Arduino Pro Mini – распиновка и подключение

Контроллер Arduino Pro Mini – самое миниатюрное и дешевое устройство в линейке. Плата соизмерима по размерам с флешкой. Базой контроллера является ATmega 168 с частотой 8 МГц или 16 МГц. Используется ардуино для установки в небольшие по габаритам проекты. Платформа совместима с большинством датчиков и модулей для Ардуино.  

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.  

Схема и распиновка Pro Mini

Принципиальная схема платы Ардуино изображена ниже.

Пинов у микроконтроллера 14, каждый из которых может настраиваться как вход или выход. Выводы помечены цифровым номером, аналоговые имеют маркировку А. Рабочее напряжение – 3,3 В или 5 В. 

Назначение пинов: 

• Последовательная шина – 0 и 1 (RX, TX). Предназначены для приема и передачи данных.  
• Внешнее прерывание – 2 и 3. Могут использоваться для вызова прерывания. 
• ШИМ выводы – 3, 5, 6, 9, 10, 11.  
• SPI – 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).  
• Светодиодный индикатор – 13.  

6 аналоговых контактов имеют разрешение 10 бит. Некоторые выводы имеют дополнительный функционал: 

• I2C – A4 (SDA), A5 (SCL).  

Также плата оснащена дополнительным выводом Reset. При низком уровне перезагружает микроконтроллер.   

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.  

Программирование на Ардуино про мини

Используется стандартная среда разработки Arduino IDE. После того как устройство подключено к компьютеру, нужно правильно выбрать плату в списке. Главное не перепутать Ардуино на 3,3 В и на 5 В. Какая именно используется, должно быть написано на корпусе.  

В пункте Serial Port выбирается нужный порт, к которому подключена плата. Затем можно загружать на плату программу, путем нажатия на кнопку Upload.  

Загрузка может длиться долго и в итоге выдать ошибку. Чтобы ее избежать, во время заливки скетча нужно нажать кнопку reset, когда появится надпись Binary sketch size: xxx bytes. Во время загрузки на плате будут загораться светодиодные индикаторы. После заливки скетча нужно отсоединить микроконтроллер и подать на него напряжение.  

Сравнение характеристик разных плат Ардуино

Основная характеристика, по которой Ардуино про мини отличается от остальных плат – это размеры. Габариты Arduino Pro Mini составляют всего 1,8 см х 3,3 см. Немного большую длину имеет плата Ардуино Нано – 1,9 см х 4,3 см. Плата Ардуино Уно больше примерно в 2 раза, ее габариты составляют 6,9 см х 5,3 см. Arduino Mega имеет самые крупные габариты – 10,2 см на 5,4 см.  

Количество пинов также различно. Ардуино про мини, как Ардуино Нано и Ардуино Уно, имеет 14 цифровых пинов. Ардуино Мега оснащена 54 цифровыми входами/выходами, из которых 15 поддерживают ШИМ.  

Важное отличие Arduino Pro Mini от остальных плат – отсутствие прошивки по USB-UART. Остальные микроконтроллеры можно прошить таким способом, кроме Ардуино Нано. Она прошивается с помощью преобразователя rt232.