Распиновка Arduino Pro Mini
Каждый из 14 цифровых выводов Pro, используя функции , , и , 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 .
- ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи .
- 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.
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 |
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 |
Настраиваем Arduino IDE
Запустить Arduino IDE, выбрать плату (Инструменты\плата\»ваша плата»). См. первый скриншот.
Выбрать порт: инструменты\порт\«COM отличный от COM1, например COM3, COM5…»
См. второй скриншот.Какой именно порт вы могли видеть при первом подключении Ардуино к компьютеру.
Примечание: если у вас только СОМ1 — значит либо не встали драйвера, либо сдохла плата.
Как пример — библиотека для дисплея на чипе TM1637, смотрите скриншот
В папке libraries должна появиться папка TM1637, в которой есть папка examples, и два файла с расширениями.h и.cpp . Эти два файла должны быть в каждой библиотеке.
Второй способ. Папка с библиотекой кладётся в папку со скетчем. Тогда скетч, использующий библиотеку, сможет ей пользоваться. Но для остальных скетчей эта библиотека будет недоступна!
Основные ошибки при прошивке Arduino (FAQ)
Ошибка компиляции
|
Ошибка загрузки
|
Как запрограммировать Arduino Pro Mini с помощью программатора
В жизни начинающего ардуинщика рано или поздно наступает момент, когда хочется сэкономить на размере своего изделия, не жертвуя при этом функциональностью.
И тогда Arduino Pro Mini – отличное для этого решение! За счёт того, что у этой платы отсутствует встроенный USB-разъём, она в полтора раза меньше Arduino Nano. Но для того, чтобы её запрограммировать, придётся приобрести дополнительный – внешний – USB-программатор.
О том, как «залить» написанную программу в память микроконтроллера и заставить Arduino Pro Mini работать, и пойдёт речь в этой статье.
Нам понадобится:
1Программатор для Arduino
- Разъём типа USB-A используется, понятно, для подключения программатора к компьютеру.
- ISP-соединитель нужен для подключения к программируемой плате.
- Джампер JP1 контролирует напряжение на выводе VCC 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 этот вопрос не рассматривается.
- Перемычка JP3 нужна, если тактовая частота целевого устройства ниже 1,5 МГц.
- Светодиоды показывают: G – питание подаётся на программатор, R – программатор соединён с целевым устройством.
USBasp-программатор и назначение его частей
2Установка драйвера для программатора
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.
Сообщение об отсутствии драйвера для USBasp программатора
В этом случае скачаем драйвер для программатора с официального сайта. Распакуем архив и установим драйвер стандартным способом. В диспетчере устройств должен появиться программатор USBasp. Теперь программатор готов к работе. Отключаем его от компьютера.
Установка драйвера для USBasp программатора
Если вы испытываете трудности с установкой драйвера для USBasp программатора, то вам поможет статья «Как установить драйвер для программатора USBasp в Windows 8 и Windows 10».
3Схема подключенияArduino к программатору
Соединяем ISP-разъём программатора с выводами на Arduino Pro Mini согласно приведённой схеме.
Схема подключения Arduino Pro Mini к USBasp программатору
Воспользуемся макетной платой и соединительными проводами – это будет быстро и надёжно.
Плата Arduino Pro Mini подключена к USBasp программатору
Если вы планируете часто использовать платы Arduino Pro или Pro Mini в своей работе, то удобно будет спаять специальный переходник для быстрого подключения платы Arduino к программатору. На фото представлен мой вариант такого переходника.
Переходник для быстрого подключения платы Arduino Pro Mini к программатору USBasp
3Настройка Arduino IDEдля работы с программатором
Открываем среду разработки Arduino IDE. Выбираем нужную плату через меню: Инструменты Плата Arduino Pro or Pro Mini (Tools Board Arduino Pro or Pro Mini).
Нужно также выбрать тип микроконтроллера, который задаётся через меню Инструменты Процессор. У меня это ATmega 168 (5V, 16 MHz), у вас может быть другой. Это обычно написано на самом корпусе микроконтроллера и хорошо видно под увеличительным стеклом.
Настройка Arduino IDE для работы с программатором
Выберем тип программатора: Инструменты Программатор USBasp (Tools Programmer USBasp).
Укажем тип программатора в Arduino IDE
4Загрузка скетча в Arduinoс помощью программатора USBasp
Откроем скетч, который хотим загрузить в память микроконтроллера. Для примера пусть это будет мигание светодиодом: Файл Образцы 01. Basics Blink.
Подключаем программатор с подключённым к нему Arduino Pro Mini к компьютеру. Для того чтобы загрузить скетч в Ардуино с помощью программатора, можно поступить несколькими способами.
- Через меню Файл Загрузить через программатор.
- Используя сочетание клавиш Ctrl + Shift + U.
- Зажав клавишу Shift, нажать на кнопку со стрелкой вправо , которая обычно используется для загрузки скетча в память Ардуино стандартным способом.
Загрузка скетча в Arduino Pro Mini с помощью программатора USBasp
Это абсолютно эквивалентные способы, выбирайте самый удобный для себя. Это всё, программа «залита» в память микроконтроллера.
Обратите внимание
Если Arduino IDE выдаст предупреждение: warning: cannot set sck period. please check for usbasp firmware update. Не паникуйте, скетч всё равно записался в память микроконтроллера и будет работать.
2Установка драйвера для программатора
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.
Сообщение об отсутствии драйвера для USBasp программатора
В этом случае скачаем драйвер для программатора с официального сайта. Распакуем архив и установим драйвер стандартным способом. В диспетчере устройств должен появиться программатор USBasp. Теперь программатор готов к работе. Отключаем его от компьютера.
Установка драйвера для USBasp программатора
Если вы испытываете трудности с установкой драйвера для USBasp программатора, то вам поможет статья «Как установить драйвер для программатора USBasp в Windows 8 и Windows 10».
Прошивка arduino pro mini
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 IDE, выбрать нужную плату и номер порта и загрузить микропрограмму. Это делается следующим образом:
- 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 IDE.
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 IDE;
- 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 IDE для Arduino Pro Mini. Это делается следующим образом:
«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.
USB-TTL (UART)
Этот способ реализован прямо на платах Arduino при помощи USB-TTL (USB-UART) преобразователя, именно поэтому мы можем подключить плату к компьютеру и загрузить код. USB-TTL позволяет только загрузку данных во flash, остальные возможности (как у ISP программатора) ему недоступны. В то же время он ограничен только возможностями загрузчика, но в этом уроке мы рассматриваем только стандартные. Также USB-TTL мост позволяет микроконтроллеру общаться с компьютером по последовательному соединению (тот самый Serial и монитор com порта).
Есть платы без бортового USB-TTL, например Arduino Pro Mini. Для работы с ними нужно купить внешний USB-TTL преобразователь. Также загрузка прошивки через UART возможна и в “голый” микроконтроллер при условии наличия там загрузчика, который запишет принятый код во flash. Про запись загрузчика мы поговорим ниже.
UART “загружатор” подключается к пинам RX и TX Ардуино (или микроконтроллера), RX->TX и TX->RX, также обязательно подключается земля GND. Если у прошиваемой платы нет своего питания, то подключается и питание. Загрузчик отрабатывает при запуске МК, поэтому непосредственно перед загрузкой прошивки МК должен быть сброшен (перезагружен), и для этого на платах USB-UART есть вывод DTR (Data Terminal Ready), который подключается к пину RST Reset и собственно выполняет сброс перед перед загрузкой прошивки. На платах Pro Mini есть отдельный пин DTR.
USB-TTL | Arduino |
DTR | DTR |
RX | TX |
TX | RX |
GND | GND |
VCC/5V/3.3V | VCC |
Китайцы выпускают USB-TTL модули в широком ассортименте, но в целом они все одинаковые по своей сути. Ссылка на результат поиска на aliexpress, и ссылка на все USB-TTL в моём любимом магазине WAVGAT. Что использую я? В основном платку на CP2102. Перед заказом модуля обязательно убедитесь в том, что у него есть выход DTR, иначе этот модуль можно будет использовать только для “общения” с контроллером через COM порт.
Для работы с таким преобразователем нужно установить драйвер для чипа, на базе которого собран модуль, это может быть CP2102, CH340/341, FT232, PL2303 и другие. Прошивка загружается как обычно: выбираем порт, на котором сидит преобразователь, версию загрузчика и жмём загрузить, всё! Важный момент: на некоторых китайских версиях плат Arduino Pro Mini не распаян пин DTR, т.е. он не идёт на RST и автоматический сброс перед загрузкой прошивки не выполняется. В этом случае сброс нужно производить вручную, кнопкой RST, непосредственно перед загрузкой прошивки…
Загрузка прошивки посредством загрузчика (bootloader) возможна с любого UART устройства, даже через Bluetooth. Но об этом мы поговорим в отдельном уроке.
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 IDE. Для загрузки кода потребуются специальные переходники. Изначально продается с уже установленной прошивкой.
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.
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
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.
Перепрошиваем Arduino ATMEGA16U2 в оригинальное ПО
Почти сделано. Нам нужно вернуть оригинальное программное обеспечение в ATMEGA16U2.
Отключите Arduino от питания и USB. Замкните на ICSP1 контакты 5-6. Подключите USB-кабель. Разомкните пины ICSP1 5-6.
Запустите программное обеспечение FLIP. Перейдите в: Пуск -> Все программы -> Flip -> Flip. Далее: Настройки -> Связь -> USB.
Нажмите «Открыть». Перейдите в: Файл -> Загрузить файл HEX.
Выберите файл:
С:\Program Files\Arduino\hardware\arduino\firmwares\atmegaxxu2\arduino-usbserial\Arduino-usbserial-atmega16u2-Uno-Rev3.hex
Нажмите «Выполнить».
Отсоедините USB-кабель и подключите его снова. Новое устройство USB должно быть распознано. Если драйвер не установлен автоматически, вы найдете его в: С:\Program Files\Arduino\drivers.
Перейдите в Диспетчер устройств: Win + Pause -> Оборудование -> Диспетчер устройств. Проверьте, правильно ли загружен драйвер. Вы должны увидеть его в: Ports -> Arduino Uno.
Теперь мы можем проверить любой скетч из примеров, типа Blink. Запустите программное обеспечение Arduino (Пуск -> Arduino).
Нажмите: Open (стрелка вверх) -> -> 01.Basics -> Blink.
Выберите COM-порт а: Инструменты -> Последовательный порт -> COM (выберите порт, на котором была распознана плата).
Нажмите значок «Загрузить» (стрелка вправо). Светодиод должен начать мигать.
Всё готово. Мы узнали как прошить Ардуино и успешно перепрограммировали ATMEGA328P без использования какого-либо внешнего программатора.