Welches Arduino Board soll man wählen?

Unter den verschiedenen Arduino-Boards ist es für Anfänger schwierig, das richtige auszuwählen. Neben offiziellen Boards wie Arduino UNO, Nano, MEGA gibt es auch Arduino-kompatible Boards wie Digispark, Electronic Troops, Seeeduino, Freeduino, Robocraft und andere. Was ist ihr Unterschied und welches Arduino Board soll man wählen? Lass es uns herausfinden!

Schildkompatibilität und Hauptmerkmale

Möglicherweise ist diese Eigenschaft vergleichbar mit: Speichergröße, Taktfrequenz und Art des verwendeten Mikrocontrollers. Arduino-Klon-Boards können ähnlich wie Arduino UNO, MEGA und andere Baseboards unterteilt werden. Am häufigsten ist UNO, tatsächlich sind die meisten Klone damit verbunden. Die Kompatibilität mit Abschirmungen wird durch die Anordnung der Klemmenblöcke und das Leiterplattenlayout gewährleistet.

Die Größe der ursprünglichen UNO-Karte beträgt 6,9 x 5,3 cm. Die Abmessungen der Karten von Drittanbietern können variieren. Die Position der Klemmenblöcke und der Abstand zwischen den Anschlüssen sollten jedoch gleich bleiben. In diesem Fall ist die Platine mit Standardabschirmungen jeglichen Ursprungs kompatibel.

Wenn wir im Kontext von "Arduino" sprechen, ist diese Version höchstwahrscheinlich gemeint. Es kann keine Unterschiede zwischen dem Original und dem Klon geben, d.h. eine vollständige Kopie, und der Unterschied kann nur die Farbe der Platinenabdeckung und die Firmware-Methode sein. Der USB-Seriell-Konverter auf demselben ONO wird auf dem Mikrocontroller hergestellt, während auf dem Original-NANO - auf dem 232. Mikrokreis und auf dem chinesischen - auf dem CH340 auch ONOs mit solchen Konvertern vorhanden sind, dazu später mehr.

Andererseits kann es Unterschiede in den Leistungsschemata geben, und zusätzliche Treiberchips, Schutzschaltungen, Isolationsschaltungen, Port-Expander auf Schieberegistern usw. sind in die Platine eingebaut.

Das Konzept der Arduino-Kompatibilität bedeutet, dass es kompatibel mit Arduino IDE und die entsprechende Programmiersprache, obwohl sie nicht unbedingt mit Abschirmungen kompatibel ist. Ein Beispiel für ein solches Board ist Lillypad.

Das Board ist mit der Arduino-Sprache kompatibel, jedoch nicht mit Shields. Wenn sie verbunden werden müssen, müssen Sie manuell eine Verbindung zu den entsprechenden Pins herstellen. Übrigens konzentriert sich dieses Board auf tragbare Geräte als Option für intelligente Kleidung. Dieses Board wird von SparkFun hergestellt.

Boardübersicht und Tipps für deren Verwendung

Eine große Anzahl von Modifikationen und Boards von Drittanbietern ist kein Plagiat oder Fälschung. Dies geschah, weil Arduino eine offene Richtlinie hat, mit der Sie Änderungen am Design vornehmen und Sets zusammenstellen können, die für spezielle Bereiche frei ausgestattet sind:

• Robotik

• Automatisierung

• Für das Training usw.

Die Namen der Boards enthalten normalerweise das Duino-Präfix wie craftduino oder DCduino, und das Modell des Boards kann mit dem Namen übereinstimmen, wie das gleiche DCduino UNO. Wenn es ergänzt wird, gibt es ein anderes Präfix oder ein völlig anderes Wort, das zusätzliche Funktionen beschreibt. Zusätzlich zu den oben genannten ist es wert, auf die Versorgungsspannung und die logischen Pegel zu achten, sie können 3,3 und 5 V betragen.

Für den Anfang müssen Sie auf jeden Fall ein gemeinsames Board nehmen - ein Arduino UNO-ähnliches oder Nano, das erste kostet ungefähr 5 US-Dollar, das zweite ist etwas billiger - 3-5 US-Dollar.

Wenn Sie auf ein Modell namens Duemilanove stoßen, ist dies ein vollständiges Analogon von UNO. Die Unterschiede bestehen nur in der Art der Kommunikation mit dem Computer. Ich habe oben erwähnt, dass es bei UNO auf einem zusätzlichen Mikrocontroller organisiert ist - Atmega8u2, Duemilanove kommuniziert mit dem Computer über FT232RL.

Fahren wir mit der Board-Überprüfung fort. Auf dem Foto unten sind dies vollständige Klone von Arduino. Unten sehen wir uns die aktualisierten Boards an.

Iteaduino

Als ausgezeichneter UNO-Klon besteht der Hauptunterschied darin, dass zusätzliche Kontakte des "GVS" -Anschlusses (Erdspannungssignal) vorhanden sind. Dies ist nicht gerade ein Stecker, sondern die Reihenfolge der Drähte im Stecker. So viele Sensoren und andere Peripheriegeräte sind angeschlossen.

Beim Standardkamm befinden sich die Kontakte jedoch unterschiedlich, während Sie definitiv nicht über genügend Stromkontakte (Vcc und Gnd) verfügen, die Drähte verdrillen oder ein lötfreies Steckbrett zum Anschließen verwenden müssen.Die Entwickler von Iteaduino stellten sich dies vor und lösten das Problem, indem sie Kontakte wie „Papa“ in der richtigen Reihenfolge duplizierten.

Wenn Sie ein solches Board nicht gefunden haben, müssen Sie einen Schild kaufen, aber die Arbeit damit ist nicht so praktisch, besonders für Anfänger. Es ist besser, wenn weniger Teile vorhanden sind.

Solche Platten können die Größe und das Gewicht des Endprodukts verringern, indem die Anzahl der Abschirmungen verringert wird.

Arduino Ethernet

Eine andere Karte, die sich nicht über ein Kabel mit dem Netzwerk verbinden und eine Micro-SD-Karte installieren kann. Es gibt zwar eine Ethernet-Abschirmung, aber auch hier erhöht sich das von der Platine im Gehäuse belegte Volumen und das Gewicht des Produkts. Gebühr kompatibel mit SchildernEs fehlt jedoch eine USB-Schnittstelle.

Für die Firmware müssen Sie zusätzlich einen USB-UART-Konverter wie diesen erwerben. Der Kamm passt beispielsweise auf eine Arduino-Ethernet-Karte.

Leonardo und Esplora

Das Arduino-Modell ist für diejenigen gedacht, die viele analoge Eingänge zum Lesen von analogen Sensoren benötigen. Es gibt 12 davon, gegenüber 6 auf der UNO-Karte.

Dies geschah aufgrund der Verwendung von Atmega32u4, nicht Atmega328, da bei den meisten Karten, die mit Pins verbunden sind, die bei UNO digital waren: 4, 6, 8, 9, 10, 12.

Mit dieser Verkabelung können Sie sie wie zuvor verwenden, was die Kompatibilität mit Erweiterungskarten oder den Anschluss analoger Signalquellen gewährleistet. Die PWM-Ausgänge sind hier nicht 6, sondern 7.

Die Notwendigkeit eines USB-UART-Konverters ist verschwunden. Atmega32u4 verfügt über eine integrierte USB-Hardwareunterstützung. Für den Betrieb ist möglicherweise ein optionales PoE-Modul erforderlich. Solche Boards eignen sich hervorragend zum Erstellen von Controllern für einen PC, unterstützen USB HID und können als Maus, Tastatur oder Gamepad mit dem entsprechenden Kabelbaum und den entsprechenden Details fungieren.

Leonardo ist insofern interessant, als es bei gleicher Größe und Kompatibilität mit UNO mehr Funktionen für die Arbeit mit PWM- und analogen Signalen bietet.

Darauf aufbauend wird Esplora hergestellt - im Wesentlichen ein Joystick-Board, das mit dem Arudin-Code kompatibel ist und die Möglichkeit bietet, ein einzigartiges Gerät zu programmieren und zu erstellen. Auf dem Foto unten sehen Sie eine solche Platine mit einem zusätzlichen Display (sie ist nicht im Kit enthalten), sie ähnelt einer tragbaren Konsole.

MEGA und DUE

Wenn Sie ein Automatisierungssystem für das ganze Haus oder ein anderes umfangreiches Projekt erstellen, haben Sie nicht genügend Schlussfolgerungen zum Anschluss aller Sensoren und Aktoren. Der Atmega2560-Controller wird zur Rettung kommen, und die gleichnamige Arduino-Karte verfügt über 54 digitale Ein- und Ausgänge und 16 analoge. Dies ist mehr als zweimal mehr als die oben untersuchten. Die entsprechenden großen Schilde werden an sie verkauft.

UNO-Abschirmungen sind bedingt kompatibel. In Bibliotheken muss nur die Position der Pins korrigiert werden, da ihre Nummerierung unterschiedlich ist.

Wenn Sie noch mehr Funktionen benötigen, sollten Sie die Architektur ändern. Arduino DUE basiert nicht auf der AVR8-Familie MK, sondern auf dem ARM CORTEX-M3. Dies ist ein 32-Bit-Controller. 54 digitale und 12 analoge Kanäle helfen bei der Realisierung eines großen Projekts. 4 UART-Schnittstellen, SPI, Twin-Wire, JTAG. 512 kb Flash, 96 SRAM, 32 Bit - all dies ist für die Hochgeschwindigkeitsausführung komplexer Programme erforderlich.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass atmegi 328 nur 32 KB Flash-Speicher und 2 KB SRAM hat

ACHTUNG:

Strom- und Logikpegelspannung - 3,3 V, wenn Sie DUE beenden möchten, legen Sie 5 V an.

Die kleinsten Arduine

Für diejenigen, die sich für Mobilität interessieren, gibt es eine Reihe von offiziellen Boards und ein sehr unterhaltsames Arduino-kompatibles. Sie eignen sich für diejenigen, die ein verstecktes Gerät oder tragbares (tragbares) Gerät entwerfen möchten. Schauen wir sie uns genauer an.

Nano

Die aktuelle Version ist Arduino Nano v3.0. Von den kleinsten ist es am bequemsten, ein Mini-b-USB-Kabel für die Firmware zu verwenden, aber chinesische Kopien verwenden häufig einen Micro-USB-Anschluss, der häufig zum Anschließen eines Smartphones an einen Computer oder zum Aufladen verwendet wird.

Aufgrund der Anzahl und des Zwecks der Stifte ähnelt es UNO, ist jedoch nicht mit Abschirmungen kompatibel. Für Nano gibt es übrigens spezielle Schilde (die Chinesen tun alles, was Sie sich vorstellen können). Meistens verwenden chinesische Kopien CH340G, um über USB mit einem Computer zu kommunizieren. Ich persönlich habe den Treiber unter Windows 8.1 nicht automatisch installiert. Das Problem wurde nach 2 Minuten Suche in Google nach dem Namen des Chips behoben. Dann lief alles wie am Schnürchen.

Ein bisschen mehr als Nano. Micro und Nano eignen sich hervorragend für die Platzierung auf einem Steckbrett. Dies erleichtert fast immer die Montage und Installation von Schaltkreisen.Ansonsten ist alles nur im Layout der Platine dem vorherigen Unterschied ähnlich.

Arduino mini - funktioniert nicht über USB

Das kleinste Board, das in seiner Funktionalität "unk" und "nanks" ähnelt, ist ein "mini". Es ist lustig, dass das kleinste Board, gemessen am Namen, mehr als "Nano" sein sollte. Es stellte sich das Gegenteil heraus. Größeneinsparungen wurden erzielt, indem der Kommunikationsknoten für USB (rs232, ch340g und dergleichen) und der Anschluss selbst entfernt wurden. Zu diesem Zweck gibt es Kontaktflächen für die Verbindung über eine serielle Schnittstelle.

Die Firmware wird mit USB-Seriell-Adaptern (USB-Uart) ausgeführt. Wenn Sie sich mit Mikrocontrollern beschäftigen, lohnt es sich, sie zu kaufen, wo sie sehr nützlich sein können.

Es kann mit gelöteten Kontaktflächen geliefert oder einfach im Kit zur Selbstinstallation mitgeliefert werden.

Das kleinste Arduino im Attiny

Eine interessante Entwicklung von Digispark. Der Formfaktor ähnelt einem USB-Flash-Laufwerk. Für die Firmware wird kein Kabel benötigt. Er wird in den USB-Anschluss des Computers eingesteckt.

Zu Ihrer Verfügung stehen nur 6 Pins (3 PWM und 4 analoge, I2C), 8 KB Flash-Speicher für Programme, 512 Byte ROM und RAM, 2 KB Speicher, wie üblich, vom Bootloader belegt, so dass Ihnen nur 6 KB zur Verfügung stehen.

Beim Flashen werden 2 digitale Pins (P3, P4) unter USB verwendet, aber Sie können sie nach dem Blinken verwenden, wenn sie vom Computer getrennt sind. Achten Sie auf die Pinbelegung - sie befindet sich auf der Rückseite der Tafel im Bild rechts. Um damit zu arbeiten, müssen Sie eine IDE konfigurieren.

Ein paar weitere Funktionen:

1. Pin P5 ist "RESET". Wenn eine logische Null angelegt wird, startet die Karte neu, es ist A0, d. H. Beim ersten Analogeingang kann das Signal im Bereich von mehr als 1,2 V gelesen werden, da alles darunter als „Null“ wahrgenommen wird und ein Neustart durchgeführt wird. Ein zweifelhafter Pin im Allgemeinen, aber wenn Sie darüber nachdenken, wie man ihn verwendet und ob das gemessene Signal überhaupt Null erreicht, dann ist nicht alles so schlecht.

2. Vergessen Sie die Überwachung des Ports. Serial fehlt als solches, sodass die Karte nicht vom Computer aus debuggt werden kann. Dies kann vermieden werden - wenn Sie mehr Zeit für das Entwerfen, Verwöhnen oder Verwenden externer Messgeräte verwenden - Kontrolllampen, Multimeter, Oszilloskope.

Fazit

Ich hoffe, dass dieser Artikel Ihnen bei der Entscheidung über die Wahl des Boards geholfen hat. Ich habe versucht, ein möglichst breites Spektrum an Arduino in einem kleinen Textvolumen zu berücksichtigen. Es ist nicht sinnvoll, jedes Board im Detail zu untersuchen, da es mit Ausnahme verschiedener Ergänzungen fast gleich ist.