Arduino mini размеры. Самостоятельная перепрошивка Arduino Pro Mini.

Инструкция

Сначала пара слов о самом программаторе. Купить такой можно за 2 доллара в любом китайском интернет-магазине.
Разъём типа USB-A используется, понятно, для подключения программатора к компьютеру.
ISP-соединитель нужен для подключения к программируемой плате.
Джампер JP1 контролирует напряжение на VCC выводе ISP-коннектора. Оно может быть 3,3 В или 5 В. Если целевое программируемое устройство имеет собственный источник питания, нужно убрать перемычку.
Джампер JP2 используется для перепрошивки самого программатора; в данной статье не рассматривается.
Перемычка JP3 нужна, если тактовая частота целевого устройства ниже 1,5 МГц.
Два светодиода показывают: G - питание подаётся на программатор, R - программатор соединён с целевым устройством.

Подключим программатор к USB-порту компьютера. Скорее всего, через какое-то небольшое время операционная система сообщит, что ей не удалось найти драйвер для данного устройства.
В этом случае скачаем драйвер для программатора с официального сайта http://www.fischl.de/usbasp/. Распакуем архив и установим драйвер стандартным способом. В диспетчере устройств должен появиться программатор USBasp. Теперь программатор готов к работе. Отключаем его от компьютера.

Воспользуемся макетной платой и соединительными проводами - это будет быстро и надёжно. Соединяем разъём программатора с выводами на Arduino Pro Mini согласно приведённой выше схеме.

Arduino Pro Mini - вид спереди		Arduino Pro Mini - вид сзади

Общие сведения

Arduino Pro Mini - это устройство на базе микроконтроллера ATmega328. В его состав входит: 14 цифровых входов/выходов (из них 6 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 8 аналоговых входов, кварцевый резонатор, кнопка сброса и контактные площадки для впаивания разъемов. Шестиконтактный разъем может служить для питания и взаимодействия с платой через USB посредством FTDI-переходника либо макетной платы Sparkfun.

Arduino Pro Mini предназначен для полустационарного монтажа в различное оборудование или установки. Плата специально поставляется без впаянных разъемов, что позволяет пользователю впаивать провода или использовать необходимые типы разъемов по своему усмотрению. По расположению выводов Arduino Mini Pro совместим Arduino Mini.

Существует две версии Pro Mini: одна работает от 3.3В при частоте 8 МГц, другая - от 5В при 16 МГц.

Arduino Pro Mini разработан и изготовлен фирмой SparkFun Electronics.

Схема и исходный проект

Характеристики

Питание

Arduino Pro Mini может быть запитан от различных источников:

• через макетную плату;
• через переходник FTDI , подсоединенный к шестиконтактному разъему;
• от стабилизированного источника питания с напряжением 3.3В или 5В (в зависимости от модели), подключенного к выводу Vcc.

Кроме того, на плате есть встроенный стабилизатор напряжения, благодаря которому допускается подавать на плату напряжение питания величиной до 12В. Если для питания платы используется нестабилизированный источник питания, убедитесь, что он подсоединен к выводу "RAW", а не VCC.

Ниже перечислены выводы питания, расположенные на плате:

• RAW. Для питания платы от нестабилизированного источника напряжения.
• VСС. Стабилизированное напряжение 3.3В или 5В.
• GND. Выводы земли.

Память

Объем флеш-памяти программ микроконтроллера ATmega328 составляет 32 КБ (из которых 2 КБ используются загрузчиком). Микроконтроллер также имеет 1 КБ памяти SRAM и 512 байт EEPROM (из которой можно считывать или записывать информацию с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и выходы

Связь

Arduino Pro Mini предоставляет ряд возможностей для осуществления связи с компьютером, еще одним Ардуино или другими микроконтроллерами. В ATmega328 имеется приемопередатчик UART, позволяющий осуществлять последовательную связь посредством цифровых выводов 0 (RX) и 1 (TX). В пакет программного обеспечения Ардуино входит специальная программа, позволяющая считывать и отправлять на Ардуино простые текстовые данные через USB-соединение.

ATmega328 в Arduino Pro Mini выпускается с прошитым загрузчиком, позволяющим загружать в микроконтроллер новые программы без необходимости использования внешнего программатора. Взаимодействие с ним осуществляется по оригинальному протоколу STK500 ( , ).

Автоматический (программный) сброс

Чтобы каждый раз перед загрузкой программы не требовалось нажимать кнопку сброса, Arduino Pro Mini спроектирован таким образом, который позволяет осуществлять его сброс программно с подключенного компьютера. Один из выводов шестиконтактного разъема соединен с выводом RESET микроконтроллера ATmega328 через конденсатор номиналом 100 нФ. При подключении компьютеру этот вывод также связан с одной из линий, участвующих в аппаратном управлении потоком данных, идущих через преобразователь USB-Serial: при использовании кабеля FTDI - с линией RTS, при использовании макетной платы Sparkfun - с линией DTR. Когда на этой линии появляется ноль, вывод RESET, соответственно, также переходит в низкий уровень на время, достаточное для перезагрузки микроконтроллера. Данная особенность используется для того, чтобы можно было прошивать микроконтроллер всего одним нажатием кнопки в среде программирования Ардуино. Такая архитектура позволяет уменьшить таймаут загрузчика, поскольку процесс прошивки всегда синхронизирован со спадом сигнала на линии RESET.

Однако эта система может приводить и к другим последствиям. При подключении Pro Mini к компьютерам, работающим на Mac OS X или Linux, его микроконтроллер будет сбрасываться при каждом соединении программного обеспечения с платой. После сброса на Pro Mini активизируется загрузчик на время около полсекунды. Несмотря на то, что загрузчик запрограммирован игнорировать посторонние данные (т.е. все данные, не касающиеся процесса прошивки новой программы), он может перехватить несколько первых байт данных из посылки, отправляемой плате сразу после установки соединения. Соответственно, если в программе, работающей на Ардуино, предусмотрено получение от компьютера каких-либо настроек или других данных при первом запуске, убедитесь, что программное обеспечение, с которым взаимодействует Ардуино, осуществляет отправку спустя секунду после установки соединения.

Физические характеристики

Габаритные размеры печатной платы Arduino Pro Mini: 1.8 см х 3.3 см.

Arduino Pro Mini вид сверху

Arduino Pro Mini вид снизу

Данная плата предназначена для использования в готовом устройстве. Поэтому у этого микроконтроллера нет встроенной микросхемы для связи по USB-UART. Так же нет и разъемов USB для подключения и прошивки. Это позволяет сильно уменьшить размеры платы, а также ее стоимость. Для подключения к компьютеру и прошивки используется специальный программатор. Существует две версии данной платы: с питанием 3,3 В и частотой 8 МГц и с питанием от 5 В с частотой 16 МГц. В младшей версии этой ардуинки используется чип ATmega168. Этот чип обладает меньшим объемом flash-памяти, энергонезависимой памяти, а так же пониженной тактовой частотой. Так как цена разных версий Arduino Pro Mini практически не отличается мы поговорим о старшей версии с чипом ATmega328 и тактовой частотой 16 МГц.

Arduino Pro Mini 5 В

Эта версия снабжена микроконтроллером ATmega328. В отличии от своего младшего собрата, он имеет вдвое большие объемы энергонезависимой и flash памяти. И может похвастаться тактовой частотой в 16 МГц. Узнать о способах прошивки этого микроконтроллера вы можете в моей статье:

Купить Arduino Pro Mini

• Качество практически не отличается от оригинальных плат, произведенных в Италии.
• Цена в разы ниже. Итальянская ардуино про мини стоит около 7$, а в Китае этот микроконтроллер обойдется в 1,5$
• В российских магазинах наценка составляет 100-500%. При этом очень часто под видом оригинальной платы могут продавать китайские, да еще и очень низкого качества.
• На алиэкспрессе вы легко можете найти надежных продавцов с хорошими отзывами.
• Вы можете воспользоваться скидочными купонами и кэшбэк сервисами.

Характеристики

• Микроконтроллер: ATmega168 или ATmega328
• Предельное напряжение питания: 3,3-12 В и 5-12 В
• Цифровых вводов/выводов: 14
• ШИМ: 6 цифровых пинов могут быть использованы как выводы ШИМ
• Аналоговые выводы: 8
• Максимальная сила тока: 40 mAh с одного вывода и 400 mAh со всех выводов.
• Flash память: 16 кб
• SRAM: 1 кб
• EEPROM: 512 байт
• Тактовая частота: 8 МГц и 16 МГц

Подключение питания к Arduino Pro Mini

Этот микроконтроллер можно питать тремя способами:

• Переходником FTDI, подключенному к 6 соответствующим пинам.
• Подавая стабилизированное напряжение на вывод Vcc. 3,3 В или 5 В в зависимости от версии
• Подавая напряжение на вывод RAW. 3,3-12 В или 5-12 В в зависимости от версии

Как уже было написано выше, плата имеет 14 цифровых пинов. На плате они помечены порядковым номером. Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 3,3 В или 5 В.

Аналоговые пины на плате помечены ведущей «A». Эти пины являются входами и не имеют подтягивающих резисторов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции analogRead(). Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) Arduino Pro Mini

ШИМ выходы у этой платы никак не помечены. Нужно просто запомнить номера цифровых выводов, которые подключены к широтно-импульсному генератору. У Arduino Pro Mini есть 6 выводов ШИМ, это пины 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Для использования ШИМ у Arduino есть специальная функция .

Другие пины:

• 0(Rx) и 1(Tx) используются для передачи данных по последовательному интерфейсу.
• Выводы 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) рассчитаны для связи по интерфейсу SPI.
• Так же на выводе D13 имеется встроенный в плату светодиод.
• А4 (SDA) и А5 (SCL) могут использоваться для связи с другими устройствами по шине I2C. Подробнее про этот интерфейс вы можете почитать на википедии . В среде разработке Arduino IDE есть встроенная библиотека «wire.h» для более легкой работы с I2C.

Физические характеристики

Arduino Pro Mini имеет следующие размеры: длина 33 мм и ширина 18 мм, а весит всего около 10 грамм. Расстояние между выводами равняется 2,54 мм.

После приобретения платы Ардуино Про Мини некоторые пользователи сталкиваются с проблемой прошивки, так как, чтобы прошить эту плату , необходимо купить ещё специальный программатор. В связи с этим, вы заинтересуетесь, как можно прошить плату без программатора? К счастью, сделать это достаточно просто. В этой статье подробно рассмотрим, как прошить или перепрошить Arduino Pro Mini. Давайте разбираться. Поехали!

Для перепрошивки вам понадобится Ардуино Uno. Первым делом нужно соединить GND с землёй, UCC - с плюсом, RXI и NX0 с такими же входами на Uno, а GRN - с reset. Лучше всего будет подать трёхвольтное напряжение. При подаче питания на плате загорится красный индикатор. Не забудьте предварительно достать из Uno контроллер ATMEGA.

Теперь необходимо подключить плату к компьютеру. Затем запустите на своём ПК Sketch. Находясь в главном окне утилиты, откройте меню «Файл» и нажмите на пункт «Примеры», далее наведите курсор на раздел «Basics» и в появившемся списке нажмите «Blink». После этого перейдите к верхней панели и откройте меню «Сервис». Выберите в нём пункт «Плата». В списке плат необходимо будет отметить строку «Arduino Pro Mini (5V, 16MHz) w/ATmega328» вместо той, что отмечена по умолчанию. Также не забудьте указать в настройках необходимый com-порт.

Затем нажмите кнопку «Загрузить» в программе. Как только в нижней строке появится слово «загрузка», нажмите на плате «reset». На экране вы увидите сообщение о том, что загрузка завершена. Готово. Перепрошивка успешно выполнена.

Теперь рассмотрим, как сделать то же самое, только через Nano. Откройте Sketch и перейдите в меню «Файл», выберите раздел «Образцы». В появившемся списке кликните по «ArduinoISP». Затем нужно зайти в «Инструменты», выбрать пункт «Плата» и отметить «Arduino Nano».

Выполните прошивку Nano с помощью скетча ArduinoISP. Проверьте скорость порта в функции setup. Именно такой будет скорость во время прошивки Pro Mini. В стандартном Sketch скорость равна 19200.

Подготовив Nano, приступайте к сборке breadboard, чтобы перепрошить Про Мини. Подключите +5V к Vcc, GND соедините с таким же входом, D10 с RST, а D11, D12 и D13 с аналогичными входами на Pro Mini.

Теперь необходимо подключить Nano к ПК. Прежде чем приступить к перепрошивке, убедитесь, что у вас используются равные скорости порта, ориентируясь на скорость из Sketch. Отыщите текстовый файл «boards» в папке «arduino». Открыв его, найдите строку:

pro5v328.name=Arduino Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ ATmega328

Если вы используете другую версию , выберите соответствующую. Проверьте заданную скорость. Также следует проверить настройки в текстовом файле «programmers».

Если с настройками всё в порядке, запустите/перезапустите IDE. После этого перейдите в меню «Инструменты» и укажите плату, которую нужно прошить вместе с типом программатора «Arduino as ISP».

На следующем шаге нужно открыть раздел «Файл» и кликнуть по пункту «Вгрузить через программатор». Так же, как и в вышерассмотренном случае, необходимо нажать на плате кнопку «reset», чтобы успешно выполнить перепрошивку. Всё. Готово.

Теперь вы будете знать, как можно прошить или перепрошить Ардуино Pro Mini без специального программатора. Пишите в комментариях была ли полезной для вас эта статья, рассказывайте другим пользователям о своём опыте прошивки Ардуино, и задавайте любые интересующие вопросы по рассмотренной теме.

Arduino Pro mini – компактная версия платформы Arduino, предназначенная для построения всевозможных проектов, имеющих не большие размеры. Платформа на 100% совместима с другими платформами Arduino, например такой как Arduino UNO, но намного компактнее её. В данной статье я сделаю обзор на китайский аналог Arduino Pro mini, расскажу чем она отличается от оригинала, чем данная плата отличается от других плат платформы Arduino, а так же расскажу как подключить её к компьютеру для заливки в неё скетч. В завершении убедимся в работоспособности платы, на примере скетча «blink».

Вот этот аналог Arduino Pro mini я купил на Aliexpress за $1.30, в то время как оригинальная плата на сайте производителя стоит €13. Разница в цене - это первое главное отличие китайского аналога от оригинала.

Плата пришла в антистатическом пакете. В комплекте так же находились контактные площадки.

Для сравнения, верхняя плата - оригинальная Arduino Pro mini, ниже, мой китайский аналог. По количеству и расположению контактов, плата идентична оригиналу, кроме контактов А4, А5, А6 и А7. На оригинальной плате эти контакты расположены в центре, на аналоге они находятся слева.

Для того что бы иметь визуальное представление о размерах платы, приведу её рядом со своим китайским аналогом Arduino UNO. Pro mini удалось уменьшить в размерах за счёт удаления USB разъёма, схемы согласования платы с USB портом, также был удалён разъём питания. Китайский аналог на 100% совместим со всеми модулями, драйверами, датчиками, которые работают с оригинальной версией.

Оригинальная современная плата Arduino Pro mini построена на базе микроконтроллера ATmega328 , на том же самом что и Arduino UNO . Более ранние модели этой платы строились на микроконтроллере ATmega168 .

Китайские же аналоги Arduino Pro mini на данный момент строятся как на ATmega328 , так и на ATmega168 . В этом второе отличие оригинала от аналога. Плата на ATmega168 будет стоить дешевле, чем на ATmega328. Главное же отличие этих контроллеров в том, что ATmega328 содержит на борту в два раза больше памяти, чем ATmega168.

Но это не значит, что на ATmega168 не получится построить проект, который разрабатывался на плате с ATmega328, ведь 16 Кбайт будет вполне достаточно для многих скетчей. Всё же, если вам необходим двойной объём памяти, изучайте описание платы перед покупкой. При покупке своего китайского аналога, я выбрал плату за $1.30 с ATmega168, вместо платы с ATmega328 за $1.93. Как видно, здесь тоже можем сэкономить на покупке.

Оригинальная плата Pro mini производится с двумя вариантами питания: на 5 и 3,3 вольта. У версии, работающей от 3,3 вольта, микроконтроллер работает на частоте 8 МГц, у 5-ти вольтовой версии - на частоте 16 МГц. Китайские аналоги так же производятся в 2-х вариантах. Моя плата работает от 5 вольт.
Визуально частоту работы контроллера можно определить по установленному на плате кварцу, если он в большом корпусе, на нём отчётливо можно увидеть частоту, на которой он работает: 8 или 16 МГц.

Фрагменты плат с кварцами, работающими на разной частоте.

Про питание Arduino Pro mini.

Для питания платы предназначены выводы GND, VCC и RAW.
GND - это минус питания (земля).
VCC – используется для подачи питания 3,3 или 5 вольт, в зависимости от версии платы. На этот разъём подаётся строго то напряжение, на которое рассчитана плата. Напряжение с этого контакта идёт напрямую на микроконтроллер, если оно будет выше необходимого, последний может выйти со строя.
Если питать плату собираетесь большим напряжением, тогда «+» питания следует подключать к разъёму RAW . На этот разъём можно подавать до 12 в, не зависимо, на какое напряжения рассчитана плата. Напряжение с этого контакта подаётся на стабилизатор напряжения, который преобразует его до необходимого значения, а уже затем подаётся на контролер.

Если так получилось что вы купили плату и не знаете на какое напряжение она рассчитана, подайте на разъём RAW 5 вольт и измерьте напряжение на разъёме VCC. Если плата рассчитана на 3,3 вольта, то соответствующее напряжение будет и на VCC, если будет на VCC 5 вольт, значит плата 5-ти вольтовая.

Цифровые и аналоговые выходы Pro mini соответствуют количеству выходов как и у платы UNO: 14 цифровых и 6 аналоговых. Контакты А4 (SDA) и А5 (SCL) используются для подключения различных устройств по шине I2C.

Про прошивку Arduino Pro mini.

Став одной из самых маленьких плат платформы Arduino, плата Pro mini обрела недостаток - нельзя прошить плату без сторонней помощи. Расскажу про все возможные способы заливки скетчей в Pro mini.

Прошивка Arduino Pro mini с помощью платы Arduino UNO.

Это не самый простой способ, поскольку не у каждого имеется плата UNO и покупать её специально для прошивки плат Pro mini не целесообразно. Но поскольку у меня имеется китайский аналог UNO , я начну с этого способа. Для реализации этого способа, должен быть установлен драйвер на плату UNO и определён номер COM - порта, к которому эта плата подключена. Как это сделать, описано в статье про китайский аналог Arduino UNO.

Соединяем платы как на картинке. Выводы GND , TX и RX соединяем с аналогичными. Вывод «VCC » на плате Pro mini соединяем с выводом «5V » или «3V3 » на плате UNO. Если у вас 5 вольтовая версия Pro mini, то соединяете с выводом «5V», как в моём варианте. Если версия 3-х вольтовая, подключаете к «3V3» на плате UNO. Вывод RESET на плате UNO подключаем к выводу DTR на плате Pro mini. На оригинальной плате вывод DTR обозначен как GRN , в общем это одно и то же.

Когда всё подключено, запускаем Arduino IDE .

Выбираем плату в которую нужно зашить скетч: «Инструменты » - «Плата: » и выбираем свою плату, в данном случае это « Arduino Pro or Pro Mini ».

Поскольку платы Pro Mini могут использовать различные микроконтроллеры (ATmega168 или ATmega328), а так же различное напряжение питания (3,3 v или 5v ), выбираем свою конфигурацию: «Инструменты » - «Процессор: » в данном примере выбираю «ATmega168 (5 V, 16 M H z) ».

Выбираем порт, к которому подключена плата UNO: «Инструменты » - «Порт: » в моём случае это « COM7 ».

Попробуем залить первый скетч и убедится в работоспособности платы. Выбираем скетч « Blink », смысл которого - мигать встроенным в плату светодиодом: «Файл » - «Образцы » - «01. Basics » - « Blink ».

С помощью кнопок «Проверить » и «Вгрузить » проверяется скетч на ошибки и загружается в плату. Если нет ошибок, синий светодиод начнём мигать на плате Pro Mini.

Можно поиграться значениями в скетче и изменить время горения светодиода и время погашенного светодиода, вновь залить скетч и увидеть, что светодиод будет мигать по-другому.

Прошивка Arduino Pro mini с помощью переходника USB to TTL.

Об одном из таких переходников на чипе PL2303 я как то уже рассказывал , теперь пришло время его испытать на практике. Существует две версии этого переходника, один без контакта GRN (DTR), как у меня, второй с данным контактом. Те что с контактом, стоят как минимум в два раза дороже тех, что без контакта.

Если будете использовать переходник без контакта GRN (DTR), подключаете его к Pro mini как на картинке.

Если у вас будет 3-х вольтовый вариант Pro mini, то контакт VCC платы, нужно соединить с контактом 3V3 USB переходника.

Когда всё подключено, запускаем Arduino IDE. Выбираем версию платы, процессор и порт, выбираем скетч «Blink», всё так же, как в приведённом выше примере с UNO.

Для заливки скетча необходимо:
1. Нажать на кнопку «Вгрузить ».
2. Начнётся процесс компиляции скетча, о чём можно понять по надписи «Компиляция скетча... ».
3. Как только данная надпись сменится на «Вгружаем... ».
4. Кратковременно нажимаем на плате Pro mini кнопку RESET .
5. Скетч зальётся в плату, об успешном окончании можно будем наблюдать за надписью «Взрузили » и по мигающему светодиоду на плате.

Если у вас в руках окажется переходника USB to TTL, с контактом DTR (он же GRN, RESET) соедините его с соответствующим контактом RESET на плате Pro mini. В таком случае, при заливки скетча, кнопку RESET нажимать не придётся, плата сама сделает сброс.

Данный переходник так же как и на PL2303 позволяет прошивать плату Arduino. Схема подключения следующая:

Существуют так же другие USB переходники для прошивки Arduino Pro mini, например на микросхеме FT232, но ввиду того что этот переходник стоит дороже, я его не беру во внимание.

Прошивка Arduino Pro mini через COM - порт.

Напрямую прошить плату через COM – порт не получится, поскольку у COM – порта и Pro mini разные логические уровни. Для их согласования нужно применить переходник на микросхеме MAX232. Сама микросхема не дорогая, но не знаю, стоит ли заморачиваться для прошивки Pro mini сборкой такого переходника, если по цене выйдет не дешевле, чем купить USB переходник на PL2303 .

В любом случае представляю схему.

Что бы убедится в работоспособности этого метода, пришлось самому собрать эту схему на макетной плате. Плата в процессе...