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.

Инструкция по программированию Arduino Pro Mini программатором

Нам понадобится:

• Arduino Pro Mini, приобретается ;
• USBasp-программатор, например, вот такой ;
• соединительные провода (рекомендую вот такой набор проводов);
• компьютер c Arduino IDE.

1 Программатор для Arduino

Сначала пара слов о самом программаторе. Купить такой можно за 2 доллара в любом китайском интернет-магазине, например, в этом .

• 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.

2 Установка 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.

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.

3 Схема подключения Arduino к программатору

Соединяем ISP-разъём программатора с выводами на Arduino Pro Mini согласно приведённой схеме.

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:

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.

Загрузить прошивку на этот микроконтроллер можно несколькими способами:

• Через другую плату ардуино, у которой есть встроенный USB-UART
• С помощью специального программатора
• Используя USBasp-программатор

Последние два способа очень похожи. Они отличаются лишь типом программатора. Поэтому в этой статье мы рассмотрим только прошивку с помощью другой Arduino и с помощью специального программатора.

Прошивка ардуино про мини с помощью Arduino Uno или Nano

Для того что бы прошить одну ардуинку через другую, нам понадобятся 2 платы Arduino, соединительные провода, USB кабель и компьютер. Я покажу как прошить Arduino Pro Mini с помощью Arduino Nano, но по этой же инструкции можно использовать и другие платы Arduino, такие как Uno, Mega и тд.

Для начала надо настроить нашу плату, которая будет выступать в роли программатора. Для этого подключим ее к USB компьютера и перейдем в Arduino IDE. В примерах уже есть готовый скетч, написанный специально для этой цели.

Выбираем этот скетч и прошиваем. Теперь мы готовы подключать Arduino Pro Mini. Подключаем следующим образом:

Arduino Nano -> Arduino Pro Mini

• +5v -> Vcc
• GND -> GND
• D10 -> RST
• D11 -> D11
• D12 -> D12
• D13 -> D13

У меня это выглядит так:

Теперь мы можем прошить нашу Arduino Pro Mini. Откройте или напишите нужную вам прошивку. Будьте внимательны! Стандартная кнопка загрузки скетча нам не подходит. По умолчанию она заливает прошивку без использования программатора. Таким образом мы прошьем микроконтроллер, который должен выступать в качестве программатора. Чтобы этого не произошло нужно перейти в меню Скетч >> .

Прошивка Arduino Pro Mini с помощью специального программатора

Купить специальный программатор можно . Стоит он меньше одного доллара. Если вы часто используете ардуино про мини, то этот программатор сильно упростит и ускорит прошивку.

Для преобразования USB-to-Serial используется микросхема CH340. Что бы она определялась компьютером правильно необходимо установить специальный драйвер.

Прошить ардуино с помощью программатора очень просто. Нужно подключить программатор к Arduino Pro Mini следующим образом:

Arduino Программатор

• Vcc Vcc
• GND GND
• RX1 TXD
• TX0 RXD

Подключаем программатор к компьютеру и проверяем, что он не требует драйверов. Если же он определяется как «неопознанное устройство» скачайте и установите драйвер. Его легко найти, набрав в поисковике «*модель вашего программатора* драйвер». Например «CP2102 драйвер». Далее запускаем Arduino IDE. Выбираете модель вашей платы. Потом переходим в меню Инструменты -> Программатор и выбираете ваш программатор. Далее открываете нужный вам скетч и загружаете его с помощью пункта в меню Скетч -> Загрузить через программатор .

Если ваш программатор не поддерживает программный сброс, то вам придется вручную нажать кнопку перезагрузки на вашей Arduino Pro Mini в момент компиляции скетча. Это нужно сделать сразу как только в Arduino IDE появится строка, что скетч скомпилирован.

Вот и все. Мы успешно прошили Arduino Pro Mini с помощью программатора.

$6,3 (сейчас 1,43)

Arduino Pro Mini в комплекте с переходником USB-UART на чипе CP2102 я купил 1,5 года назад (с тех пор цены на них значительно упали) и они все это время пролежали у меня на полке. Все руки не доходили сделать что-нибудь на этом контроллере. Не последнюю роль в этом сыграло и то, что прошить скетч в Arduino Pro Mini хоть и не сложно, но немного сложнее чем в Arduino UNO, Mega или Nano.

И вот я все же решил применить этот контроллер в одном из своих проектов, все равно лежит без дела.

Arduino Pro Mini DETAILS
	ATmega168 или 328
Operating Voltage
	3.35 -12 V (3.3V model) or 5 — 12 V (5V model)
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins
DC Current per I/O Pin
	16 KB (of which 2 KB used by bootloader)
	8 MHz (3.3V model) or 16 MHz (5V model)

У меня оказалась 16MHz 5-вольтовая модель на чипе ATmega 328. Как оказалось при анализе данных из интернет, есть платы контроллеров, у которых не разведен сигнал DTR. В моем случае все разведено правильно. В комплекте шел преобразователь USB-UART.

Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов. Блок из шести выводов может подключаться к плате-конвертеру USB-UART.

Arduino Pro Mini по своим техническим характеристикам и параметрам очень близка с Arduino Nano. По размерам они одинаковые в ширину, но в длину Arduino Pro Mini короче примерно на 1 см.

10 мм это немало. Но вот только если в плату запаять пины для подключения USB-UART, все преимущества этой платы перед Nano пропадают. На данный момент Arduino Pro Mini стоит на $0,25 дешевле чем Arduino Nano. Это несущественно. Больше преимуществ и достоинств нет, одни недостатки.

И главный недостаток — более сложная загрузка скетчей.

Прошить скетч можно несколькими способами.

Один из способов — использовать Arduino UNO в качестве USB-UART . В интернет много инструкций как это сделать, поэтому я не буду на этом останавливаться.

Второй способ — использовать сам переходник USB-UART. Он у меня есть, причем «правильный», поэтому я и решил им воспользоваться. Как работает переходник? Arduino общается с микросхемой преобразователя по обычному UART, к компьютеру же подключается по USB. Компьютер распознает подключенный переходник как как COM-порт.

Загрузить скетч в Arduino Pro Mini, как оказалось впоследствии, совсем не сложно. Нужно только соединить проводами из комплекта 5 выводов на переходнике и Arduino:

(Преобразователь) <-> (Arduino)

DTR <-> GRN
TXD <-> RXI
RXD <-> TXO
GND <-> GND
5V <-> VCC

На моей Arduino Pro Mini сигнал DRT отмаркирован как GRN. Догадаться что есть что было непросто, тем более что на одном из сайтов «добрый» советчик написал что GRN нужно соединить с GND. Что ж, Интернет — большая помойка и я не первый раз убеждаюсь что на форумах охотнее всего дают советы совсем не те , кто действительно разбирается в обсуждаемом предмете. Так вот, GRN это DTR.

Для тех кто не знает что такое DTR:
Data Terminal Ready (DTR) — управляющий сигнал в последовательном протоколе передачи данных, передаваемый от терминального оборудования (DTE) к принимающему данные обору дованию, чтобы указать, что терминал готов к связи.

В Arduino сигнал DTR инициирует сигнал Reset в момент начала передачи скетча.

Можно вместо соединения DTR <-> GRN соединить DTR переходника через конденсатор 0,1мкФ с Reset Arduino Pro Mini. Так тоже работает, проверено. Именно через конденсатор. Несмотря на то, что на форумах и многих сайтах написано что нужно соединять DTR и RESET напрямую, при прямом соединении передача скетча не происходит. По крайней мере у меня при прямом соединении ничего не работало.

Теоретически, как пишут в интернет, можно записать скетч и без DTR, нажав точно в момент начала записи ресет на плате контроллера. Я попытался несколько раз поймать этот момент — у меня не получилось. Тренировать свои навыки в попытках попасть ресетом в нужное время я не стал, проще доверить подачу сигнала Reset микросхеме преобразователя CP2102.

Но не все CP2102 одинаково полезны. На eBay и AliExpress продется очень много дешевых подделок, с которыми народ мучается и которые часто приходится дорабатывать, чтобы они могли записать скетч в Arduino Pro Mini. В этих переходниках не разведен сигнал DTR c 28 вывода микросхемы CP2102. В некоторых перепутана маркировка Rx и Tx. Поэтому в сети на форумах так много инструкций, противоречащих друг другу и иногда просто вводящих читателей в заблуждение. Я потратил около двух часов на чтение этих бредней (не хотелось изобретать велосипед, думал сэкономить время) и попытки записать скетч в контроллер по этим инструкциям. В итоге все инструкции оказались нерабочими для моего переходника CP2102. Он у меня оказался «правильным», в котором нанесена правильная маркировка и правильно разведены все сигналы.

Достаточно было только подключить все провода и все заработало.

Поэтому, если вы столкнетесь с необходимостью записи скетча в Arduino Pro Mini через USB-UART первым делом проверьте, разведен ли сигнал DTR на плате Arduino Pro Mini. Я читал что есть такие платы, на которых он не разведен. В таком случае можно воспользоваться вариантом подключения сигнала DTR с платы переходника USB-UART к пину RESET Arduino Pro Mini через конденсатор 0,1-0,15мкФ.

Вторым делом, проверьте подключен ли на плате переходника USB-UART сигнал DTR на какой-либо пин. Пин может быть, и даже быть подписан как DTR, но не быть подключен к 28 выводу микросхемы CP2102. Если 28 вывод этой микросхемы никуда не подключена, нужно обеспечить ее подключение к пину DTR. Если же 28 вывод подключен куда-то в схему, эту дорожку нужно перерезать и завести напрямую на пин DTR.

Правильность маркировки Rx и Tx на поддельной плате CP2102 можно определить опытным путем, тут всего 2 варианта.

Я так же читал в интернет инструкцию, что через USB-UART переходник CP2102 записывать скетч нужно в режиме «Загрузить через программатор», якобы только так все работает. Я не знаю, намеренно ли автор этого опуса вводит читателей в заблуждение, или у него был не USB-UART переходник CP2102 а что-то другое, но этот совет НЕПРАВИЛЬНЫЙ !

Через USB-UART переходник CP2102 компьютер видит Arduino Pro Mini как будто он подключен к COM-порту, то есть точно так же как другие Arduino, у которых переходник USB-UART на борту.

Поэтому скетчи в Arduino Pro Mini заливаются точно так же, как в другие модели Arduino. Нужно только в среде программирования Arduino выбрать модель Pro Mini, затем в появившемся дополнительном пункте выбрать один из 4 возможных видов процессора (ATmega168 или 328, 3,3 или 5V) и виртуальный COM-порт, который появился после установки драйверов переходника USB-UART. Дальше можно пользоваться кнопкой загрузить или Ctrl-U. Если все правильно подключено, не имеет значения тип и модель переходника, скетчи заливаются по UART. Просто выбираем COM-порт которым определился переходник.

После 2 часов чтения форумов и сайтов с «руководствами» и «советами», котрые на 99% оказались неверными, по крайней мере они не подошли для конкретно моих моделей Arduino Pro Mini и USB-UART переходника CP2102, мне удалось все правильно подключить и залить в контроллер слегка модифицированный скетч мигания светодиодом. Я заставил его моргать SOS азбукой Морзе.

Вот скетч, вдруг кому будет интересно:

// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
// initialize digital pin 13 as an output.
pinMode(13, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
delay(100); // wait
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(100); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(100); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300);
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(300); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(300); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(300); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(100); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(100); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(100); // wait
digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(300); // wait
delay(1500); // wait 1,5 sec.
}

Выводы:

Если бы я не пытался сэкономит время на «изобретении велосипеда» и не потратил время на чтение бесполезных (даже скорее вредных) советов и руководств на форумах и сайтах, подключение и прошивка Arduino Pro Mini заняла бы не 2 часа, а максимум минут 5-10.

Свой комплект из Arduino Pro Mini и USB-UART переходника CP2102, по сегодняшним меркам я купил дороговато. Правда меня утешает то, что переходник правильный и на нем разведены все сигналы.

Аrduino Nano идентичная по параметрам и возможностям Arduino Pro Mini, стоит совсем чуть-чуть дороже (максимум на 25-50 центов), в размерах проигрывает 1 см (а с распаянными пинами у Arduino Pro Mini и вообще не проигрывает), но гораздо удобнее в использовании за счет встроенного USB-UART и распространенного разъема MicroUSB.

Arduino Pro Mini не самая востребованная плата, наберите в поиске на eBay «Arduino Nano» и отсортируйте по цене по возрастанию и вы увидите как ушлые китайцы совсем дешево сбывают в этом разделе много Arduino Pro Mini, выдаваемых за Nano? в надежде что покупатель не разберется и, покусившись на низкую цену, купит эти контроллеры. У них вся надежда только на покупателей-лохов.

Посоветую ли я покупать Arduino Pro Mini? Новичку — нет. Да — человеку, который точно знает что это такое, какие имеет недостатки и стоят ли они той мизерной экономии.

Еще раз повторю, что прошить Arduino Pro Mini несложно, но стоит ли эта возня с подключением проводков или Arduino UNO разницы в цене $0,2-$0,25. Особенно если придется подключать контролер к компьютеру для отладки много раз, а если в корпусе? Если вы считаете что десять-пятнацать раз подсоединить-отсоединить 5 проводков выгоднее, чем заплатить 20 центов — этот контроллер для вас.

Вот собственно и все. Я поделился своим опытом и высказал свое мнение, решать — вам.

P.S. Прошло немного времени и я несколько изменил свое мнение о Arduino Pro Mini. Даже экономия в 25-50 центов это немало, особенно если собирается небольшая партия изделий, использующих этот контроллер. Понятно, что по-хорошему для небольшой партии желательно интегрировать контроллер непосредственно на плату, а не использовать готовый Arduino (это все же скорее отладочная плата). Но варианты бывают разные, иногда уже есть готовые платы и можно их модернизировать и расширить функционал, интегрировав Arduino. Это окажется дешевле чем разводить новые платы.

А наличие переходника USB-UART на борту изделия, передаваемого пользователю, совсем не нужно и даже вредно. Так что Arduino Pro Mini имеет право на жизнь.

Это одна из самых простых и миниатюрных плат Ардуино. На ней только минимум компонентов: микроконтроллер, кварцевый резонатор, блокировочные конденсаторы, два светодиода и стабилизатор напряжения.

Преобразователя интерфейсов плата не содержит. Для подключения к компьютеру через интерфейс USB, в том числе для загрузки программы из Arduino IDE, необходимо использовать внешний USB-UART конвертер.

Размеры платы Arduino Pro Mini всего 18 x 33 мм, что позволяет применять ее в проектах критичных к габаритам электроники.

Плата поставляется без впаянных разъемов. Это дает возможность выбрать свой способ подключения платы: впаять разъемы или выполнить соединение пайкой проводов.

Естественно, простота и миниатюрные размеры платы отразились на ее стоимости. Это одна из самых дешевых плат Ардуино. На момент написания статьи (февраль 2017 г.) по моей плата Arduino Pro Mini с микроконтроллером ATmega328 стоит всего 180 руб.

Все вышесказанное делает привлекательным применение Arduino Pro Mini:

• в проектах с ограниченными конструктивными размерами;
• при отсутствии необходимости связи с компьютером;
• при серийном выпуске;
• при ограничениях на стоимость изделия.

Платы выпускаются в модификациях:

• тип микроконтроллера ATmega168 или ATmega328;
• напряжение питания 3,3 или 5 В.

В варианте с микроконтроллером ATmega168 объемы всех типов памяти (ОЗУ, FLASH и EEPROM) уменьшены в 2 раза.

В вариантах с питанием 3,3 В уменьшена тактовая частота с 16 до 8 мГц.

Характеристики платы Arduino Pro Mini.

Большей частью плата имеет такие же параметры, как и другие платы Ардуино с микроконтроллерами ATmega168/328.

Тип микроконтроллера	ATmega168	ATmega328
Архитектура	AVR
Напряжение питания микроконтроллера	3,3 или 5 В (в зависимости от модификации)
Напряжение питания платы	3,35 - 12 В (модификация 3,3 В) или 5,2 – 12 В (модификация 5 В)
Тактовая частота	8 мГц (модификация 3,3 В) или 16 мГц (модификация 5 В)
Объем оперативной памяти (SRAM)	1 кбайт	2 кбайт
Объем памяти программ (FLASH)	16 кбайт	32 кбайт
Объем энергонезависимой памяти (EEPROM)	512 байт	1 кбайт
Дискретные входы/выходы	14 (6 могут быть использованы для генерации ШИМ сигналов)
Аналоговые входы	6 или 8 входов
Максимально-допустимый ток цифрового выхода	40 мА (суммарный ток выводов не более 200 мА)
Размеры платы	18 x 33 мм

Назначение выводов платы Arduino Pro Mini.

Питание.

Arduino Pro Mini может получать питание следующими способами.

• От внешнего стабилизированного источника питания напряжением 5 В. В этом случае используется вывод VCC.
• От USB порта компьютера через преобразователь интерфейсов USB-UART, подключенный к 6 контактному разъему платы. Используется вывод VCC 6 контактного разъема.
• От внешнего не стабилизированного источника питания напряжением до 12 В. В этом случае используется встроенный стабилизатор напряжения платы. Питание подключается через вывод RAW.

Схема питания платы Arduino Pro Mini выглядит так.

Перемычка SJ1 используется для отключения внутреннего стабилизатора платы в приложениях с низким энергопотреблением. На моем варианте платы этой перемычки нет.

В качестве стабилизатора напряжения питания микроконтроллера используется микросхема MIC5205. Это линейный стабилизатор с низким падением напряжения.

При внешнем питании платы через вывод RAW этот стабилизатор может быть использован для питания внешнего устройства через вывод VCC. Ток потребления ограничен нагрузочной способностью MIC5205 и не должен превышать 150 мА. Кроме того необходимо учитывать максимально-допустимую мощность рассеивания стабилизатора. По этой ссылке можно получить подробную информацию о MIC5205 и расчете максимальной мощности для этого стабилизатора.

Входы и выходы платы.

• Все выводы, аналоговые или цифровые, могут работать в диапазоне от 0 до 5 В (от 0 до 3,3 В для модификации платы с питанием 3,3 В).
• Для дискретного вывода в режиме выхода втекающий или вытекающий ток не должен превышать 40 мА. Суммарный ток выводов микроконтроллера должен быть не более 200 мА.
• Все выводы микроконтроллера подключены к источнику питания через подтягивающие резисторы сопротивлением 20-50 кОм. Подтягивающие резисторы могут быть отключены программно.
• Если на любой аналоговый или дискретный вход подать напряжение ниже 0 В или свыше 5 В (свыше 3,3 В для модификации с питанием 3,3 В), то оно будет ограничено защитными диодами микроконтроллера.

Сигналы с высоким напряжением и отрицательным напряжением должны подключаться к входам платы через ограничительные резисторы. В противном случае микроконтроллер обязательно выйдет из строя.

Цифровые выводы. У платы есть 14 цифровых выводов. Каждый из них может работать в режиме входа и выхода. Некоторые выводы еще имеют дополнительные функции.

Последовательный интерфейс UART : выводы 0(RX) и 1(TX). Используются для обмена данными по интерфейсу UART и загрузки программы в микроконтроллер из Arduino IDE. Плата не содержит преобразователя интерфейса USB-UART. Для связи с компьютером необходимо использовать внешний конвертер интерфейсов.

Входы внешних прерываний: выводы 2 и 3. К выводам могут быть подключены сигналы внешних аппаратных прерываний.

ШИМ: выводы 3,5,6,9, 10, 11. На этих выводах может быть сформирован аппаратным способом сигнал ШИМ. После сброса в системе установливаются параметры ШИМ: 8 бит, 500 Гц.

Интерфейс SPI: выводы 10 (SS), 11 (MOSI), 13 (SCK). Выводы аппаратного последовательного интерфейса SPI.

Интерфейс I2C: выводы 4 (SDA) и 5 (SCL). Сигналы аппаратного интерфейса I2C.

Светодиод: вывод 13. К этому выводу подключен светодиод общего назначения. Светится при высоком уровне сигнала на выводе 13.

Аналоговые входы: A0…A8. 6 или 8 аналоговых входов, предназначенных для измерения напряжения. Разрядность АЦП – 10 бит, что соответствует 1024 градациям сигнала. Время измерения порядка 100 мкс. Для сохранения точности выходное сопротивление источника сигнала не должно превышать 10 кОм.

RST. Сигнал сброса микроконтроллера. Низкий уровень приводит к перезагрузке системы. Вывод RST на 6 контактном разъеме имеет несколько другое назначение и используется при загрузке программы в микроконтроллер.

На плате есть 2 светодиода.

• Светодиод красного свечения, индицирующий наличие питания микроконтроллера.
• Светодиод зеленого свечения. Управляется программой и может использоваться для любых целей по выбору разработчика.

О цепях питания платы я уже рассказал, а больше пояснять нечего. Микроконтроллер включен по стандартной схеме, практические все его выводы непосредственно подключены к выводам платы.

На платах Ардуино со встроенным конвертером интерфейсов эта операция происходит очень просто. Плата подключается стандартным кабелем к USB порту компьютера, нажимается кнопка в Arduino IDE и программа автоматически загружается в плату.

С платой Arduino Pro Mini все сложнее. Некуда подключать стандартный USB кабель.

Затем автоматически появляется сообщение “Загрузка”.

В этот момент Arduino IDE инициирует импульс низкого уровня на выходе DTR. DTR это один из сигналов управления передачей данных COM порта. Обычно он формируется на выходе встроенного преобразователя интерфейсов USB-UART.

Во всех платах Ардуино сигнал DTR подключен к выводу сброса микроконтроллера через конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Получается простейшая дифференцирующая цепочка с постоянной времени 1 мс.

У платы Arduino Pro Mini внутреннего конвертера интерфейсов нет, поэтому сигнал DTR выведен на 6 контактный разъем. Схема сброса от сигнала DTR для Arduino Pro Mini выглядит так.

Независимо от длительности импульса DTR на входе ”RESET” микроконтроллера будет сформирован короткий импульс сброса.

По любому сбросу микроконтроллер передает управление программе загрузчика. В течение примерно 1 секунды загрузчик ожидает связи с компьютером по протоколу STK500. Если данные от компьютера поступают, то происходит загрузка программы из Arduino IDE.

Если в течение секунды данные от компьютера не приходят, то управление передается пользовательской программе микроконтроллера. Так происходит, например, при включении питания. Секунду плата ожидает, не собираются ли в нее загружать данные, а затем выполняется уже загруженная программа.

Из всего вышесказанного становится понятно, что если плату Arduino Pro Mini подключить через полноценный конвертер интерфейсов с сигналами RXD, TXD и DTR, то загрузка будет происходит совершенно так же, как и в других платах Ардуино со встроенным преобразователем интерфейсов. Дополнительно можно использовать для питания платы сигнал 5 В интерфейса USB. Или 3,3 В для плат с питанием 3,3 В.

Для подключения внешнего преобразователя интерфейсов предназначен 6 контактный разъем платы Arduino Pro Mini (при необходимости его можно впаять). Разъем содержит все сигналы, необходимые для загрузки программы в плату.

Надо только учитывать, что на некоторых платах сигналы RXI и TXO 6 контактного разъема могут соответствовать сигналам RXD и TXD микроконтроллера, а могут и быть включены наоборот. Например, как на этой плате.

Лучше прозвонить цепи выводов RXI и TXO. На моей плате сигналы соответствуют. Схема подключения конвертера USB-UART к моей плате выглядит так.

Обратите внимание, что сигнал DTR надо подключать к выводу RST именно на 6 контактном разъеме. Он соединен с входом сброса микроконтроллера через дифференцирующий конденсатор. На плате есть еще один вывод RST. Он подключен непосредственно ко входу “RESET” микроконтроллера.

В качестве внешнего USB-UART конвертера можно использовать любой модуль, например, или модуль . Не забудьте установить на компьютер драйвер для модуля преобразователя интерфейсов.

Беда в том, что большинство модулей – конвертеров интерфейсов не имеют на выходном разъеме сигнала DTR. Можно, конечно, припаять проводок к выводу DTR микросхемы конвертера. Практически на всех микросхемах преобразователей интерфейсов этот сигнал есть. Просто он не выведен на разъем модуля.

Другой способ – использовать кнопку ”RESET” платы Arduino Pro Mini.

При загрузке программы ее надо вовремя нажать. В момент, когда появилось сообщение ”Загрузка” в окне Arduino IDE необходимо кратковременно нажать эту кнопку. На это есть время примерно 1 секунда. В принципе это сделать несложно, но когда голова забита разработкой программы такая простая операция несколько напрягает.

В следующем уроке собираюсь начать новую большую тему – обмен данными между платами Ардуино.

Рубрика: . Вы можете добавить в закладки.