Kalıcı projeler için Arduino Uno'ya daha küçük ve daha ucuz bir alternatif

Bir breadboard ve bileşenler içeren bir kit içinde gelen bir Arduino Uno ile biraz oynadım. Yakında daha kalıcı şeyler yapmak istiyorum.

Arduino Uno'dan daha küçük ve daha ucuz bir üniteyi tercih ederim, ancak Arduino Uno kadar kullanımı neredeyse kolaydır ve kullanımı çok benzer.

Arduino Pro Mini 328 - 5V / 16MHz mantıklı bir sonraki adım mı? Arduino Uno'nun 1 / 6'sında çok küçük. 10 $ bir parça fiyatı da iyidir.

Çalışması için lehim yapmam gerektiğini anlıyorum. Bu bir sorun olmamalı.

Üniteyi programlamak için bir USB seri kartına da ihtiyacım olacak mı?

İlk en iyi seçimin ATMega328p-pu çipini Arduino UNO'nuzdan çıkarmak ve son devrenize dahil etmek olduğunu düşünüyorum. Fişleri sadece yaklaşık 1,50 $ vardır.

Bu şekilde, UNO'nuzu konuşlandırdığınız son cihaz yerine bir programcı olarak kullanabilirsiniz.

Programlama işlemini tamamladıktan sonra ATMega328p-pu yongasını çıkarmanın ve breadboard'unuzda kullanmanın doğru yolu hakkında neden daha fazla belge olmadığından emin değilim.

Bunu blogumda tam olarak nasıl yapacağımı açıklarım: http://raddev.us/arduino/post/2018/07/03/arduino-uno-using-your-atmega328p-u-as-stand-alone

Ama işte temeller. Önce çipi çıkar. Bunu yaptıktan sonra aşağıdaki gibi görünecektir. (Not: Bir UNO'nun Elegoo klonunu kullanıyorum).

Ardından, pin 7'ye güç uygular ve pin 8'i GND'ye bağlarsınız.

16MHz Kristal Gerekiyor

Ancak, çip bu noktada eskizinizi çalıştırmıyor gibi görünüyor. Çünkü 16MHz'de çalışmak için bir kristale ihtiyacınız var.

UNO kartında bu çip takılı ve bu yüzden çalışıyor. Burada görebilirsiniz:

Son olarak 16MHz kristal ve birkaç 22pF kapak eklersiniz ve çipiniz bağımsız çalışır (UNO yok).

9 ve 10 numaralı iğnelere kristal eklersiniz. Tüm ayrıntıları blog girişimi veya atmega328 veri sayfasını okuyarak görebilirsiniz .

Sonunda, Sadece Başka Her Şey Tel

Bundan sonra, devrenizin geri kalanını uygun pimlere bağlayın ve ATMega328p-pu bağımsız çalıştırabilirsiniz.

Aslında güzel bir öğrenme deneyimi.
Sadece UNO'nuz için yedek atmega328p-pu cips satın alın ve istediğiniz tüm projeleri çok ucuza oluşturabilirsiniz.

STM32F103C8T6 geliştirme kartını kontrol edin, yaklaşık 1,5 $ maliyet ve Arduino Uno'dan daha hızlı / daha fazla belleğe sahiptir ve çok daha küçüktür.

Arduino IDE ile çalışabilir, ancak tüm kütüphaneler desteklenmez, bu nedenle kullanılan kütüphanelerinizin desteklenip desteklenmediğini veya bunun yerine kullanabileceğiniz farklı kütüphaneler olup olmadığını kullanmak için önce kontrol edin.

Güncelleme

farklılıklar:

                       Arduino Uno       STM32F103C8T6 Mini Dev Board

MicroController            Atmega328P           Cortex M3
MIPS/MHz                        1                   1.25
Operating Voltage [V]           5                   3.3, most pins 5V tolerant
Input Voltage   [V]            7-12               USB only
Input Voltage (limit) [V]      6-20                (USB)
Digital I/O Pins               16                   37
From them:PWM Digital I/O Pins  6                   12
Analog Input Pins               6                   10
DC Current per I/O Pin [mA]    20                    ?
DC Current for 3.3V Pin [mA]   50                    ?
Flash [KB}                     32                   64
SRAM [KB]                       2                   20
EEPROM [KB]                     1                    -
Clock Speed [MHz]              16                   72

I2C                             1                    2
SPI                             1                    2 (18 MBit/s)
UART                            1                    3
CAN                             0                    1
USB                             0          USB 2.0 FS 12 MBit        
DMA                             0          7 channels (ATsP, SPI, I2C, USART)
RTC                             0                    1
CRC                             0                    1
Unique ID                       0                    1

Programmed by                  USB                 SWD Debug (around $5)

IDE                         Arduino IDE         Arduino IDE, CubeMX, ...
Libraries                      Many               Limited

Dimensions  [mm]            68.6 x 53.4           53 x 22
Weight       [g]               25                    ?
Price (cheapest)  [$]         2.50                 1.50

Not: Daha önce yazıldığı gibi, daha iyi özelliklere rağmen, tüm kütüphaneler desteklenmez. Ayrıca bir programcının satın alınması gerekir (sadece bir kez, yaklaşık 5 $ maliyeti).

Ürünüm için bir Arduino Uno'dan gittim :

için Arduino Pro Mini :

Evet , PC'ye programlama ve seri coms için bir FTDI kablosuna ihtiyacınız olacak , ancak her zaman coms'a ihtiyacınız yoksa, programı her cihaza yüklemek için sadece bir kabloya ihtiyacınız olacak. Onlar da oldukça ucuz bulunabilir.

Ancak, Arduino Pro Mini'nin artık emekli olduğunu fark ettim, bu yüzden kaynak yapmak biraz daha zor olabilir ( hala AliExpress'te mevcuttur ). Bu nedenle, bunun yerine Arduino Nano'yu denemenizi öneririz :

yerleşik USB ek avantajına sahip, yani artık programlama veya coms için FTDI kablosuna ihtiyacınız yok.

Bu 3 kartın işlemcisi olan ATMega328P'nin doğal USB'si yoktur, yani kartın FTDI kablosunda kullanılan FTDI FT232RL IC'yi de içermesi gerekir . Bu IC'ye sahip olmak, gelirinize ek maliyetler ekleyebilir.

Cihaz başına birkaç dolar daha ucuz olması için, yerel USB kodlarına sahip bir mikro denetleyici (ATMega32U4 gibi) kullanabilirsiniz (ve böylece FTDI IC'ye kaydedersiniz). Böyle bir ürün Arduino Micro :

Bahsedilen tüm bu kartlar Arduino Ekosisteminde yereldir ve (emekli Pro Mini dışında) çevrimiçi veya yerel elektronik mağazanızda kolay kaynak sağlanmalıdır. Arduino Uno programınız tüm bu alternatifler için çalışacaktır - sadece Arduino IDE'deki kartı değiştirmeniz gerekir:

Bahsetmek istediğim bir tahta daha var - DigiSpark :

Sadece daha küçük programlar için uygundur, bazı özelliklerinde sınırlıdır ve resmi bir Arduino kartı değildir. Bunu söyledikten sonra , bol miktarda Arduino desteği var - ve ucuz!

Arduino ve araç zincirini kullanmaya devam etmek istiyorsanız, sadece çıplak bir ATmega 328p (Arduino Uno'nun kalbindeki mikro denetleyici) sipariş edebilir ve kendi başına kullanabilirsiniz!

Oldukça düşük maliyetlidir (1,50 $ - 3,00 $ aralığı) ve breadboard dostudur. Daha kalıcı bir çözüm için, tasarımınız bu seviyeye ulaştığında bunları bir proto-board'a (perfboard) veya hatta özel olarak tasarlanmış bir devre kartına lehimleyebilirsiniz.

İşte Arduino milletlerinden, sadece ATmega 328p gibi ham bileşenleri kullanarak bir breadboard üzerinde bir Arduino kurma hakkında mükemmel bir rehber . Bu tasarım, tıpkı Arduino Uno gibi harici bir 16MHz saat kristali kullanır.

328p'de dahili 8MHz saati kullanmakta sorun yaşıyorsanız, ekstra bileşenlerin çoğunu ortadan kaldırabilir ve bu kılavuzdaki gibi ham çipi çalıştırabilirsiniz (varsayılan Arduino önyükleyici yerine Arduino Lilypad Bootloader'ı kullanarak). Bu daha fazla tasarruf sağlayacaktır!

Her iki durumda da, 328p'de yerleşik bir USB bağlantı noktası olmadığından bir AVR Programlayıcı ünitesine ihtiyacınız olacak. Bu, bu kurulumun en pahalı kısmı olacak, ancak iyi haber sadece birine ihtiyacınız var ve ihtiyacınız olan herhangi bir 328p'yi programlayabilir. ESP çipleri gibi Seri Tx / Rx pimleri üzerinden programlanabilen standart dışı çipleri programlamak için de kullanılabilirler (sadece elle bağlarsınız). Bu tür mikro denetleyiciler konusunda ciddiyseniz bunlardan birine sahip olmak çok yararlıdır.

ATmega 328p Mikrodenetleyici Chip

ATMega Pin Çıkartmaları

Perfboard

AVR Programcı

Nano ve Pro Mini'yi seviyorum. Onunla diğer modüllerle birlikte bir breadboard üzerinde çalışmayı seviyorum. Daha fazla devre varsa, bir Uno kullanmaktan çok daha uygun buldum. Daha hızlı işlemciler var, ancak birçok proje için 16Mhz 328 fazlasıyla yeterli. Ve Uno gibi, bu ikisi de 5 volt enerjili parçalardır. Bazen bağlanmak için ihtiyacınız olan şey 3.3 volt işlemcilerle iyi sonuç vermiyor.

Pro Mini ve Nano kolayca 0.1 "aralıklı" Veroboard "(veya eşdeğeri) içine lehimlenebilir Eğer klonlanmış parçaları satın almak sakıncası yoksa, bir Nano ve Pro Mini maliyeti sadece birkaç dolar. ve hatta Ebay, teslimat konusunda sabırlı olduğunuz sürece sizi çok kurtarabilir.

Şu anda en sık kullandığım modül ESP8266. Sadece birkaç dolara mal olan ve oldukça olgun bir Arduino çerçevesine sahip güçlü bir WiFi platformudur. Genellikle bunu tasarımdaki tek işlemci olarak kullanıyorum. Hatta bir veri kaydedici için temel olarak kullandım ve WiFi özelliğini tamamen görmezden geldim. 186x4 lityum pil ile çalışan 20x4 karakter LCD, akım / gerilim ölçüm çipi (INA219) ve bir SD bellek kartı.

Çok iyi ucuz seçenekler var.

Arduino Pro Micro klonları süper ucuzdur ve bunları programlamak için ihtiyacınız olan tek şey normal bir mikro USB kablosudur. Yararlı bir şey yapmak için muhtemelen başlıkları lehimlemeniz gerekecektir. 3.3V / 8MHz ve 5V / 16Mhz versiyonlarında mevcuttur.