Какую Arduino выбрать? Перечисление всех плюсов и минусов каждой платформы
Всех приветствую! Хочу представить подборку ардуино платформ с перечислением плюсов и минусов каждой модели. Особенно подборка будет интересна студентам технических ВУЗов, поскольку при реализации роботов/систем необходимо знать некоторые точности и разницу в семействе (из главных параметров при выборе контроллера это: минимальные габариты, большое количество цифровых входов/выходов, эмуляция под геймпады). Чем хороша платформа Arduino — это небольшие платы (даже самая крупная Mega имеет скромные размеры) с простым языком программирования, который позволяет при установке самых простых и дешевых модулей реализовать автономных роботов или довольно крупных объектов для автоматизации систем.
Arduino Nano
Начну, пожалуй, с самой популярной модели — Arduino Nano. На данный момент именно эту модель я считаю самым оптимальным выбором, поскольку она имеется крайне скромные габариты, большое количество цифровых и аналоговых портов (14 цифровых, 6 из которых имеют поддержку ШИМ и 8 аналоговых) и дешевле остальных, фактически это уменьшенная версия Arduino Uno, с увеличенным количеством аналоговых портов.
Arduino Uno
Является прародителем всех Arduino, но, к сожалению, кроме поддержки огромного количества шилдов (дополнительные платы, которые дополняют возможности ардуино, такие, как драйвер для двигателей, шилд с поддержкой карты памяти, GSM приемника, шилд для построения 3D принтера) ничем не выделяется, поскольку является фактически копией Arduino Nano, но в несколько раз больше
Arduino Mega
Один из самых интересных экземпляров, поскольку является одной из самых мощных из всего семейства. Микроконтроллер Atmega2560 (на котором базируется данная модель), является значительно более производительным, чем Atmega328 (используется в моделях Uno/Nano/Mini). Кроме высокой производительности в данной модели, увеличена встроенная и оперативная памяти (256 и 8 Кб соответственно). Также еще очень важным преимуществом является поддержка до 54 цифровых пинов (12 из которых имет поддержку ШИМ) и 12 аналоговых. Соответственно данная модель послужит для реализации больших проектов, где нужна высокая производительность или большое количество цифровых пинов
Arduino Due
Самая мощная модель в семействе, которая базируется на микроконтроллере Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. Фактически полная копия Arduino Mega, но значительно производительнее и с большим количеством постоянной и оперативной памятью, 512 и 96 Кб соответственно. Мое мнение про плату — она излишне производительна, для 95% пользователей хватит и мощности Arduino Mega даже для самых сложных проектов
Arduino Pro Mini
Устройство, которое базируется на аналогичном микроконтроллере, как и Arduino Uno/Nano — Atmega328. Имеется 14 цифровых портов (6 из которых могут работать ШИМ-выходов) и 8 аналоговых. Плата имеет самые скромные размеры из всех моделей рассматриваемых в подборке, фактически это аналог ардуино нано, в котором отсутствует программатор
Arduino Leonardo
Идентичная по размерам с Arduino Uno, но имеет следующие отличия: используется другой микроконтроллер (Atmega32u4), больше цифровых и аналоговых портов (20 (7 из которых ШИМ) и 12) а также эта модель может работать как геймпад/мышь/клавиатура с персональным компьютером.
Arduino LilyPad
Самая миниатюрная модель из семейства, используется, где нужна компактность и нет необходимости в большом количестве входов/выходов, так как в данной модели их всего 6. Найдет свое применение на самоделках на одежде, например: подогрев иди подсветка куртки.
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Всех приветствую! Люблю тестировать различную электронику, после чего делиться мнением о своем опыте эксплуатации. Делюсь мнением чаще всего, если устройство вызвало какие-либо положительные либо отрицательные эмоции. Также советую подписаться на мою Telegram группу, где я публикую товары со скидками. Ниже представлены представлены подборки самых разнообразных товаров, самые интересные из которых:
Arduino UNO или Arduino NANO?
Унка имха лучше всего подходит для знакомства, т.к. не большая ни маленькая и всё в ней есть. Желательно покупать сразу с УСБ шнурком, хотя он там обычный стандартный (подойдёт от принтера стандартный усб-шнур).
Нано/мини имха больше для реализации каких то простых изделий «в железе» / в бою.
Т.е. её запрограммировал, зашил всё, припаял всё что надо, закрутил в коробочку и забыл про её существование, т.к. она теперь управляет конечным устройством.
P.S. Для знакомства можно имха поиграться и на сайтах, ссылки на которые приводили в блоге.
P.P.S. Многие берут себе и нанку для начала, т.к. она всегда дешевле унки.
В первой теме в блоге я приводил ссылки на али с ценниками на мини и на уно. Нано стоит чуть-чуть дороже мини, и дешевле уны.
Как выбрать Arduino
Как выбрать Arduino′ Данный вопрос возникает у всех, кто впервые решился создать проект с использованием Arduino. Определились с необходимыми деталями: сенсорами, датчиками, модулями и т.д., и столкнулись с немалым ассортиментом плат Arduino, в добавок у каждой платы еще и по два, три аналога. Некоторые думают, что чем дороже и мощнее — тем лучше, приобретают серьезные решения, как например Arduino Due, а потом понимают, что на нем работают не все скетчи, и самостоятельно справиться со всей мощью данного девайса, для них трудно. Другие идут по противоположному пути и сталкиваются с нехваткой ресурсов (память, выводы, порты, тактовая частота, питание). Как же найти ту золотую середину′ Попробуем разобраться.
Arduino Uno
Arduino Mega 2560
Arduino Leonardo
Arduino Due
Arduino ProMini 3.3V
Arduino ProMini 5V
Arduino NANO V3.0
Arduino MICRO
Первый вопрос влияющий на выбор Arduino — какой проект Вы хотите реализовать′
Если Вы хотите создать уже готовый проект, любезно предоставленный другими разработчиками, то логичным приобретением будет та Arduino, на которой проект был создан изначально. Здесь стоит отметить тот факт, что теперь, на территории РФ платы Arduino распространяются под торговой маркой Geduino . То есть, как Вы правильно поняли, Arduino Micro отличается от Geduino Micro названием и логотипом (это не аналог), о чем написано на официальном сайте. А так как последняя стоит дешевле, то выбор очевиден.
Если Вы не определились с проектом, но хотите приобрести Arduino для собственных экспериментов, то немаловажным фактором является количество различных примеров в сети, под ту или иную Arduino. Тут несомненным лидером является Arduino UNO , это объясняется тем, что данная плата является старшей в линейке Arduino, при этом не является устаревшей, так как претерпела не мало изменений с момента создания.
Если Вы собираетесь реализовать собственный проект, то к выбору Arduino стоит подходить методом исключения. Если в Вашем проекте имеются модули с выводами под Arduino Uno, тогда исключаем Arduino ProMini 3.3V, Arduino ProMini 5V , Arduino Nano и Arduino MICRO. Если таковые модули в проекте не предусмотрены, то сначала исключаем те Arduino, которые не подходят по размерам, а затем те Arduino, количество выводов (цифровых, аналоговых, ШИМ, интерфейсных), тактовая частота и напряжение питания которых, больше чем требуется по проекту. При этом запас памяти должен быть не менее 30% от требуемого проектом.
Чуть сложнее обстоят дела с аналогами. Они похожи по названию на оригинал (например: xDuino UNO R3 CH340G и DCcduino UNO R3 CH340G , — это аналоги Arduino UNO R3, а Arduino NANO CH340G — аналог Arduino Nano ), но могут иметь другой тип USB разъема, немного отличаться по габаритам, иметь иной контроллер USB, иной тип корпуса микроконтроллера, цвет платы и т.д. Здесь нужно понимать, что данные платы повторяют функционал их оригинала (на который они похожи названием), так как используют тот же микроконтроллер ATmega, той же серии. Габариты платы, корпус микроконтроллера и тип USB порта, можно определить по фото. А наличие «CH340G» в названии, означает о том, что в качестве контроллера USB используется не стандартный для Arduino чип FTDI, а его аналог CH340G, следовательно, для подключения такой Arduino к компьютеру, нужно установить драйвер для чипа CH340G. Данные платы подойдут тем, кто считает, что однократная установка драйвера не является неудобством, а пониженная цена — является преимуществом перед оригинальным названием.
Arduino Nano
Arduino Nano — это функциональный аналог Arduino Uno, но размещённый на миниатюрной плате. Отличие заключается в отсутствии собственного гнезда для внешнего питания, использованием чипа FTDI FT232RL для USB-Serial преобразования и применением mini-USB кабеля для взаимодействия вместо стандартного. В остальном, начинка и способы взаимодействия совпадают с базовой моделью.Платформа имеет штырьковые контакты, что позволяет легко устанавливать её на макетную плату. Используйте Arduino Nano там, где важна компактность, а возможностей Arduino Mini либо не достаточно, либо не хочется заниматься пайкой.
Плата Arduino Nano
Платформа Nano, построенная на микроконтроллере ATmega328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах. Она имеет схожую с Arduino Duemilanove функциональность, однако отличается сборкой. Отличие заключается в отсутствии силового разъема постоянного тока и работе через кабель Mini-B USB. Nano разработана и продается компанией Gravitech.
Плата Arduino Nano
Характеристики Arduino Nano
Микроконтроллер
Atmel ATmega168 или ATmega328
Рабочее напряжение (логическая уровень)
Входное напряжение (рекомендуемое)
Входное напряжение (предельное)
Цифровые Входы/Выходы
14 (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы
Постоянный ток через вход/выход
Флеш-память
16 Кб (ATmega168) или 32 Кб (ATmega328) при этом 2 Кб используются для загрузчика
1 Кб (ATmega168) или 2 Кб (ATmega328)
512 байт (ATmega168) или 1 Кб (ATmega328)
Тактовая частота
1.85 см x 4.2 см
Питание Arduino Nano
Arduino Nano может получать питание через подключение Mini-B USB, или от нерегулируемого 6-20 В (вывод 30), или регулируемого 5 В (вывод 27), внешнего источника питания. Автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.
Микросхема FTDI FT232RL получает питание, только если сама платформа запитана от USB. Таким образом при работе от внешнего источника (не USB), будет отсутствовать напряжение 3.3 В, генерируемое микросхемой FTDI, при этом светодиоды RX и TX мигаю только при наличие сигнала высокого уровня на выводах 0 и 1.
Память Arduino Nano
Микроконтроллер ATmega168 имеет 16 кБ флеш-памяти для хранения кода программы, а микроконтроллер ATmega328, в свою очередь, имеет 32 кБ (в обоих случаях 2 кБ используется для хранения загрузчика). ATmega168 имеет 1 кБ ОЗУ и 512 байт EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM), а ATmega328 – 2 кБ ОЗУ и 1 Кб EEPROM.
Входы и Выходы Arduino Nano
Каждый из 14 цифровых выводов Nano, используя функции pinMode(), digitalWrite(), и digitalRead(), может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 5 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 подключены к соответствующим выводам микросхемы последовательной шины FTDI USB-to-TTL.
- 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 функции analogWrite().
- 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 Nano установлены 8 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Стандартно выводы имеют диапазон измерения до 5 В относительно земли, тем не менее имеется возможность изменить верхний предел посредством функции analogReference(). Некоторые выводы имеют дополнительные функции:
- I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI). Для создания используется библиотека Wire (информация на сайте Wiring).
Дополнительная пара выводов платформы:
- AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference().
- 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.
Где купить Arduino
Наборы Arduino можно купить на официальном сайте и в многочисленных интернет-магазинах.
Наиболее привлекательные цены, постоянные спецпредложения и бесплатная доставка на сайтах китайских магазинов AliExpress и DealExtreme . Если нет времени ждать посылку из Китая — рекомендуем интернет-магазин Амперка. Низкие цены и быструю доставку предлагает интернет-магазин ROBstore.
Будьте аккуратны при выборе – в продаже есть как оригинальные платы, так и более дешевые клоны. Впрочем аналоги не значительно отличаются от оригинала.