Arduino pro mini микроконтроллер: распиновка, схема, характеристики

Arduino Pro Mini – распиновка и подключение

Описание платы

Свойства arduino pro mini аналогичны, как и у платы Ардуино Уно и Нано. Их отличие заключается в невозможности прошить Pro Mini по USB-UART. Вместо этого для создания связи с компьютером используется проводник FTDI с преобразователем интерфейса или дополнительная плата Sparkfun. Также есть отличия по скорости, с которой работает чип. У arduino про мини скорость ниже, чем у Ардуино уно, но это практически не сказывается на проектах.

Работать с Ардуино про мини нужно аккуратно. Если пользователь сожжет чип, подав на него чрезмерное напряжение, его будет невозможно вытащить и заменить.

Разъемы не припаяны к платформе. Произвести подключение можно как через разъемы, так и навесным монтажом. Ножки можно припаять.

Существует 2 модели микроконтроллера arduino pro mini – на 3,3 В и 5 В. В первой используется тактовая частота 8 МГц, вторая работает на 16 МГц. Какая именно это модель, должно быть указано на корпусе.

Скетч в микроконтроллер традиционно записывается через среду разработки Arduino >

Технические характеристики микроконтроллера arduino pro mini:

  • Рабочее напряжение 3,3 В и 5 В (в зависимости от модели);
  • 14 пинов, 6 из которых используются как выводы ШИМ;
  • Постоянный ток для входа и выхода 40 мА;
  • Суммарный ток выводов – не более 200 мА;
  • 16 Кб флэш памяти, 2 Кб используются для загрузчика;
  • 1 Кб оперативной памяти;
  • 512 байт eeprom;
  • Тактовая частота – 8 МГц или 16 МГц в зависимости от модели;
  • I2c интерфейс;
  • Размеры платы 18х33 мм.

Питание можно подавать тремя способами:

  • Через переходник FTDI;
  • При подаче стабилизированного напряжения на контакт Vcc;
  • При подаче напряжения на контакт RAW.

Какие проекты можно реализовать на базе Ардуино Про Мини:

  • Управляемые конструкции для квадрокоптера;
  • Таймер;
  • Устройство для анализа влажности почвы;
  • Автоматический полив растений;
  • Устройство для измерения осадков и скорости ветра;
  • Автоматизация аквариума.

И многие другие проекты для дома и дачи.

Схема и распиновка Pro Mini

Принципиальная схема платы Ардуино изображена ниже.

Схема и распиновка Pro Mini

Пинов у микроконтроллера 14, каждый из которых может настраиваться как вход или выход. Выводы помечены цифровым номером, аналоговые имеют маркировку А. Рабочее напряжение – 3,3 В или 5 В.

  • Последовательная шина – 0 и 1 (RX, TX). Предназначены для приема и передачи данных.
  • Внешнее прерывание – 2 и 3. Могут использоваться для вызова прерывания.
  • ШИМ выводы – 3, 5, 6, 9, 10, 11.
  • SPI – 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).
  • Светодиодный индикатор – 13.

6 аналоговых контактов имеют разрешение 10 бит. Некоторые выводы имеют дополнительный функционал:

Также плата оснащена дополнительным выводом Reset. При низком уровне перезагружает микроконтроллер.

Прошивка arduino pro mini

Миниатюрные размеры платы не позволяют прошить ее без внешней помощи. Есть несколько способов заливки скетча в микроконтроллер:

  • Через адаптер USB в TTL;
  • Через Ардуино Уно;
  • Через SPI интерфейс с помощью любой платы ардуино с разъемом для подключения к компьютеру.

Самым простым методом является первый.

Прошивка через адаптер USB в TTL

В продаже можно найти специальный адаптер – UART переходник. Видов таких переходников много, стоимость каждого изделия невысокая. Советуется приобретать переходники с контактами RST или DTR, они упрощают процесс прошивки.

Для прошивки нужно подключить адаптер в Ардуино: нужно соединить земли с одного и другого устройства, Vcc – на +5В или +3,3 В (в зависимости от модели), RX – TX, TX – RX. Затем конструкцию нужно подключить к компьютеру, установить драйвер и начать прошивку. Компьютер определит, к какому порту подключена плата. Драйвер можно скачать с официального сайта. Скачанный архив нужно распаковать и установить.

Затем нужно запустить среду разработки Adruino >

  • Нажать «Загрузить»;
  • Затем начнется компиляция – появится надпись «Компиляция скетча»;
  • После появление надписи «Загружаем» нужно нажать на плате кнопку Reset (в переходниках с RST или DTR нажимать кнопку не нужно).

Важно! Нажатие на Reset должно быть кратковременным.

Скетч будет загружен в микроконтроллер. Об успешном окончании процедуры можно понять по мигающему светодиоду.

Прошивка через Ардуино Уно

Для прошивки потребуется классическая плата Ардуино Уно в DIP корпусе. На ней должен быть специальный разъем, из которого нужно вытащить аккуратно микроконтроллер. Важно делать все действия внимательно, чтобы не погнуть ножки процессора.

Проводами нужно подключить arduino pro mini к разъему. Как подключить контакты – RX-RX, TX-TX, GND-GND, 5V-VCC, RST-RST.

После подключения можно начать стандартную загрузку скетча через Arduino >

Прошивка через SPI интерфейс

Этот способ является самым неудобным и трудоемким. Прошивание платы производится в 2 этапа:

  • Прошивка микроконтроллера Ардуино Уно как ISP программатора;
  • Настройка среды разработки и загрузка кода в Arduino Pro Mini.

Алгоритм проведения первого этапа:

  • Запуск среды разработки Arduino >
  • Открытие «Файл» – «Примеры» – «11. ArduinoISP» – «ArduinoISP»;
  • Далее «Инструменты» – «Плата» – «Ардуино уно»;
  • «Инструменты» – «Порт», и выбирается нужный номер COM порта;
  • Далее нужно произвести компиляцию и загрузить код в Ардуино Уно.

Затем обе платы нужно соединить проводниками по приведенной схеме: 5V – VCC, GND – GND, MOSI (11) – MOSI (11), MISO (12) – MISO (12), SCK (13) – SCK (13).

Теперь нужно настроить Arduino >

  • «Инструменты» – «Плата» – выбор нужной платы Arduino Pro Mini;
  • В том же меню выбирается «Процессор» – выбор соответствующего процессора с нужной тактовой частотой;
  • Затем нужно установить порт, к которому подключена плата;
  • «Инструменты» – «Программатор» – Arduino as ISP;
  • Затем нужно загрузить скетч через программатор.

Важно отметить, что загрузка кода должна происходить через специальное меню «загрузить через программатор». Здесь можно запутаться, потому такой способ и неудобен. Загрузка обычным способом приведет тому, что код зальется в Ардуино Уно.

После проведенной загрузки перепрошить микроконтроллер через переходник больше не получится. Придется заливать новый bootloader через «записать загрузчик».

Если при каком-либо виде загрузки прошивки возникают проблемы, нужно проверить подключение платы.

Программирование на Ардуино про мини

Используется стандартная среда разработки Arduino >

В пункте Serial Port выбирается нужный порт, к которому подключена плата. Затем можно загружать на плату программу, путем нажатия на кнопку Upload.

Загрузка может длиться долго и в итоге выдать ошибку. Чтобы ее избежать, во время заливки скетча нужно нажать кнопку reset, когда появится надпись Binary sketch size: xxx bytes. Во время загрузки на плате будут загораться светодиодные индикаторы. После заливки скетча нужно отсоединить микроконтроллер и подать на него напряжение.

Сравнение характеристик разных плат Ардуино

Основная характеристика, по которой Ардуино про мини отличается от остальных плат – это размеры. Габариты Arduino Pro Mini составляют всего 1,8 см х 3,3 см. Немного большую длину имеет плата Ардуино Нано – 1,9 см х 4,3 см. Плата Ардуино Уно больше примерно в 2 раза, ее габариты составляют 6,9 см х 5,3 см. Arduino Mega имеет самые крупные габариты – 10,2 см на 5,4 см.

Количество пинов также различно. Ардуино про мини, как Ардуино Нано и Ардуино Уно, имеет 14 цифровых пинов. Ардуино Мега оснащена 54 цифровыми входами/выходами, из которых 15 поддерживают ШИМ.

Важное отличие Arduino Pro Mini от остальных плат – отсутствие прошивки по USB-UART. Остальные микроконтроллеры можно прошить таким способом, кроме Ардуино Нано. Она прошивается с помощью преобразователя rt232.

Ардуино Про Мини: распиновка, характеристики

Arduino Pro Mini ► по размерам сравнима с флэшкой. Рассмотрим схему платы Arduino Pro Mini ATmega328/168, распиновку, характеристики и способы прошивки.

Плата Arduino Pro Mini по размерам сравнима с флэшкой, но при этом имеет 14 полноценных портов ввода – вывода, 6 и которых – это аналоговые PWM порты. Платформа построена на базе микроконтроллера ATmega168 с частотой 8 МГц или 16 МГц (ATmega328). Рассмотрим подробнее схему платы Ардуино Про Мини, распиновку портов, характеристики и способы программирования (прошивки) данной модели.

Arduino Pro Mini: распиновка платы

Характеристики Arduino Pro Mini 5V не отличаются от платы Arduino Nano. Основное различие состоит в отсутствии микросхемы для прошивки Pro Mini по USB-UART. Связь с ПК производится по кабелю FTDI или с помощью дополнительной платы Sparkfun. Благодаря этому размеры платы более компактные, что позволяет использовать платформу в готовых мини-проектах, где важны небольшие габариты комплектующих.

Распиновка Arduino Pro Mini ATmega328 / ATmega168

Нумерация портов и их назначение полностью дублируют плату Arduino UNO r3. Из 14 портов ввода – вывода, 6 портов могут работать в режиме ШИМ с разрешением 8 бит. Последовательная шина UART находится на портах 0 (RX) и 1 (TX), связь по протоколу I2C на Pro Mini Arduino с LCD дисплеем осуществляется на аналоговых портах с дополнительными функциями в работе: порт A4 (SDA) и порт A5 (SCL).

Характеристики Arduino Pro Mini

  • Микроконтроллер: ATmega168 или ATmega328
  • Тактовая частота: 8 МГц и 16 МГц
  • Входное напряжение питания: 3,3-12 В или 5-12 В
  • Напряжение логических уровней: 3,3 или 5 В
  • Портов ввода-вывода общего назначения: 20
  • Максимальный ток с пина ввода-вывода: 40 мА
  • Портов с поддержкой ШИМ: 6
  • Портов, подключённых к АЦП: 8
  • Разрядность АЦП: 10 бит
  • Flash-память: 16 кб
  • SRAM-память: 1 кб
  • EEPROM-память: 512 байт
  • Габариты платы: 33×18 мм

Arduino Pro Mini: схема платы

Arduino Pro Mini: питание платы, порты

Платы Arduino Pro выпускаются с двумя вариантами питания – 3,3 Вольта для микроконтроллера с частотой 8 МГц и 5 Вольт для микроконтроллера с частотой 16 МГц. Обе версии подключаются к источнику питания через кабель FTDI или плату Sparkfun. Стабилизированное напряжение 3,3 В или 5 В (в зависимости от модели) можно подать на порт VCC, не регулируемый источник подключается к порту RAW.

Схема портов на плате Arduino Pro Mini ATmega168 / ATmega328

Pro Mini : питание от внешнего источника

5V – на пин подается 5 В от внутреннего стабилизатора
3.3V – на пин подается 3,3 В, можно использовать для подключения устройств
GND – пин для вывода земли
VIN – пин для подключения внешнего источника питания
IREF – пин для информирования о рабочем напряжении платы

Arduino Pro Mini: прошивка, программирование

Микропроцессор Arduino Pro Mini разработан со встроенным загрузчиком, т.е. запись скетчей в плату производится без использования программаторов. Это значительно облегчает работу с платой, особенно новичкам. Прошивка Arduino Pro Mini ATmega328 производится в среде Arduino IDE 1.8, которую можно скачать на сайте разработчика www.arduino.cc. Дополнительные драйвера для Pro Mini Arduino не требуются.

Подключение Pro Mini для прошивки через USB

Pro Mini поддерживает три типа памяти:

Flash–память объемом 16 кБ, используется для хранения прошивки. Когда в контроллер записывается программа, она сохраняется именно во Flash–память. Чтобы очистить Flash–память следует загрузить пустой скетч (программу).

SRAM — это оперативная память объемом 1 кБ на Arduino Pro Mini. Здесь хранятся переменные, создаваемые в скетче. SRAM — это энергозависимая память, при отключении внешнего источника питания — данные удалятся.

EEPROM — это энергонезависимая память в 512 байт. Сюда можно сохранять данные, которые при отключении от источника питания не удалятся. Минус данной памяти в ограничении циклов перезаписи — не более 100 тысяч раз.

Arduino Pro Mini — Характеристики, распиновка, описание платы

Arduino Pro Mini одина из самых миниатюрных плат семейства Arduino и может использоваться в готовых проектах. Разработана и производится SparkFun Electronics. Построена на микроконтроллере ATmega168, а позже вышла плата на базе микроконтроллера ATmega328. Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов. Блок из шести выводов может подключаться к кабелю FTDI или плате-конвертеру Sparkfun для обеспечения питания и связи через USB. Arduino Pro Mini — это Arduino Nano без встроенного преобразователя FTDI FT232RL (или CH340G).
Существует две версии платформы Pro Mini. Одна версия работает при напряжении 3.3 В и частоте 8 МГц, другая при напряжения 5 В и частоте 16 МГц.

Плата поставляется без впаянных разъемов. Это дает возможность выбрать свой способ подключения платы: впаять разъемы или выполнить соединение пайкой проводов.

Характеристики Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini ATmega168 3.3V/8MHz 5V/16MHz

Микроконтроллер ATmega168PA
Рабочее напряжение 3.3 В или 5 В (в зависимости от модели)
Напряжение питания (рекомендуемое) 3.35-12 В (модель 3.3 В) или 5-12 В (модель 5 В)
Напряжение питания (предельное) 3.35-20 В
Цифровые входы/выходы 14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы 6
ШИМ (PWM) пины
6
Постоянный ток через вход/выход 40 мА
Максимальный выходной ток вывода 3.3V 50 мА
Flash-память 16 Кб из которых 2 Кб используются загрузчиком
SRAM 1 Кб
EEPROM 512 байт
Тактовая частота 8 МГц (модель 3.3 В) или 16 МГц (модель 5 В)
Встроенный светодиод 13
Длина 33.0 мм
Ширина 18.0 мм
Вес 5 г

Принципиальная схема

Arduino Pro Mini ATmega328 3.3V/8MHz 5V/16MHz

Микроконтроллер ATmega328P
Рабочее напряжение 3.3 В или 5 В (в зависимости от модели)
Напряжение питания (рекомендуемое) 3.35-12 В (модель 3.3 В) или 5-12 В (модель 5 В)
Напряжение питания (предельное) 3.35-20В
Цифровые входы/выходы 14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы 6
ШИМ (PWM) пины
6
Постоянный ток через вход/выход 40 мА
Максимальный выходной ток вывода 3.3V 50 мА
Flash-память 32 Кб из которых 2 Кб используются загрузчиком
SRAM 2 Кб
EEPROM 1 Кб
Тактовая частота 8 МГц (модель 3.3 В) или 16 МГц (модель 5 В)
Встроенный светодиод 13
Длина 33.0 мм
Ширина 18.0 мм
Вес 5 г

Принципиальная схема

Распиновка Arduino Pro Mini



Каждый из 14 цифровых выводов Pro, используя функции pinMode() , digitalWrite() , и digitalRead() , может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 3,3 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

  • Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы имеют соединение с выводами TX-0 и RX-1 блока из шести выводов.
  • Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt() .
  • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функцииanalogWrite() .
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino.
  • LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

На платформе Pro Mini установлены 6 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Четыре из них расположены на краю платформы, а другие два (входы 4 и 5) ближе к центру. Измерение происходит относительно земли до значения VCC. Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

  • I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для создания которой используется библиотека Wire.

Существует дополнительный вывод на платформе:

  • Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Питание платы

Arduino Pro Mini может получать питание: через кабель FTDI FT232RL (или CH340G), или от платы-конвертора, или от регулируемого источника питания 3.3 В или 5 В (зависит от модели платформы) через вывод Vcc, или от нерегулируемого источника через вывод RAW.

Выводы питания

  • RAW. Для подключения нерегулируемого напряжения.
  • VCC. Для подключения регулируемых 3.3 В или 5 В.
  • GND. Выводы заземления.

Подключение платы Arduino Pro Mini

Для соединения с компьютером используется специальный кабель FTDI FT232RL (или CH340G), содержащий преобразователь интерфейса USB–USART. Микроконтроллер содержит интерфейс USART, его сигналы RX и ТХ выведены на торцевую часть платы. Специальный кабель подключается к этим входам Arduino Pro Mini, а также к контактам VCC и GND. При этом питание 5 В поступает в модуль от персонально компьютера. Существуют соединители, имеющие также очень важный контакт DTR. Сигнал на этом контакте автоматически формирует сигнал сброса перед обновлением программы в МК. Без сброса в нужный момент в начале записи программы невозможно записать новую программу. Следует учитывать порядок подключения контактов. Правильно соединение USART выполняется по схеме:

Arduino Pro Mini

Товары

Обзор Arduino Pro Mini

Arduino – это не только плата Arduino Uno, а целое семейство плат, которые различаются возможностями и функционалом. Arduino Pro Mini (рис. 1) – одна из самых миниатюрных плат. Она может использоваться для установки в готовые изделия.

Размеры платы 33х18 мм, что гораздо меньше размеров остальных плат Arduino (см. рис. 2).

Назначение контактов и количество Arduino Pro Mini идентично плате Arduino Nano, совпадает и расположение контактов (исключение выводы A4-A7).

Миниатиризация платы достигнуты благодаря отсутствию на ней USB-UART конвертера и USB выхода, присутствует самое необходимое – микроконтроллер, кварцевый резонатор, конденсаторы, светодиоды, стабилизатор напряжения. Поэтому для подключения платы к компьютеру, а также для загрузки скетчей из Arduino IDE, надо использовать внешний USB-UART.

На данный момент выпускается несколько вариантов платы Arduino Pro Mini. Платы выпускаются с на контроллере Atmega 168/328, работают от питания 3.3 или 5В на тактовой частоте 8 или 16 МГц.

Технические характеристики Arduino Pro Mini

Рабочее напряжение – 3.3В/5В;

Напряжение питания – 3.35-12В/5 – 12В;

Цифровые входы/выходы – 14;

Аналоговые входы – 8;

Flash-память – 16/32 КБт;

EEPROM – 512/1024 байт;

Тактовая частота – 8/16 МГц;

Размеры – 33х18 мм;

Подключение к компьютеру

Для подключения платы к компьютеру используют внешний USB-UART конвертер. Подключение по схеме представленной на рис. 3.

Компьютер определяет USB-UART конвертер как COM порт, его и выбираем в настройках Инструменты à Порт. В меню Инструменты → Плата выбираем Arduino Pro Mini, и загружаем необходимый скетч на плату (рис. 4).

У очень многих конвертеров отсутствует вывод DTR. В этом случае при каждой загрузке скетча в Arduino необходим в начале загрузки (сразу после окончания компиляции) нажать на кнопку Reset, это требует определенного навыка и не всегда получается.

Использование USB-UART конвертера – это не единственный способ загрузки скетчей на плату Arduino Pro Mini.

Рисунок 5. Схема в сборе

Загрузка скетчей через SPI интерфейс

Интерфейс SPI присутствует на всех платах Arduino. Используются контакты D10-D13 (D50-D53 на Arduino Mega), которые на многих платах продублированы на шестиконтактной колодке ICSP. Колодка располагается в правой части Arduino (см. рис. 6).

Сначала необходимо на плату Arduino (например Arduino Uno) загрузить скетч Файл → Образцы → ArduinoISP (рис. 7). Ее мы будем использовать в качестве программатора.

Далее соединяем две платы Arduino согласно таблице 1.

Схема соединений показана на рис. 8.

В Arduino IDE открываем необходимый скетч. Выбираем в меню Инструменты à Arduino Pro Or Pro Mini, порта подключения и программатора (Arduino as ISP). И теперь внимание. Метод загрузки нажатием на кнопку Загрузить не подходит, потому что при этом скетч будет загружен на первую плату, которая выступает в качестве программатора. Чтобы этого не произошло, загружаем через пункт меню Эскиз → Загрузить через программатор (рис. 9).

Далее рассмотрим еще один способ загрузки скетчей – через плату Arduino Uno.

Загрузка скетчей на Arduino Pro Mini через плату Arduino Uno

Еще один способ загрузки скетчей на Arduino Pro Mini – это использование платы Arduino Uno, в которой используется микроконтроллер ATmega328 в DIP-корпусе. ATmega328 необходимо аккуратно извлечь и на плате останется переходник USB-UART, который подсоединим 5 проводами к плате Arduino Pro Mini согласно таблице 2.

Теперь подключаем Arduino Uno к компьютеру. Выбираем в настройках необходимый порт, плату (Инструменты → Arduino Pro Or Pro Mini) и загружаем скетч.

Часто задаваемые вопросы

1. Ошибка загрузки скетча на плату при подключении через конвертер USB-Serial.

Проверьте правильность подключения платы Arduino Pro Mini конвертеру USB-Serial.

Если у конвертера отсутствует контакт DTR, после компиляции скетча до загрузки, нажмите кнопку RESET на плате Arduino Pro Mini.

2. Ошибка загрузки скетча на плату при подключении интерфейсу SPI.

  • Проверьте правильность подключения платы Arduino Pro Mini согласно табл. 1.

3. Ошибка загрузки скетча на плату при подключении через Arduino Uno.

  • Проверьте правильность подключения платы Arduino Pro Mini согласно табл. 2.

Источники:

http://xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai/arduino-pro-mini/

http://micro-pi.ru/arduino-pro-mini-%D0%BE%D0%B1%D0%B7%D0%BE%D1%80-%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%BA%D0%BB%D1%8E%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5/

http://3d-diy.ru/wiki/arduino-platy/arduino-pro-mini/

http://xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai/%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA-%D0%B0%D1%80%D0%B4%D1%83%D0%B8%D0%BD%D0%BE/

Ссылка на основную публикацию