معالج ATMega4809.

6. موصل التصحيح

أسفل وحدة الاتصال الموجودة على الجانب السفلي من اللوحة، يتم تنظيم موصلات تصحيح الأخطاء في مجموعة 3 × 2 من منصات الاختبار. تفصل بين دبابيس موصل التصحيح هذه مسافة 100 مل، مع حذف الدبوس الرابع.

فيما يلي وصف لموصلات تصحيح الأخطاء هذه:

7. الأبعاد

يبلغ طول كل لوحة من لوحات Arduino Nano 45 ملم وعرضها 18 ملم. وزنه 5 جرام فقط . بفضل حجمه الصغير، فهو الأفضل للأجهزة القابلة للارتداء ومشاريع الطائرات بدون طيار.

اردوينو نانو أبعاد كل لوحة:

• وزن: 5 جرام
• عرض: 18 ملم
• طول: 45 ملم

8. التسعير

يتوفر Arduino Nano بأسعار مختلفة، تختلف حسب الكمية. إذا اشتريت لوحة واحدة فستكلفك حوالي 14 دولارًا أمريكيًا، أو إذا اخترت Arduino Nano لكل حزمة، يمكنك الحصول على ثلاث نانو مقابل 39 دولارًا أمريكيًا، مما يوفر لك دولارًا واحدًا لكل لوحة.

إذا كانت ميزانيتك محدودة، فيمكنك استكشاف البديل الصيني Arduino Nano Every والذي سيكلفك 5 دولارات كحد أقصى. لن تلاحظ أي فرق بين Nano Every الرسمي وتلك التي حصلت عليها من الشركات المصنعة الصينية.

خاتمة

Arduino Nano Every هو الإصدار المحدث من لوحة Arduino Nano الكلاسيكية. مع هذه اللوحة الجديدة، ستحصل على حزمة ذات توازن بين الأداء والتكلفة وعامل الشكل. ونظرًا لهذه العوامل، فهو خيار مثالي للمشاريع ذات المساحة الأقل. مع وحدة التحكم الدقيقة ATMega4809 الجديدة، يمكنك الحصول على ذاكرة برامج أكبر بنسبة 50% من Arduino UNO ATmega328P. كما أن لديها ذاكرة وصول عشوائي أكبر بنسبة 200٪ من UNO. مع عدد أقل من منافذ PWM مقارنة بـ Arduino الكلاسيكي، يمكنك الحصول على الحزمة الكاملة مع بروتوكولات UART وI2C وSPI. يمكنك الحصول على مزيد من المعلومات حول هذا المنتدى في هذه المقالة.