RobotDyn UNO: распиновка, описание. Лучшие аналоги Arduino

От российского производителя и конструктивно практически идентична оригинальной плате. Рассмотрим характеристики платы, дадим подробные инструкции по подключению и настройке необходимых для работы с платформой драйверов. Далее представляем описание RobotDyn UNO на русском, которое не отличается от официальной платы.

Распиновка RobotDyn Uno R3

Существенное преимущество данной модели в том, что программирование RobotDyn UNO от компьютера производится через кабель microUSB. Подобный USB кабель есть в каждом доме, так как используется на смартфонах с ОС Android. Кабель microUSB намного легче и удобнее обычного кабеля, который используется в оригинальной плате. Кроме того, на плате Роботдин установлено целых 7 аналоговых входов.

Схема распиновки платы RobotDyn Uno R3, ICSP

Характеристики RobotDyn UNO R3

• Микроконтроллер — ATmega328P-AU;
• Рабочее напряжение питания платы -5V,
• Рекомендуемое напряжение — 7-12V, предельное — 6-20V;
• Самовосстанавливающийся предохранитель, защита от перегрузки по току >500мА;
• Flash память — 32 KB (из них 0,5 Кб используются загрузчиком);
• ОЗУ (SRAM) — 2 Кб, ПЗУ (EEPROM) — 1 Кб;
• 14 цифровых портов (вход/выход) — 0-13;
• 6 цифровых портов могут использоваться как выходы ШИМ (PWM) — 3, 5, 6, 9, 10, 11;
• 8 аналоговых входных портов — A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7;
• SPI: выводы 10 — SS, 11 — MOSI, 12 — MISO, 13 — SCLK;
• I2C: выводы SDA, SCL;
• UART последовательная шина: RX0 — получение и TX1 — отправка данных;
• Сброс нажатием кнопки. Для автоматического сброса можно соединить RES с GND;
• 4 Светодиодных индикатора: RX, TX, L(pin13), Power;
• Размер — 71x51x12 мм, вес — 26 грамм.

RobotDyn UNO R3 схема принципиальная

В отличии от оригинала плата RobotDyn, имеет более распространенный разъем Micro USB, кроме того, на плату дополнительно установили 2 аналоговых входных канала A6 и A7. В основе RobotDyn UNO R3 также лежит микроконтроллер ATmega328p. Связь микроконтроллера с компьютером для программирования реализована на чипе CH340G, поэтому для работы потребуется загрузить дополнительные драйвера.

Программа и драйвера для RobotDyn UNO R3

Где скачать программу для RobotDyn UNO r3 . Русский аналог Arduino — плата RobotDyn UNO R3 программируется на языке C++. Для прошивки платы используется программа Arduino IDE на русском , которую можно скачать с официального сайта. Данное приложение абсолютно бесплатно, но для работы с не оригинальными платами в Arduino IDE нет необходимых драйверов, но эта проблема просто решается.

Где скачать драйвера для RobotDyn UNO R3 . Плата RobotDyn осуществляет связь с персональным компьютером через микроконтроллер на чипе CH340G. Скачать драйвер для CH340G (RobotDyn UNO driver CH340G) можно по прямой ссылке с Google Диск . Скачанный архив следует распаковать и запустить файл CH341SER.EXE (вирусов нет). После чего можно запускать Arduino IDE и начинать работать.

Также часто читают:

Первые компьютеры были размером с целый дом, потом, с течением времени вычислительные машины становились все меньше и компактнее, они уже могли помещаться на столе и многие пользователи обзавелись домашними компьютерами. Но сейчас технологии пошли еще дальше и компьютер может уместиться полностью на ладони.

Это микрокомпьютеры, например, Arduino. Они достаточно дешевы, имеют минимальный размер, но достаточно мощны для выполнения некоторых действий. В этой статье мы рассмотрим лучшие аналоги Arduino, которые вы можете использовать для создания своих проектов. Разберем их сильные стороны и недостатки.

Плата Arduino имеет множество модификаций и распространяется в различных моделях. Одна из самых популярных серди пользователей - Arduino Uno. Это самое старое устройство. Оно появилось в 2005 году, как инструмент для студентов. Затем устройство было модифицировано улучшено и клонировано множество раз. Микрокомпьютер Arduino сделал революцию в программировании и электронике.

Официальная версия Arduino Uno стоит $25, но можно найти клон за $5 который будет работать не хуже оригинала. Причина платить полную цену, это разве что поддержать проект. Преимущество Arduino в простое, вам не нужно ничего настраивать, собирать полноценную операционную систему Linux, просто пишите код, компилируйте его и загружайте на устройство.

Другие преимущества - это отказоустойчивость устройства, а также расширяемость, например, если вам нужно добавить Bluetooth, вы просто докупаете недостающую плату. Недостатком Arduino Uno есть то, что здесь используется чип ATMEGA CPU, который имеет небольшое количество памяти и устройство хранения. Поэтому если вы хотите собирать данные, такие, как показания сенсоров, то вам нужно будет передавать их на компьютер.

Лучшие альтернативы Arduino

1. Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi Zero - это, по сути, такая же самая оригинальная плата Raspberry Pi Model A+, только уменьшенная до размеров платежной карты. Вы можете приобрести ее за 5-8$. Когда устройство только появилось, оно отправлялось в качестве бесплатного подарка подписчикам журнала MagPi. Этот микрокомпьютер может запустить полноценный дистрибутив Linux и в то же время он достаточно дешевый.

Плата имеет точно такие же возможности, как и Raspberry Pi A+, на ней можно запустить Raspbian или любую другую совместимую операционную систему. Процессора с частотой 1 ГГц и 512 Мб оперативной памяти вряд-ли хватит на что-либо серьезное, но вы можете использовать устройство в качестве микроконтроллера, альтернативы Arduino.

Здесь есть 2 порта microUSB, но нет Ethernet, Bluetooth или Wifi. Но переходники и платы расширений для включения нужных вам технологий можно приобрести достаточно недорого. Это самый мощный из перечисленных микрокомпьютеров, поэтому он используется для сложных задач, которые не всегда по плечу для Arduino, например, обработка данных и визуализация.

2. NodeMCU

NodeMCU - это очень интересный микроконтроллер, который предлагает множество возможностей, особенно учитывая его цену. В отличие от Arduino, который использует 8 битный ATMEA с частотой 16 МГц, здесь используется чипсет ESP8266 с 32 битным процессором Tensilica Xtensa LX106 80 МГц, также здесь есть Wifi, встроенная поддержка TCP/IP, 4 мегабайта встроенного хранилища и 20 кб ОЗУ. В дополнение ко всему тут есть 10 выходов GPIO.

К устройству можно подключать различные компоненты, такие как мониторы, сенсоры или сервоприводы. Как и Arduino, его очень просто использовать, достаточно написать код и загрузить его на устройство по USB. Программы пишутся на Lua, это интерпретируемый язык программирования, похожий на Python или Ruby. Вы можете заказать NodeMCU за $3 из китая или найти более дорогую версию на Amazon.

3. Particle Photon

Particle Photon - это устройство для реализации различных веб-проектов. Устройство поставляется с Wifi и является одной из лучших альтернатив Arduino на данный момент. В качестве процессора используется Cortex ARM M3 с частотой 120 МГц. Писать программы для него нужно так же как и для Arduino, просто пишите код и загружаете его на устройство.

4. ESP8266

ESP8266 - это микроконтроллер с поддержкой Wifi, который набирает популярность среди энтузиастов в электронике. Он стоит дешевле Arduino, но может программироваться в той же Arduino IDE. Но для его питания нужно подавать 3.3 вольта а не 5. Устройство поставляется со встроенным регулятором питания и несколькими портами ввода-вывода.

5. Teensy

Teensy - это самая популярная альтернатива Arduino, которая может использоваться для создания любого DIY проекта. Здесь есть загрузчик, с помощью которого вы можете загружать в память программу даже с USB флешки. С помощью него вы можете эмулировать любое USB устройство, а в качестве процессора используется ARM Cortex M4 с частотой 180 МГц, и 256 Кб оперативной памяти. И здесь тоже можно использовать Arduino IDE.

6. BeagleBone

Устройство использует ARM Cortex V8 с частотой 700 МГц и 256 мегабайт оперативной памяти DDR2, а также флешку объемом 4 Гб. В качестве языков программирования могут использоваться Python, C, C++, PHP, JavaScript. Устройство поддерживает установку SD карты, а также есть USB порт, через который можно подключать различные расширения, например, Ethernet или другой компьютер.

5. MSP430

MSP430 - это альтернатива Arduino, очень похожая на оригинальную плату, но потребляет очень мало энергии, благодаря использованию 16-битного MCU. В качестве среды для разработки программ может использоваться Energia IDE. Микроконтроллер имеет собственную архитектуру что и выделяет его среди других.

6. STM32

STM32 - это дешевый 32-битный микроконтроллер, от STMicroelectronics, одна из лучших альтернатив Arduino. Здесь используется своя среда разработки Keli, а также программатор ST-Link. Устройство использует чип ARM Cortex 32-bit M3 с тактовой частотой 24 МГц и 8 кб оперативной памяти. Среди других преимуществ можно отметить низкое потребление энергии, обработку цифровых сигналов и так далее.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели аналоги Arduino uno, которые вы можете использовать в своих проектах. А какое устройство вы бы выбрали? Что используете? Напишите в комментариях!

Поскольку Arduino является открытой платформой, а чертежи её плат и коды прошивок доступны для всех желающих, многие производители предлагают свои дешёвые аналоги. Копировать по лицензии разрешается всё, кроме самой торговой марки. Это в свою очередь породило большое количество аналогов со схожими названиями: Freaduino, Brasuino, CraftDuino, Freeduino и прочие. Что лучше оригинал или аналог? В предлагаемом примере я попробую ответить на этот вопрос, на примере китайского аналога Arduino UNO , который я для себя недавно выбрал.

Вот так выглядит оригинальная плата Arduino UNO.

Вот так выглядит мой китайский аналог, который у некоторых продавцов именуется как Dccduino.

Теперь расскажу про отличия:

1. То что у Вас оригинальная Arduino можно понять по надписи на плате, вместе с её логотипом. На китайском аналоге не будет написано «Arduino», поскольку это единственное что нельзя копировать сторонним разработчикам.

2. Оригинальная плата Arduino UNO производится в Италии, о чём она и предупреждает надписью «MADE IN ITALY ». На китайской плате может даже отсутствовать надпись что сделана в Китае.

3. Оригинальная плата Arduino проходит кучу проверок на качество. Китайский аналог может не подвергаться такому количеству проверок, но это не значит что она не будет надёжно работать. Платформа Arduino - это открытый для всех проект, который можно изучить и начать самому производить свои платы. В её составе нет каких то секретных микросхем и прочих деталей, которые были бы не известны. Все радиодетали, из которых состоит оригинальная плата (микроконтроллер, разъёмы, светодиоды и пр.), не производятся на специальных заводах только для Arduino. Это стандартные радиодетали, которые производятся известными производителями. Возьмём к примеру ATmega328 - сердце Arduino UNO. Этот микроконтроллер производится американской компанией «Atmel Corporation » (один из лидеров в производстве микроконтроллеров). И для оригинала, и для аналога используется один и тот же контроллер этого производителя. Так же можно обратить внимание что в аналоге применяются танталовые электролитические конденсаторы, так же само как и в оригинале, хотя если бы китайскому производителю было бы всё равно, он бы мог установить обычные дешёвые «электролиты».
На что я бы обратил внимание при первом включении китайского аналога, на качество пайки, у меня не попадались такие случаи, но читал в различных отзывах, что припой может быть в некоторых местах нанесён в избытке и тем самым может замыкать соседние ножки радиодеталей. В подобном случае придётся паяльником убрать излишки.

4. Цена на оригинальную Arduino UNO, на момент написания статьи, в пределах $24,99 . Цена на китайский аналог, который я приобрёл - $2.75 , я думаю разница на лицо. К тому же если это первая плата, на которой будет происходить знакомство с Arduino, то это само то что нужно. А если в будущем у Вас будет какой то серьёзный проект, которому нужна 100% гарантия качества, тогда Вас никто не сможет удержать перед покупкой оригинала.

5. Китайские производители не «тупо» могут копировать схемотехнику оригинальной платформы, но так же могут вносить разного рода изменения, которые не повлияют на качество, но смогут существенно снизить цену на изделие. Таким примером может служить замена ATmega16U2 на CH340G . Микросхема ATmega16U2 стоит дороже той, что установлена в аналоге, хотя в работе нет никакой разницы, кроме того что нужно скачать соответствующий микросхеме драйвер , при подключении к ПК.

Так же в моём аналоге установлен микроконтроллер в миниатюрном корпусе, в то время как у оригинала это микроконтроллер в огромном корпусе Dip.

На некоторых платах вместо USB разъёма устанавливают компактный micro USB разъём.

Заканчивая данную статью, я думаю Вы уже определились, какая у Вас будет первая Arduino.

Среди всего разнообразия плат Arduino новичку сложно выбрать подходящую. Кроме официальных плат, типа Arduino UNO, Nano, MEGA, существуют еще и ардуино-совместимые платы, типа Digispark, «Электронные войска», Seeeduino, Freeduino, Robocraft и другие. В чем их отличие и какую плату Arduino выбрать? Давайте разберемся!

Совместимость с шилдами и основные отличия

Пожалуй, эта характеристика стоит на ряду с такими как: объём памяти, тактовая частота и тип используемого микроконтроллера. Платы клоны Ардуино можно разделить по подобию с базовыми платами Arduino UNO, MEGA и прочие. Самой распространенной является UNO, собственно большинство клонов связаны, именно с ней. Совместимость с шилдами обеспечивается расположением клеммных колодок и разводкой печатной платы.

Размер платы оригинальной UNO 6.9х5.3 см, размеры плат сторонних производителей могут отличаться, но расположение клеммных колодок и расстояние между разъемами должно оставаться одинаковым. В таком случае плата будет совместима со стандартными шилдами любого происхождения.

Если речь идет в контексте «ардуино», скорее всего, именно эта версия и имеется в виду. Отличия между оригиналом и клоном могут отсутствовать, т.е. полная копия, а разницей могут быть лишь цвет покрытия платы и способ прошивки. USB-serial конвертер, на той же УНО, выполнен на микроконтроллере, тогда как на оригинальных НАНО - на 232-ой микросхеме, а на китайской - на CH340, встречаются и УНО с такими конвертерами, об этом позже.

С другой стороны в отличиях могут быть и схемы питания, и встроенные в плату дополнительные микросхемы-драйверы, защитные цепи, развязочные, расширители портов на сдвиговых регистрах и пр.

Понятие Arduino-совместимая - значит, что она и соответствующим языком программирования, при этом она необязательно совместима с шилдами. Примером такой платы можно привести Lillypad.

Плата совместима с языком ардуино, но не совместима с шилдами. Если их нужно подключать, то нужно производить подключение вручную к соответствующим пинам. Кстати эта плата ориентирована на носимые устройства, как вариант для умной одежды. Такую плату производит компания SparkFun.

Обзор плат и советы по их применению

Большое количество модификаций и сторонних плат не является плагиатом или подделкой. Так произошло, потому что Arduino ведет открытую политику, что позволяет вносить модификацию в конструкцию и собирать наборы, со свободной комплектацией предназначенные для специализированных сфер:

Роботехника;

Автоматика;

Для обучения и пр.

Названия плат обычно содержат приставку «Duino», как craftduino или DCduino, а модель платы может и совпадать по названию, как та же DCduino UNO, если она дополнена - тогда будет еще одна приставки или совсем другое слово описывающее добавочные функции. Кроме выше перечисленного стоит обращать внимание на напряжение питания и логических уровней, они могут быть 3.3 и 5 В.

Для начала однозначно брать нужно распространенную плату - Arduino UNO-подобную или Nano, первая стоит порядка 5 долларов, вторая немногим дешевле - 3-5 долларов.

Если вам встретится модель под названием Duemilanove, это полный аналог UNO. Отличия лишь в способе связи с компьютером, выше я упомянул, что на UNO она организована на дополнительном микроконтроллере - Atmega8u2, Duemilanove общается с компьютером через FT232RL.

Перейдем к обзору плат. На фото ниже это полные клоны ардуино, ниже мы рассмотрим модернизированные платы.

Отличный клон UNO, главное отличие - наличие дополнительных контактов разъёма «GVS» (ground-voltage-signal). Это не совсем разъём, а скорее порядок размещения проводов в разъёме. Именно так подключаются многие датчики и прочая периферия.

Но в стандартной гребенке контакты расположены иначе, при этом вам обязательно не хватит контактов питания (Vcc и Gnd), придется скручивать провода, либо использовать беспаечную макетную плату для подсоединения. Разработчики Iteaduino предусмотрели это и решили проблему дублированием контактов типа «папа» в правильной последовательности.

Если вы не нашли такую плату - придется покупать шилд, но работать с ним не так удобно, тем более для начинающего лучше, когда деталей меньше.

Подобные платы позволяют уменьшить габариты и вес конечного продукта за счет уменьшения количества шилдов.

Еще одна уно-подобная плата с возможностью подключения к сети по кабелю и установки микро SD-карты. Хотя и есть Ethernet-shield, но опять-таки - он увеличит объём занимаемый платой в корпусе и вес продукта. Плата , но на ней отсутствует USB-интерфейс.

Для прошивки нужно дополнительно приобрести USB-UART конвертер вот такой, например, его гребенка подходит к такой же на плате Arduino Ethernet.

Leonardo и Esplora

Модель Arduino для тех, кому нужно много аналоговых входов, для считывания аналоговых датчиков, здесь их 12, против 6 на плате УНО.

Это получилось за счет использования Atmega32u4, а не Atmega328, как на большинстве плат они подключены к пинам, те, что на UNO были цифровым: 4, 6, 8, 9, 10, 12.

Такая разводка позволяет использовать их как раньше, что даёт совместимость с платами расширения или подключать источники аналогового сигнала. ШИМ выводов здесь не 6, а 7.

Исчезла необходимость в USB-UART конвертере, в Atmega32u4 интегрирована аппаратная поддержка USB. Для работы может потребоваться дополнительный модуль PoE. Такие платы отлично подходят для создания контроллеров для ПК, он поддерживает USB HID, и может выступать в роли мыши или клавиатуры или геймпада, с соответствующей обвязкой и деталями.

Интересен Leonardo тем, что при одинаковых размерах и совместимости с UNO имеет больше функций в плане работы с ШИМ и аналоговым сигналом.

На его основе сделана Esplora - по сути плата джойстика совместимая с арудиновским кодом и возможностью программирования и создания уникального девайса. На фото ниже вы видите такую плату с дополнительным дисплеем (в комплект его нет), напоминает портативную консоль.

MEGA и DUE

Если вы собрались делать систему автоматизации для целого дома или другой объёмный проект вам не хватит выводов . На помощь придет контроллер Atmega2560, и плата ардуино с аналогичным названием, здесь есть 54 цифровых входа-выхода и 16 аналоговых. Это более, чем в 2 раза больше, чем у тех, что мы рассмотрели выше. К ней продаются соответствующие большие шилды.

UNO-шилды условно совместимы. Только нужно в библиотеках править расположение пинов, потому что их нумерация различна.

Если вам нужно еще больше возможностей, стоит сменить архитектуру. Arduino DUE построен не на МК семейства AVR8, а на ARM CORTEX-M3. Это 32-х разрядный контроллер. 54 цифровых и 12 аналоговых каналов помогут реализовать большой проект. 4 UART интерфейса, SPI, Twin-Wire, JTAG. 512 кб флеш, 96 SRAM, 32 разряда - всё это нужно для высокой скорости выполнения сложных программ.

Напомню, что у атмеги328 всего 32 кб флеш-памяти и 2 кб SRAM

ВНИМАНИЕ:

Питание и напряжение логических уровне - 3.3 В, если хотите убить DUE, подайте на неё 5 В.

Самые маленькие ардуины

Для тех, кому важна мобильность есть целый ряд официальных плат и одна весьма занимательная ардуино-совместимая. Они подходят для тех, кто хочет спроектировать скрытое устройство или носимое (портативное). Давайте рассмотрим их подробнее.

Актуальная версия - Arduino Nano v3.0. Из маленьких она наиболее удобна, для прошивки используется Mini-b USB-кабель, но китайские копии часто используют micro-USB разъём, который очень распространен для подключения смартфона к компьютеру или его зарядки.

По количеству и назначению пинов она аналогична UNO, но не совместима с шилдами. Кстати, для нано встречаются специализированные шилды (китайцы делают все, что только можно вообразить). Чаще всего китайские копии используют CH340G для связи с компьютером через USB, лично у меня на Windows 8.1 драйвер не установился автоматически, проблема решилась после 2-х минут поиска в гугле по названию микросхемы, дальше всё пошло как по маслу.

Немного больше, чем нано. Микро и нано отлично подходят для размещения на макетной плате, почти всегда это делает сборку схемы и монтаж более удобным. В остальном всё аналогично предыдущей различия лишь в компоновке платы.

Arduino mini - не работает по USB

Самая мелкая плата, аналогичная по функционалу «ункам» и «нанкам» - это «мини». Забавно, что самая маленькая плата, судя по названию, должна быть больше, чем «нано». Получилось наоборот. Экономия размеров достигнута за счет исключения узла связи по юсб (rs232, ch340g и подобных) и самого разъёма. Для этого есть контактные площадки для подключения по последовательному интерфейсу.

Прошивка осуществляется с помощью USB-serial (usb-uart) переходников. Если вы собираетесь заниматься микроконтроллерами - стоит его приобрести, он много где может пригодиться.

Может поставляться как с распаянными контактными площадками, так и просто приложенными в комплекте, для самостоятельной установки.

Интересная разработка Digispark. Её форм-фактор напоминают флешку, для её прошивки не нужен кабель, она сама вставляется в USB-порт компьютера.

В вашем распоряжении всего 6 выводов(3 PWM и 4 аналоговых, I2C), 8 Кб флэш-памяти для программ, по 512 б ROM и RAM, 2 кб памяти, как обычно, заняты загрузчиком, так что вам доступно лишь 6 кб.

При прошивке 2 цифровых пина (P3, P4) задействуются под USB, но вы их можете использовать после прошивки, когда отключите от компьютера. Обратите внимание на распиновку - она написана на обратной стороне платы, на картинке справа. Для работы с ней нужно настроить IDE.

Еще несколько особенностей:

1. пин P5 - это «RESET», если подать на него логический ноль - плата перезагрузится, он же A0, т.е. первый аналоговый вход, сигнал может считываться в диапазонах более, чем 1.2 в, поскольку всё что ниже воспринимается, как «ноль» и идёт перезагрузка. Сомнительный пин вообще, но если подумать, как его использовать, и достигает ли измеряемый сигнал вообще нуля, то всё не так плохо.

2. Забудьте о мониторинге порта, Serial отсутствует как таковой, поэтому отладку платы с компьютера проводить не получится. Этого можно и избежать - если больше времени уделить проектированию, ну или использовать внешние измерительные приборы - контрольные лампы, мультиметры, осциллографы.

Заключение

Надеюсь, что эта статья помогла вам определиться с выбором платы. Я постарался рассмотреть максимально широкий спектр ардуино в малом объёме текста, детально рассматривать каждую плату не имеет смысла, ведь они почти одинаковы, за исключением разных дополнений.