آموزش آردوینوآموزش الکترونیک

آردوینو نانو چیست ؟ (قیمت خرید برد Arduino Nano + مشخصات)

آردوینو نانو یک برد میکروکنترلر است که توسط Arduino.cc ساخته شده و بر اساس Atmega328p / Atmega168 ساخته شده است. بورد های Arduino به طور گسترده ای در رباتیک ، سیستم های امبدد و پروژه های الکترونیکی استفاده می شوند که بخشی اساسی در سیستم های اتوماسیون هستند. این برد ها برای دانشجویان و افرادی که فاقد پیش زمینه فنی هستند طراحی شده اند. هر نوع پشتیبانی و کمک توسط جامعه علاقمندان و متخصصان آردوینو به راحتی در دسترس است.

در آموزش امروز ، سعی خواهیم کرد درباره هر یک از موارد مربوط به آردوینو ، یعنی ویژگی های اصلی آن ، توضیحات پین ها ، نحوه کار، پروژه ها و … صحبت کنیم.

معرفی آردوینو نانو

آردوینو نانو یک برد میکروکنترلر کوچک ، سازگار و انعطاف پذیر است که توسط Arduino.cc در ایتالیا ساخته شده و مبتنی بر ATmega328p Arduino Nano V3.x / Atmega168 Arduino Nano V3.x ساخته شده است.

ولتاژ کاری برد آردوینو نانو 5 ولت است ، اما ولتاژ ورودی می تواند از 7 تا 12 ولت متغیر باشد.

آردوینو نانو شامل 14 پایه دیجیتالی ، 8 پایه آنالوگ ، 2 پایه تنظیم مجدد و 6 پایه قدرت است. هر یک از این پین های دیجیتال و آنالوگ به عملکردهای مختلفی اختصاص داده شده اند اما عملکرد اصلی آنها به عنوان ورودی یا خروجی است. مثلا هنگامی که با سنسورها ارتباط برقرار می شوند ، به عنوان پین های ورودی عمل می کنند.

از توابع مانند pinMode () و digitalWrite () برای کنترل عملکرد پین های دیجیتال استفاده می شود در حالی که analogRead () برای کنترل پین های آنالوگ استفاده می شود. پین های آنالوگ با وضوح کلی 10 بیت ارائه می شوند که مقدار آن را از صفر تا 5 ولت اندازه گیری می کنند.

Arduino Nano با یک نوسان ساز کریستالی با فرکانس 16 مگاهرتز همراه است. این کریستال نوسان ساز برای تولید یک ساعت با فرکانس دقیق با استفاده از ولتاژ ثابت استفاده می شود. در استفاده از Arduino Nano یک محدودیت وجود دارد. متاسفانه آردوینو نانو با جک برق DC همراه نیست ، به این معنی که شما نمی توانید منبع تغذیه خارجی را از طریق باتری تأمین کنید.

این برد از USB استاندارد برای اتصال با رایانه استفاده نمی کند ، در عوض ، از پشتیبانی Mini USB برخوردار است.

اندازه کوچک این دستگاه را به گزینه ای ایده آل برای اکثر برنامه هایی که اندازه قطعات الکترونیکی مهم است ، تبدیل کرده است.

حافظه فلش 16KB یا 32KB است که همه به برد Atmega بستگی دارد یعنی Atmega168 با 16KB حافظه فلش همراه است در حالی که Atmega328 با یک حافظه فلش 32KB ارائه می شود. حافظه فلش برای ذخیره کد استفاده می شود. 2KB حافظه از کل حافظه فلش برای بوت لودر استفاده می شود.

اگر میخواهید آردوینو را به صورت اصولی و پروژه محور (ساخت ربات، ارتباط با اندروید، اینترنت اشیا، برنامه نویسی حرفه ای) یاد بگیرید، حتما دوره آموزش آردوینو را مشاهده کنید.

SRAM می تواند از 1 کیلو بایت یا 2 کیلو بایت متفاوت باشد و EEPROM به ترتیب برای Atmega168 و Atmega328 معادل 512 بایت یا 1 کیلو بایت است. این برد کاملاً مشابه سایر بردهای آردوینو موجود در بازار است ، اما اندازه کوچک باعث شده تا این برد نسبت به سایزهای دیگر متمایز باشد.

شکل زیر مشخصات برد آردوینو نانو را نشان می دهد.

معرفی آردوینو نانو

این برنامه با استفاده از Arduino IDE که یک محیط توسعه یکپارچه است و به صورت آفلاین و آنلاین اجرا می شود ، برنامه ریزی شده است.

تمام آنچه شما نیاز دارید برد ، کابل مینی USB و نرم افزار Arduino IDE است که روی رایانه نصب شده است. از کابل USB برای انتقال برنامه از رایانه به برد استفاده می شود. این برد همراه با بوت لودر داخلی است.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

پین های برد آردوینو Nano

در جدول زیر تمام پین های آردوینو نانو به همراه توضیحات آن آورده شده است.

شماره نام پین توضیحات پین
1
D0 – D13
پین های ورودی و خروجی دیجیتال
2 A0 – A7 پین های ورودی و خروجی آنالوگ
3 پین # 3, 5, 6, 9, 11 پین های PWM
4 پین # 0 RX , پین # 1 TX پین های ارتباط سریال
5 پین # 10, 11, 12, 13 پین های ارتباط سریال SPI
6
پین # A4, A5
پین های ارتباط سریال I2C
7 پین # 13 پین ال ای دی داخلی
8 D2 & D3 پین های وقفه خارجی

هر پایه در برد نانو عملکرد خاصی را به همراه دارد. شکل زیر پینوت برد Arduino Nano را نشان می دهد.

پین های برد آردوینو نانو

ما می توانیم پین های آنالوگ را ببینیم که می تواند به عنوان مبدل آنالوگ به دیجیتال استفاده شوند. پین های A4 و A5 نیز می توان برای ارتباطات I2C استفاده کرد. به طور مشابه ، 14 پایه دیجیتال وجود دارد که از 6 پایه برای تولید PWM استفاده می شود.

  • VIN : این ولتاژ منبع تغذیه ورودی به برد هنگام استفاده از منبع تغذیه خارجی 7 تا 12 ولت است. حداقل ولتاژ توصیه شده برای تغذیه برد آردوینو نانو 5 ولت است.
  • 3.3V : این پایه ولتاژ 3.3 رگوله شده را ارائه میدهد.
  • 5V : این پایه ولتاژ 5 رگوله شده را ارائه میدهد.
  • GND : این پایه های GND روی برد هستند. چندین پین GND در برد وجود دارد که در صورت نیاز به بیش از یک پایه زمین ، می توان از آن ها استفاده کرد.
  • RESET : وقتی برنامه در حال اجرا بسیار پیچیده باشد استفاده میشود تا باعث راه اندازی مجدد برد شود.
  • RX و TX : این پین ها برای برقراری ارتباط سریال استفاده میشوند و RX نقش دریافت و TX نقش فرستنده را دارد.
  • پین های آنالوگ : برد آردوینو نانو دارای 8 پین آنالوگ از پایه A0 تا A7 است. این پین ها برای اندازه گیری ولتاژ از 0 تا 5 ولت استفاده میشوند.
  • پین 13 : پین 13 برد آردوینو Nano متصل به ال ای دی داخلی برد است.
  • PWM : در برد آردوینو نانو ما 6 پین PWM به شماره های 3،5،6،9،10، 11 در اختیار داریم که میتوانند برای تولید 8 کانال PWM استفاده شوند.
  • SPI : از چهار پایه (SS) ، (MOSI) ، (MISO) ، (SCK) برای SPI (رابط سریال محیطی) استفاده می شود. SPI یک گذرگاه رابط است و عمدتا برای انتقال داده ها بین میکروکنترلرها و سایر وسایل جانبی مانند سنسورها ، کارت SD و … استفاده می شود.
  • وقفه های خارجی : پایه های 2 و 3 به عنوان وقفه های خارجی استفاده می شوند که در موارد اضطراری هنگامی که ما نیاز به توقف برنامه اصلی داریم از آنها استفاده می شود. در این هنگام برنامه اصلی متوقف میشود و دستورات وقفه اجرا میشود. سپس ادامه برنامه اصلی اجرا میوشد.
  • I2C : ارتباطات I2C با استفاده از پین های A4 و A5 ایجاد می شود که A4 نشان دهنده خط داده سریال (SDA) است که اطلاعات را حمل می کند و A5 نشان دهنده خط ساعت سریال (SCL) است که یک سیگنال ساعت است که توسط دستگاه اصلی تولید می شود و برای هماهنگ سازی داده ها بین دستگاه های موجود در I2C استفاده میشود.

قیمت برد آردوینو نانو خرید

ارتباطات و برنامه نویسی

برد نانو با قابلیت ارتباط با سایر کنترل کننده ها و رایانه ها همراه است. ارتباط سریال توسط پین های دیجیتال مانند پین 0 (Rx) و پین 1 (Tx) انجام می شود که در آن Rx برای دریافت داده و Tx برای انتقال داده استفاده می شود. مانیتور سریال به نرم افزار Arduino اضافه می شود که برای انتقال داده های متنی به یا از برد استفاده می شود. درایورهای FTDI همچنین در نرم افزار گنجانده شده اند که به عنوان یک درگاه مجازی رفتار می کنند.

پین های Tx و Rx دارای یک LED هستند که هنگام انتقال داده ها بین FTDI و اتصال USB به کامپیوتر ، چشمک می زند. کتابخانه آردوینو Software Serial برای انجام یک ارتباط سریال بین برد و کامپیوتر استفاده می شود. جدا از ارتباط سریال ، برد نانو از ارتباطات I2C و SPI نیز پشتیبانی می کند. کتابخانه Wire برای استفاده از ارتباط I2C موجود است.

برنامه نویسی آردوینو نانو با استفاده از نرم افزار Arduino IDE انجام میشود.

تنظیم مجدد برد آردوینو نانو

برای تنظیم مجدد برد دو روش وجود دارد ، یعنی به صورت الکترونیکی یا برنامه ای. برای تنظیم مجدد صفحه به صورت الکترونیکی ، باید پایه تنظیم مجدد برد را به هر یک از پایه های دیجیتال وصل کنید. هنگام تنظیم این اتصال ، اضافه کردن مقاومت 1K یا 2K اهم را فراموش نکنید. اکنون ، از پین دیجیتال به عنوان یک خروجی استفاده کرده و قبل از تنظیم مجدد ، آن را در حالت HIGH نگه دارید. پس از نیاز به تنظیم مجدد ، این پین دیجیتال را روی LOW تنظیم کنید. این روش بسیار مفید است زیرا با استفاده از آن سیگنال تنظیم مجدد سخت افزار به محض تنظیم پین دیجیتال روی LOW ، به کنترل کننده ارسال می شود. برای تنظیم مجدد کنترل کننده می توانید از برنامه زیر استفاده کنید.

int Reset = 4;
 
void setup() {  
  digitalWrite(Reset, HIGH);
  delay(200); 
  pinMode(Reset, OUTPUT);     
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("How to Reset Arduino Programmatically");
  Serial.println("IRENX.IR");
  delay(200);
}
void loop() 
{
  Serial.println("A");
  delay(1000);               
  Serial.println("B");
  delay(1000);               
  Serial.println("Now we are Resetting Arduino Programmatically");
  Serial.println();
  delay(1000);
  digitalWrite(Reset, LOW);
  Serial.println("Arduino will never reach there.");
 
}

روش دیگری که می توانیم برای تنظیم مجدد برد استفاده کنیم فقط با استفاده از نرم افزار و بدون استفاده از پین سخت افزاری است. آردوینو نانو دارای یک عملکرد داخلی است که به عنوان () resetFunc شناخته می شود. با تعریف این عملکرد ، بورد به طور خودکار تنظیم می شود و سپس بدون استفاده از پین سخت افزاری ، می توانید برنامه زیر را بارگذاری کنید تا صفحه به صورت برنامه ریزی تنظیم شود.

void(* resetFunc) (void) = 0;
 
void setup() {     
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("How to Reset Arduino Programmatically");
  Serial.println("IRENX.IR");
  delay(200);
}
 
void loop() 
{
  Serial.println("A");
  delay(1000);               
  Serial.println("B");
  delay(1000);               
  Serial.println("Now we are Resetting Arduino Programmatically");
  Serial.println();
  delay(1000);
  resetFunc();
  Serial.println("Arrduino will never reach there.");
 
}

با این حال ، این روش با محدودیت هایی همراه است. هرگاه برد به رایانه متصل شود یعنی هر بار اتصال بین برد و رایانه برقرار می شود ، برد مجدداً تنظیم می شود. بنابراین ، تنظیم مجدد کنترل کننده به صورت الکترونیکی با استفاده از یک پین دیجیتال ترجیح داده می شود.

تفاوت آردوینو یونو و آردوینو نانو

Arduino Uno و Arduino Nano دارای عملکردهای یکسانی هستند که از لحاظ طرح PCB ، اندازه و ضریب شکل تفاوت کمی دارند.

آردوینو Uno یک برد مبتنی بر میکروکنترلر Atmega328 است و دارای 14 پایه ورودی / خروجی دیجیتال است که از این تعداد 6 پایه PWM است. همچنین 6 پایه آنالوگ در برد گنجانده شده است. این برد دارای همه مواردی است که برای پشتیبانی از میکروکنترلر مانند اتصال USB ، جک پاور ، نوسان ساز 16 مگاهرتز ، دکمه تنظیم مجدد و هدر ICSP مورد نیاز است. یعنی نیازی به تجهیزات جانبی اضافی با برد ندارید.

این یک دستگاه کاملاً آماده برای استفاده است که برای داشتن تجربه عملی با آن نیازی به مهارت فنی قبلی ندارید. برای شروع می توانید آن را با استفاده از برق DC یا باتری تأمین کنید یا به راحتی با استفاده از کابل USB آن را به کامپیوتر متصل کنید.

آردوینو نانو در مقایسه با آردوینو اونو کوچک و جمع و جور تر است. آردوینو Nano فاقد جک برق DC است و به جای USB معمولی ، از Mini USB پشتیبانی میکند. همچنین ، برد نانو دارای دو پایه اضافی آنالوگ است یعنی 8 پایه در مقایسه با 6 پایه آنالوگ در برد Uno. برد آردوینو نانو به راحتی به برد بورد متصل میشود در حالی که آردوینو یونو فاقد این قابلیت است.

با این حال ، هر دو دستگاه با 5 ولت کار می کنند و دارای جریان 40mA و 16MHz فرکانس ساعت هستند.

کاربرد ها

Arduino Nano دستگاهی بسیار کاربردی است که با طیف گسترده ای از برنامه ها ارائه می شود و در مقایسه با سایر برد های Arduino فضای کمتری را اشغال میکند. در زیر کاربردهای اصلی برد آردوینو نانو آورده شده است.

  • فلزیاب آردوینو
  • تشخیص چهره در زمان واقعی
  • تجهیزات پزشکی
  • اتوماسیون صنعتی
  • برنامه های Android
  • پروژه های مبتنی بر GSM
  • سیستم های جاسازی شده
  • اتوماسیون و رباتیک
  • اتوماسیون خانگی و سیستم های دفاعی
  • برنامه های واقعیت مجازی

قیمت خرید آردوینو نانو

برد آردوینو نانو همانند نسخه Uno به محبوبیت فراوانی در ایران رسیده است. سایت الکترونیکی آیرنکس فعلا در زمینه فروش قطعات الکترونیکی فعالیتی ندارد . هدف اصلی ما آموزش است. اما اگر شما دوستان فروشگاه معتبری در زمینه خرید برد های آردوینو اورجینال میشناسید لطفا در قسمت نظرات معرفی کنید.

با توجه به نوسانات دلار و تورم بسیار بالا، نمیتوان قیمت مشخصی را برای Arduino Nano مشخص کرد. برخی از سایت های فروش قطعات این برد را همراه با کابل USB مخصوص به فروش میرسانند که این زمینه در قیمت تمام شده تاثیر میگذارد.

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید
امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. مالکیتی بر مطالب ارائه شده ندارم. اکثر فعالیت بنده در زمینه ترجمه است. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *