บอร์ด Arduino ตัวไหนให้เลือก

ในบรรดาบอร์ด Arduino ที่หลากหลายมันเป็นเรื่องยากสำหรับผู้เริ่มต้นที่จะเลือกบอร์ดที่เหมาะสม นอกเหนือจากบอร์ดอย่างเป็นทางการเช่น Arduino UNO, Nano, MEGA แล้วยังมีบอร์ดที่เข้ากันได้กับ Arduino เช่น Digispark, Electronic Corps, Seeeduino, Freeduino, Robocraft และอื่น ๆ อะไรคือความแตกต่างและบอร์ด Arduino ที่จะเลือก? ลองคิดดูสิ!

ความเข้ากันได้ของโล่และคุณสมบัติหลัก

บางทีคุณลักษณะนี้อาจเทียบเท่ากับ: ขนาดหน่วยความจำ, ความถี่สัญญาณนาฬิกาและประเภทของไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ บอร์ดโคลน Arduino สามารถแบ่งได้คล้ายกับ Arduino UNO, MEGA และกระดานฐานอื่น ๆ ที่พบมากที่สุดคือ UNO ในความเป็นจริงโคลนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับมัน ความเข้ากันได้กับ shields นั้นมาจากการจัดเรียงของเทอร์มินัลบล็อกและเค้าโครง PCB

ขนาดของบอร์ด UNO ดั้งเดิมคือ 6.9x5.3 ซม. ขนาดของบอร์ดอื่นอาจแตกต่างกันไป แต่ตำแหน่งของเทอร์มินัลบล็อกและระยะห่างระหว่างขั้วต่อควรอยู่ในระดับเดียวกัน ในกรณีนี้บอร์ดจะเข้ากันได้กับมาตรฐานโล่ของแหล่งกำเนิดใด ๆ

หากเรากำลังพูดถึงในบริบทของ "arduino" เป็นไปได้มากว่ารุ่นนี้เป็นสิ่งที่มีความหมาย อาจไม่มีความแตกต่างระหว่างต้นฉบับและโคลนคือเช่น สำเนาเต็มรูปแบบและความแตกต่างอาจเป็นเพียงสีของฝาครอบบอร์ดและวิธีเฟิร์มแวร์ ตัวแปลงแบบอนุกรม USB บน ONO เดียวกันนั้นทำบนไมโครคอนโทรลเลอร์ในขณะที่ NANO ดั้งเดิม - บนไมโครคอนโทรลเลอร์ 232 และจีนบน - บน CH340 นอกจากนี้ยังมี ONO ที่มีตัวแปลงดังกล่าวเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในภายหลัง

ในทางกลับกันอาจมีความแตกต่างในแผนการจ่ายไฟและชิปไดรเวอร์เพิ่มเติม, วงจรป้องกัน, วงจรแยก, ตัวขยายพอร์ตที่รีจิสเตอร์เปลี่ยนกะ ฯลฯ สร้างขึ้นในบอร์ด

แนวคิดของ Arduino เข้ากันได้หมายความว่า เข้ากันได้กับ Arduino IDE และภาษาการเขียนโปรแกรมที่สอดคล้องกันในขณะที่มันไม่จำเป็นต้องเข้ากันได้กับโล่ ตัวอย่างของบอร์ดเช่น Lillypad

บอร์ดนี้เข้ากันได้กับภาษา Arduino แต่ไม่สามารถใช้งานร่วมกับชิลด์ได้ หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อคุณต้องเชื่อมต่อด้วยตนเองกับหมุดที่เกี่ยวข้อง โดยวิธีการที่คณะกรรมการนี้มุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์สวมใส่เป็นตัวเลือกสำหรับเสื้อผ้าสมาร์ท กระดานนี้ทำโดย SparkFun

ภาพรวมของบอร์ดและเคล็ดลับสำหรับการใช้งาน

การดัดแปลงจำนวนมากและบอร์ดของบุคคลที่สามไม่ใช่การลอกเลียนแบบหรือปลอม สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะ Arduino มีนโยบายแบบเปิดซึ่งช่วยให้คุณสามารถปรับเปลี่ยนการออกแบบและประกอบชุดพร้อมชุดบันเดิลฟรีสำหรับพื้นที่เฉพาะ:

• หุ่นยนต์;

• อัตโนมัติ;

• สำหรับการฝึกอบรม ฯลฯ

ชื่อของบอร์ดมักจะมีคำนำหน้า Duino เช่น craft Duver หรือ DCduino และรูปแบบของคณะกรรมการสามารถจับคู่ชื่อได้เช่นเดียวกับ DCduino UNO เดียวกันหากมีการเสริมจะมีคำเสริมหน้าอื่นหรือคำที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง นอกเหนือจากข้างต้นแล้วยังควรให้ความสนใจกับแรงดันไฟฟ้าและระดับลอจิกซึ่งสามารถเป็น 3.3 และ 5 V.

สำหรับผู้เริ่มต้นคุณต้องใช้บอร์ดทั่วไป - เช่น Arduino UNO หรือ Nano ราคาแรกอยู่ที่ 5 ดอลลาร์ส่วนที่สองราคาถูกกว่าเล็กน้อย - 3-5 ดอลลาร์

หากคุณพบรุ่นที่เรียกว่า Duemilanove นี่เป็นอะนาล็อกที่สมบูรณ์ของ UNO ความแตกต่างนั้นเป็นเพียงวิธีการสื่อสารกับคอมพิวเตอร์เท่านั้นฉันได้กล่าวถึงข้างต้นแล้วว่าที่ UNO มันถูกจัดระเบียบบนไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มเติม - Atmega8u2, Duemilanove สื่อสารกับคอมพิวเตอร์ผ่าน FT232RL

มาดูรีวิวของคณะกรรมการกันดีกว่า ในภาพด้านล่างนี่เป็นโคลนเต็มรูปแบบของอาร์ดิโนด้านล่างเราจะดูที่บอร์ดอัพเกรด

Iteaduino

UNO clone ที่ยอดเยี่ยมความแตกต่างหลักคือการมีหน้าสัมผัสเพิ่มเติมของตัวเชื่อมต่อ "GVS" (สัญญาณแรงดันกราวด์) นี่ไม่ใช่ตัวเชื่อมต่อ แต่เป็นลำดับของสายในตัวเชื่อมต่อ นี่คือจำนวนเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อ

แต่ในหวีแบบมาตรฐานรายชื่อจะแตกต่างกันในขณะที่คุณจะมีหน้าสัมผัสพลังงานไม่เพียงพอ (Vcc และ Gnd) คุณจะต้องบิดสายไฟหรือใช้เขียงหั่นขนมแบบประสานผู้พัฒนา Iteaduino มองเห็นสิ่งนี้และแก้ไขปัญหาด้วยการทำสำเนารายชื่อติดต่อเช่น“ พ่อ” ในลำดับที่ถูกต้อง

หากคุณไม่พบบอร์ดดังกล่าวคุณจะต้องซื้อเกราะ แต่การทำงานกับมันไม่สะดวกโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้เริ่มต้นมันจะดีกว่าเมื่อมีชิ้นส่วนน้อยลง

บอร์ดดังกล่าวสามารถลดขนาดและน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยการลดจำนวนของเกราะ

Arduino Ethernet

ไม่เหมือนบอร์ดอื่นที่มีความสามารถในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านสายเคเบิลและติดตั้งการ์ด micro SD แม้ว่าจะมีเกราะป้องกันอีเธอร์เน็ต แต่อีกครั้ง - มันจะเพิ่มปริมาณการครอบครองโดยคณะกรรมการในกรณีและน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ การชำระเงิน เข้ากันได้กับโล่แต่มันขาดอินเตอร์เฟส USB

สำหรับเฟิร์มแวร์คุณต้องซื้อตัวแปลง USB-UART เช่นนี้เพิ่มเติมตัวอย่างเช่นหวีของมันจะพอดีกับบอร์ด Arduino Ethernet

Leonardo และ Esplora

โมเดล Arduino สำหรับผู้ที่ต้องการอินพุตแบบอะนาล็อกจำนวนมากเพื่ออ่านเซ็นเซอร์อะนาล็อกมี 12 ตัวเทียบกับ 6 ตัวบนบอร์ด UNO

สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการใช้ Atmega32u4 ไม่ใช่ Atmega328 เนื่องจากบอร์ดส่วนใหญ่ที่เชื่อมต่อกับหมุดเหล่านั้นบน UNO เป็นดิจิทัล: 4, 6, 8, 9, 10, 12

การเดินสายดังกล่าวช่วยให้คุณใช้งานได้เหมือนเดิมซึ่งให้ความเข้ากันได้กับการ์ดเอ็กซ์แพนชันหรือเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณอะนาล็อก เอาต์พุต PWM ที่นี่ไม่ใช่ 6 แต่เป็น 7

ความต้องการตัวแปลง USB-UART ได้หายไป Atmega32u4 ได้รวมการสนับสนุนฮาร์ดแวร์ USB เข้าด้วยกัน อาจจำเป็นต้องมีโมดูล PoE สำหรับการดำเนินการ บอร์ดดังกล่าวเหมาะสำหรับการสร้างตัวควบคุมสำหรับพีซีรองรับ USB HID และสามารถทำหน้าที่เป็นเมาส์หรือคีย์บอร์ดหรือแป้นเกมโดยมีการเชื่อมโยงและรายละเอียดที่สอดคล้องกัน

เลโอนาร์โดมีความน่าสนใจด้วยขนาดที่เท่ากันและเข้ากันได้กับ UNO จึงมีฟังก์ชั่นเพิ่มเติมในการทำงานกับ PWM และสัญญาณอะนาล็อก

จากที่กล่าวมา Esplora ทำขึ้น - โดยทั่วไปแล้วเป็นจอยสติ๊กบอร์ดที่เข้ากันได้กับรหัส Arudin และความสามารถในการตั้งโปรแกรมและสร้างอุปกรณ์ที่ไม่ซ้ำ ในภาพด้านล่างคุณจะเห็นบอร์ดที่มีจอแสดงผลเพิ่มเติม (ไม่รวมอยู่ในชุด) มันมีลักษณะคล้ายกับคอนโซลพกพา

MEGA และ DUE

หากคุณกำลังจะสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับทั้งบ้านหรือโครงการขนาดใหญ่อื่นคุณจะไม่ได้ข้อสรุปเพียงพอ สำหรับการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ทั้งหมด. Atmega2560 คอนโทรลเลอร์จะมาช่วยชีวิตและบอร์ด Arduino ที่มีชื่อเดียวกันมี 54 อินพุตและเอาต์พุตดิจิตอลและอนาล็อก 16 ตัว นี่เป็นมากกว่า 2 เท่ามากกว่าที่เราตรวจสอบข้างต้น โล่ใหญ่ที่เกี่ยวข้องนั้นขายให้เธอ

โล่ UNO เข้ากันได้กับเงื่อนไข มีความจำเป็นในไลบรารีเพื่อแก้ไขตำแหน่งของหมุดเนื่องจากหมายเลขของพวกเขาแตกต่างกัน

หากคุณต้องการคุณสมบัติเพิ่มเติมคุณควรเปลี่ยนสถาปัตยกรรม Arduino DUE ไม่ได้สร้างขึ้นในตระกูล AVR8 MK แต่ใช้กับ ARM CORTEX-M3 นี่คือคอนโทรลเลอร์ 32 บิต 54 ช่องสัญญาณดิจิตอลและ 12 ช่องสัญญาณอะนาล็อกจะช่วยในการตระหนักถึงโครงการขนาดใหญ่ 4 อินเตอร์เฟสของ UART, SPI, Twin-Wire, JTAG แฟลช 512 kb, 96 SRAM, 32 bits - ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินการความเร็วสูงของโปรแกรมที่ซับซ้อน

ฉันขอเตือนคุณว่า atmegi 328 มีหน่วยความจำแฟลชเพียง 32 KB และ SRAM 2 KB

ข้อควรระวัง:

พลังงานและแรงดันไฟฟ้าระดับลอจิก - 3.3 V หากคุณต้องการฆ่า DUE ให้ใช้ 5 V กับมัน

อาร์ดูนที่เล็กที่สุด

สำหรับผู้ที่สนใจเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวมีบอร์ดอย่างเป็นทางการจำนวนหนึ่งและเข้ากันได้กับ arduino ที่สนุกสนานมาก เหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการออกแบบอุปกรณ์ที่ซ่อนอยู่หรือสวมใส่ได้ (พกพา) ลองมาดูพวกเขาอย่างใกล้ชิด

นาโน

รุ่นปัจจุบันคือ Arduino Nano v3.0 ที่เล็กที่สุดสะดวกที่สุดคือสายเคเบิล Mini-b USB ใช้สำหรับเฟิร์มแวร์ แต่สำเนาภาษาจีนมักใช้ขั้วต่อ micro-USB ซึ่งเป็นเรื่องปกติมากสำหรับการเชื่อมต่อสมาร์ทโฟนกับคอมพิวเตอร์หรือชาร์จ

ตามจำนวนและวัตถุประสงค์ของหมุดมันคล้ายกับ UNO แต่ไม่เข้ากันกับโล่ โดยวิธีการสำหรับนาโนมีโล่พิเศษ (จีนกำลังทำทุกอย่างที่คุณสามารถจินตนาการ) บ่อยครั้งที่สำเนาภาษาจีนใช้ CH340G เพื่อสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ผ่านทาง USB โดยส่วนตัวฉันไม่ได้ติดตั้งไดรเวอร์โดยอัตโนมัติใน Windows 8.1 ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากค้นหาชื่อของชิปใน Google 2 นาทีจากนั้นทุกอย่างก็เหมือนเครื่องจักร

มากกว่านาโนเล็กน้อย ไมโครและนาโนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวางบนเขียงหั่นขนมซึ่งมักจะทำให้การประกอบและติดตั้งวงจรสะดวกยิ่งขึ้นมิฉะนั้นทุกอย่างจะคล้ายกับความแตกต่างก่อนหน้านี้เฉพาะในรูปแบบของกระดาน

Arduino mini - ไม่ทำงานผ่าน USB

บอร์ดขนาดเล็กที่สุดคล้ายกับฟังก์ชั่นการ“ unk” และ“ nanks” คือ“ mini” มันตลกที่บอร์ดที่เล็กที่สุดซึ่งตัดสินโดยชื่อควรมากกว่า "นาโน" มันกลับกลายเป็นตรงกันข้าม ประหยัดขนาดได้โดยการกำจัดโหนดการสื่อสารสำหรับ usb (rs232, ch340g และอื่น ๆ ) และตัวเชื่อมต่อ ในการทำเช่นนี้มีแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับเชื่อมต่อผ่านอินเตอร์เฟสแบบอนุกรม

เฟิร์มแวร์ดำเนินการโดยใช้อะแดปเตอร์ USB-serial (usb-uart) หากคุณกำลังจะมีส่วนร่วมในไมโครคอนโทรลเลอร์ - มันคุ้มค่าที่จะซื้อมันซึ่งมันมีประโยชน์มากมาย

มันสามารถมาพร้อมกับแผ่นสัมผัสบัดกรีหรือรวมอยู่ในชุดสำหรับการติดตั้งด้วยตนเอง

Arduino ที่เล็กที่สุดที่ attiny

การพัฒนา Digispark ที่น่าสนใจ ฟอร์มแฟกเตอร์ของมันมีลักษณะคล้ายกับแฟลชไดรฟ์ USB ไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลสำหรับเฟิร์มแวร์ แต่เสียบเข้ากับพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์เอง

ในการกำจัดของคุณมีเพียง 6 พิน (3 PWM และอนาล็อก 4, I2C), หน่วยความจำแฟลช 8 KB สำหรับโปรแกรม, 512 ไบต์ไบออสและแรม, หน่วยความจำ 2 KB, ตามปกติ, ครอบครองโดย bootloader, เพื่อให้มีเพียง 6 KB เท่านั้น

เมื่อใช้แฟลชพินดิจิตอล 2 ตัว (P3, P4) ใน USB แต่คุณสามารถใช้งานได้หลังจากกะพริบเมื่อถูกตัดการเชื่อมต่อจากคอมพิวเตอร์ ให้ความสนใจกับ pinout - มันเขียนไว้ที่ด้านหลังของกระดานในภาพด้านขวา ในการทำงานกับมันคุณต้องกำหนดค่า IDE

คุณสมบัติเพิ่มเติมไม่กี่:

1. พิน P5 คือ“ RESET” หากมีการใช้ศูนย์โลจิคัลกับบอร์ดบอร์ดจะรีบูตมันคือ A0, เช่น อินพุตแบบอะนาล็อกแรกสัญญาณสามารถอ่านได้ในช่วงมากกว่า 1.2 V เนื่องจากทุกอย่างด้านล่างถูกมองว่าเป็น“ ศูนย์” และกำลังดำเนินการรีบูต พินที่น่าสงสัยโดยทั่วไป แต่ถ้าคุณคิดว่าจะใช้มันอย่างไรและสัญญาณที่วัดได้ถึงศูนย์เลยทุกอย่างก็ไม่เลว

2. ลืมเกี่ยวกับการตรวจสอบพอร์ต Serial ไม่ทำงานดังนั้นบอร์ดไม่สามารถดีบั๊กจากคอมพิวเตอร์ได้ สิ่งนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้ - หากคุณอุทิศเวลาในการออกแบบดีหรือใช้อุปกรณ์วัดภายนอก - หลอดควบคุมมัลติมิเตอร์ออสซิลโลสโคป

ข้อสรุป

ฉันหวังว่าบทความนี้จะช่วยคุณในการตัดสินใจเลือกคณะกรรมการ ฉันพยายามพิจารณาช่วงที่กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ของอาร์ดิโนในข้อความจำนวนน้อยมันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะตรวจสอบรายละเอียดของบอร์ดแต่ละบอร์ดเพราะมันเกือบจะเหมือนกันยกเว้นการเพิ่มต่างๆ