Arduino Nano Pinout: एक शुरुआती-अनुकूल गाइड

अगर आपने कभी Arduino Nano का इस्तेमाल किया है, तो आपको पता चलेगा कि यह बहुत छोटा है और आपके हाथ में आसानी से फिट हो जाता है। हालाँकि, इसके छोटे आकार के कारण इसे कम मत समझिए। उस छोटे से बोर्ड के अंदर वह सब कुछ है जो आपको अपने इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोजेक्ट को पूरा करने के लिए चाहिए।

इस गाइड में, हम Arduino Nano पिनआउट, इसके भौतिक डिज़ाइन, आयामों और प्रत्येक पिन का उपयोग किस लिए किया जाता है, के बारे में विस्तार से जानेंगे। यदि आप Arduinos के साथ अभी शुरुआत कर रहे हैं या इस विशेष मॉडल के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो यह पोस्ट सब कुछ इस तरह से समझाएगी कि कोई भी इसे समझ सके। आपको जो भी जानकारी चाहिए, उसे पाने के लिए आगे पढ़ें।

Arduino नैनो क्या है?

अपने छोटे डिज़ाइन के बावजूद, Arduino Nano कई अन्य Arduino बोर्डों की तुलना में बहुत अधिक काम करता है। ATmega328P नामक एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ, बोर्ड एक एलईडी को ब्लिंक करने के साथ-साथ एक पूर्ण सेंसर नेटवर्क चलाने जैसे काम करने में सक्षम है।

अधिकांश लोग नैनो को इसलिए पसंद करते हैं क्योंकि यह ब्रेडबोर्ड के इस्तेमाल के लिए एकदम सही आकार है। यही कारण है कि यह उन स्थितियों के लिए एकदम सही है जहाँ एक नियमित Arduino Uno बहुत बड़ा होता है।

यद्यपि यह छोटा है, फिर भी Arduino Nano में बहुत सारी विशेषताएं शामिल हैं।

•  इसमें 14 डिजिटल I/O पिन हैं (उनमें से 6 का उपयोग PWM के लिए किया जा सकता है)

•  8 एनालॉग इनपुट

•  16 मेगाहर्ट्ज क्लॉक स्पीड

•  यूएसबी मिनी-बी पोर्ट

•  32 केबी फ़्लैश मेमोरी

संक्षेप में, यह Arduino Uno के समान ही काम करता है, केवल एक छोटे पैकेज में। इस वजह से, यह पहनने योग्य उपकरणों, स्मार्ट घरों और पोर्टेबल सेंसर जैसे छोटे प्रोजेक्ट के लिए आदर्श है।

यह इसलिए भी बढ़िया है क्योंकि आप इसे USB या किसी बाहरी वोल्टेज स्रोत के साथ इस्तेमाल कर सकते हैं। इस पर जल्द ही चर्चा की जाएगी। अभी, आइए इस बात पर ध्यान दें कि बोर्ड का आकार और निर्माण कैसा है।

Arduino नैनो आयाम और भौतिक लेआउट

जब लोग Arduino Nano को सबसे छोटा Arduino कहते हैं, तो वे अतिशयोक्ति नहीं कर रहे होते हैं।

•  लंबाई: 45 मिमी

•  चौड़ाई: 18 मिमी

•  ऊंचाई (पिन सहित): लगभग 7–8 मिमी.

इसका कॉम्पैक्ट आकार इसे ब्रेडबोर्ड के अनुकूल बनाता है। आप इसे सीधे ब्रेडबोर्ड में लगा सकते हैं और फिर भी दोनों तरफ़ वायरिंग के लिए जगह बची रहती है। जब आप प्रोटोटाइप बना रहे हों तो यह बहुत बड़ी बात है।

नैनो में हेडर पिन की दो पंक्तियाँ हैं, प्रत्येक तरफ 15, जिससे आपको इसके सभी डिजिटल पिन, एनालॉग पिन और पावर लाइनों तक पहुँच मिलती है। और इसके एक छोर पर एक मिनी-यूएसबी पोर्ट है, जिसका उपयोग प्रोग्रामिंग और पावर दोनों के लिए किया जाता है।

यहां बोर्ड पर पिनों को किस प्रकार रखा गया है, इसका विवरण दिया गया है।

•  एक तरफ: डिजिटल पिन (D0 से D13).

•  दूसरी ओर: A0 से A7 (एनालॉग इनपुट), पावर पिन (GND, 5V, 3.3V, VIN, आदि).

•  यूएसबी पोर्ट के पास बटन को रीसेट करें।

•  निम्न-स्तरीय फ्लैशिंग के लिए ICSP (इन-सर्किट सीरियल प्रोग्रामिंग) हेडर (यदि आवश्यक हो)। 

और एक और बात - अगर आप बोर्ड को पलटते हैं, तो आपको बोर्ड पर सीधे सोल्डर की गई वास्तविक ATmega328P चिप दिखाई देगी। इसका मतलब है कि नैनो कुछ बड़े Arduino बोर्डों की तरह सॉकेटेड नहीं है, जो इसके लो प्रोफाइल में योगदान देता है।

अब जब आपको यह पता चल गया है कि बोर्ड कैसा दिखता है और कैसा लगता है, तो अब नैनो के असली हृदय पर ध्यान देने का समय है - इसका पिनआउट।

Arduino नैनो पिनआउट: प्रत्येक पिन क्या करता है, इसे समझना

यदि आप नैनो के साथ कुछ भी बना रहे हैं, तो इसके पिन लेआउट को समझना अनिवार्य है। आप बिना यह जाने कि प्रत्येक पिन वास्तव में क्या करता है, सेंसर, डिस्प्ले या रिले प्लग नहीं कर सकते। इसलिए यहाँ एक ऐसा ब्रेकडाउन दिया गया है जो इसे सरल बनाए रखता है।

डिजिटल पिन (D0–D13)

आपके पास 14 डिजिटल I/O पिन हैं। इन्हें इनपुट या आउटपुट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। आप इसे अपने कोड में pinMode(pin, INPUT/OUTPUT) के साथ परिभाषित करते हैं।

उनमें से कुछ के पास अतिरिक्त शक्तियां हैं:

•  पीडब्लूएम पिन: D3, D5, D6, D9, D10, और D11 पल्स चौड़ाई मॉडुलन कर सकते हैं। एलईडी को कम करने या मोटर की गति को नियंत्रित करने के बारे में सोचें।

•  धारावाहिक संचारD0 (RX) और D1 (TX) का उपयोग नैनो और आपके कंप्यूटर या किसी अन्य डिवाइस के बीच संचार के लिए किया जाता है।

•  एसपीआई पिनD10 से D13 का उपयोग SPI के लिए भी किया जाता है (हम इसके बारे में बाद में बात करेंगे)।

एनालॉग पिन (A0–A7)

एनालॉग पिन उन सेंसर को पढ़ने के लिए होते हैं जो परिवर्तनशील वोल्टेज देते हैं। उदाहरण के लिए, तापमान सेंसर या पोटेंशियोमीटर।

•  A0 से A5यदि आपके पास पिन समाप्त हो जाए तो इसका उपयोग डिजिटल पिन के रूप में भी किया जा सकता है।

•  A6 और A7: ये केवल एनालॉग इनपुट हैं। आप इनका उपयोग नहीं कर सकते डिजिटल I/O. ये नैनो के लिए विशिष्ट हैं (यूनो में ये नहीं हैं)।

ये एनालॉग इनपुट ऑनबोर्ड ADC (एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर) की बदौलत डिफ़ॉल्ट रूप से 0 और 1023 के बीच के मान पढ़ते हैं।

पावर पिन

•  5V: यह एक विनियमित 5-वोल्ट आउटपुट है। आप इसका उपयोग छोटे मॉड्यूल को पावर देने के लिए कर सकते हैं।

•  3.3V: उन मॉड्यूल के लिए उपयोगी है जो कम वोल्टेज पर काम करते हैं, जैसे कुछ सेंसर।

•  VINयदि आप USB का उपयोग नहीं कर रहे हैं तो यहां वोल्टेज (आमतौर पर 7-12V) डालें।

•  GNDयह ग्राउंड पिन है। आप इसका बहुत इस्तेमाल करेंगे।

•  आरिफउन्नत उपयोगकर्ता एनालॉग रीडिंग के लिए कस्टम वोल्टेज संदर्भ सेट करने के लिए इसका उपयोग कर सकते हैं।

पिन रीसेट करें

इसमें एक रीसेट पिन भी है। यह ठीक वैसा ही करता है जैसा आप सोचते हैं - बोर्ड को रीसेट करता है। यह भौतिक रीसेट बटन दबाने जैसा ही है।

Arduino नैनो योजनाबद्ध

यदि आप उन लोगों में से हैं जो यह जानना चाहते हैं कि चीजें सतह के नीचे कैसे काम करती हैं, तो Arduino Nano स्कीमेटिक पर एक नज़र डालना उचित होगा।

नैनो अपने मूल में ATmega328P माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है। यह चिप बोर्ड का मस्तिष्क है। यह पिन को नियंत्रित करने से लेकर आपके स्केच को चलाने तक सब कुछ संभालता है।

लेकिन चिप से परे और भी बहुत कुछ हो रहा है:

•  वोल्टेज रेगुलेटर - यह उच्च वोल्टेज (जैसे बैटरी से 9V) लेता है और बोर्ड के लिए इसे 5V तक कम कर देता है।

•  मिनी-यूएसबी से सीरियल कनवर्टर (CH340 या FT232) - यह चिप आपके कंप्यूटर को USB के ज़रिए नैनो से बात करने देती है। नोट: आधिकारिक बोर्ड आमतौर पर FT232 का उपयोग करते हैं; क्लोन ज़्यादातर CH340 का उपयोग करते हैं।

•  क्रिस्टल थरथरानवाला - बोर्ड को 16 मेगाहर्ट्ज पर चालू रखता है।

•  संधारित्र, प्रतिरोधक और एल.ई.डी. - ये सिग्नल को फ़िल्टर करने, पिन को ऊपर/नीचे खींचने, या केवल दृश्य प्रतिक्रिया देने के लिए बोर्ड पर फैले हुए हैं।

यह योजना सिर्फ़ इंजीनियरों के लिए नहीं है। अगर आप कभी नैनो का अपना संस्करण बनाने की योजना बनाते हैं या किसी खराब कार का निवारण करने की योजना बनाते हैं, तो यह योजना आपका रोडमैप बन जाती है।

आप Arduino की वेबसाइट या GitHub पर आधिकारिक स्कीमेटिक पा सकते हैं। बस “Arduino Nano schematic” सर्च करें और आपको अपनी ज़रूरत की डेटाशीट मिल जाएगी।

Arduino Nano को पावर देना: USB, VIN, और अधिक

सबसे आम शुरुआती गलतियों में से एक है नैनो को गलत तरीके से पावर देना। तो, चलिए इसे स्पष्ट और सरल रखते हैं।

अपनी नैनो को शक्ति प्रदान करने के तीन मुख्य तरीके हैं:

विकल्प 1: यूएसबी

सबसे आसान और सबसे आम तरीका। बस अपने कंप्यूटर में मिनी-यूएसबी केबल या यूएसबी पावर एडाप्टर प्लग करें। बोर्ड को यूएसबी पोर्ट के ज़रिए 5V मिलता है।

•  प्रोटोटाइपिंग के लिए अच्छा

•  किसी सोल्डरिंग या अतिरिक्त भागों की आवश्यकता नहीं

•  कोड अपलोड करने की भी अनुमति देता है

विकल्प 2: VIN पिन

यदि आप कोई स्टैंडअलोन प्रोजेक्ट बना रहे हैं और USB का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, तो आप VIN पिन में 7-12V फीड कर सकते हैं। ऑनबोर्ड रेगुलेटर इसे 5V में बदल देगा।

•  बैटरी चालित परियोजनाओं के लिए अच्छा है।

•  9V बैटरी या DC एडाप्टर का उपयोग करें।

नोट: VIN को 5V की आपूर्ति न करें। ऑनबोर्ड रेगुलेटर को ठीक से काम करने के लिए कम से कम 7V इनपुट की आवश्यकता होती है। इसलिए, 5V के कारण प्रदर्शन अस्थिर हो सकता है।

विकल्प 3: 5V पिन

अगर आपको पता है कि आप क्या कर रहे हैं तो आप सीधे 5V पिन को विनियमित 5V आपूर्ति कर सकते हैं। यह वोल्टेज रेगुलेटर को छोड़ देता है।

•  केवल उन्नत उपयोगकर्ता.

•  सावधान रहें - यहां कोई रिवर्स पोलरिटी सुरक्षा नहीं है।

इसके अलावा, GND (ग्राउंड) कनेक्शन को न भूलें। हर सर्किट को एक रिटर्न पथ की आवश्यकता होती है।

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संचार पिन: सीरियल, I2C, SPI को सरलता से समझाया गया

Arduino नैनो पिन सिर्फ़ LED चालू करने या सेंसर पढ़ने के लिए नहीं हैं। उनमें से कुछ पिन दूसरे डिवाइस के साथ संचार के लिए भी हैं।

यहां तीन सबसे महत्वपूर्ण प्रोटोकॉल का विवरण दिया गया है:

1. सीरियल (UART)

•  पिन: D0 (RX) और D1 (TX).

•  आपके कंप्यूटर या किसी अन्य सीरियल डिवाइस के साथ संचार करने के लिए उपयोग किया जाता है।

•  इसके अलावा, इसका उपयोग USB पर कोड अपलोड करते समय भी किया जाता है।

सरल, विश्वसनीय, और बिना किसी परेशानी के काम करता है।

2. I2C (इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट)

•  पिन: A4 (SDA) और A5 (SCL)

•  सेंसर, OLED डिस्प्ले, RTC मॉड्यूल आदि के लिए बढ़िया।

•  एकाधिक डिवाइसों को समान दो तारों को साझा करने की अनुमति देता है।

आजकल बहुत से सेंसर I2C का उपयोग करते हैं क्योंकि इससे वायरिंग की बचत होती है। आपको बस प्रत्येक डिवाइस को एक अद्वितीय पता निर्दिष्ट करना होगा।

3. एसपीआई (सीरियल पेरिफेरल इंटरफ़ेस)

•  पिन: D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK)।

•  I2C से तेज़ लेकिन अधिक तारों का उपयोग करता है।

•  एसडी कार्ड या तेज़ डिस्प्ले जैसी चीज़ों के लिए अच्छा है।

प्रत्येक संचार प्रोटोकॉल के अपने फायदे और नुकसान हैं। SPI तेज़ है, I2C कम पिन का उपयोग करता है, और UART को शुरू करना आसान है।

प्रो टिप: आपको आमतौर पर यह याद रखने की ज़रूरत नहीं होती कि कौन सी पिन क्या काम करती है। Arduino IDE लाइब्रेरी बहुत सारे भारी काम संभाल लेती है।

Arduino बोर्ड तुलना: Arduino नैनो बनाम अन्य Arduino बोर्ड

बाजार में Arduino के कई मॉडल उपलब्ध हैं। तो, नैनो की तुलना कैसे की जा सकती है?

Arduino Nano का आकार इसकी सबसे बड़ी बिक्री बिंदुओं में से एक है। यह एम्बेडेड प्रोजेक्ट्स के लिए आदर्श है जहाँ जगह सीमित है।

यूनो की तुलना में, नैनो आधी जगह में लगभग समान कार्यक्षमता प्रदान करता है। जब आपको ढेर सारे I/O पिन की आवश्यकता होती है, तो मेगा बहुत बढ़िया है, लेकिन यह भारी है।

इसलिए, यदि आप कोई पहनने योग्य उपकरण, एक कॉम्पैक्ट सेंसर ऐरे बना रहे हैं, या अपने Arduino को किसी कठिन स्थान पर लगाना चाहते हैं, तो नैनो ही एकमात्र विकल्प है।

सही नैनो का चयन: वेरिएंट और क्लोन

जब आप Arduino Nano खरीदना शुरू करेंगे, तो आप एक बात नोटिस करेंगे: यह एक से अधिक प्रकार का होता है।

यहां मुख्य प्रकार दिए गए हैं जिनसे आप सामना करेंगे:

आधिकारिक Arduino नैनो

•  Arduino.cc द्वारा निर्मित

•  ATmega328P का उपयोग करता है

•  थोड़ा और खर्च होता है

•  विश्वसनीय, उच्च गुणवत्ता

Arduino नैनो हर

•  एक नया संस्करण

•  ATmega4809 का उपयोग करता है

•  अधिक रैम और फ्लैश

•  पिन के कार्य थोड़े अलग हैं

Arduino नैनो 33 श्रृंखला

•  इसमें नैनो 33 IoT, BLE और सेंस शामिल हैं।

•  ब्लूटूथ, वाईफाई और उन्नत सेंसर के साथ आते हैं।

•  IoT और मशीन लर्निंग परियोजनाओं के लिए आदर्श।

क्लोन (अनौपचारिक)

•  तीसरे पक्ष द्वारा निर्मित

•  बहुत सस्ता (3 डॉलर जितना कम)

•  USB के लिए अक्सर FT340 के बजाय CH232 चिप्स का उपयोग करें।

•  मैन्युअल ड्राइवर स्थापना की आवश्यकता हो सकती है.

यदि आप शुरुआती हैं या सिर्फ़ प्रोटोटाइप बना रहे हैं, तो क्लोन आपके पैसे बचा सकते हैं। हालाँकि, दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए, मूल Arduino बोर्ड ज़्यादा सुरक्षित विकल्प है।

सुझाव: क्लोन खरीदने से पहले हमेशा समीक्षाएँ जांचें और सुनिश्चित करें कि पिन लेआउट मानक नैनो से मेल खाता है।

संगत घटक: Arduino नैनो के साथ क्या काम करता है?

नैनो भले ही छोटा हो, लेकिन यह Arduino के कई सारे घटकों के साथ काम करता है। यहाँ उन भागों की एक छोटी सूची दी गई है जो इसके साथ अच्छी तरह से मेल खाते हैं:

•  एल ई डी – सरल आउटपुट और स्थिति रोशनी के लिए

•  दबाकर लगाया जाने वाला बटन – उपयोगकर्ता इनपुट के लिए

•  डीएचटी11 / डीएचटी22 – तापमान और आर्द्रता सेंसर

•  OLED प्रदर्शित करता है – कॉम्पैक्ट 0.96” स्क्रीन (I2C पिन का उपयोग करें)

•  HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल – वायरलेस नियंत्रण के लिए बढ़िया

•  अल्ट्रासोनिक सेंसर – दूरी मापने के लिए

•  रिले मॉड्यूल – उच्च वोल्टेज उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए

•  सर्वो मोटर्स – आंदोलन आधारित परियोजनाओं के लिए

•  आईआर सेंसर – रिमोट कंट्रोल इनपुट के लिए

नैनो, यूनो के साथ संगत लगभग सभी आर्डुइनो भागों का समर्थन करता है, बशर्ते वोल्टेज और पिन की संख्या पर विचार किया जाए।

इसके आकार के कारण, कई नैनो उपयोगकर्ता तंग लेआउट के लिए मिनी ब्रेडबोर्ड और पुरुष हेडर पिन पसंद करते हैं।

संपूर्ण Arduino नैनो पिन लेआउट (पिनआउट चार्ट)

आइये Arduino Nano पिन लेआउट के पूर्ण अवलोकन के साथ इसे एक साथ लाएं।

30 पिनों को आमतौर पर इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है:

डिजिटल पिन (D0–D13)

•  डी0 (आरएक्स): सीरियल प्राप्त

•  डी1 (टेक्सास): सीरियल संचार

•  डी2–डी13: सामान्य I/O (कुछ PWM और इंटरप्ट का समर्थन करते हैं)

पीडब्लूएम पिन: डी3, डी5, डी6, डी9, डी10, डी11

एसपीआई पिन: D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK)

एनालॉग पिन (A0–A7)

•  ए0–ए5: एनालॉग इनपुट (डिजिटल के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है)

•  ए4 (एसडीए) और ए5 (एससीएल): I2C संचार

•  ए 6 और ए 7: केवल इनपुट एनालॉग (डिजिटल सक्षम नहीं)

पावर पिन

•  VIN: बाहरी इनपुट वोल्टेज (7–12V)

•  5V: विनियमित आउटपुट

•  3.3V: रेगुलेटर से आउटपुट

•  GND: ग्राउंड (x2)

•  रीसेट: बोर्ड को रीसेट करता है

अन्य

•  आरिफ: एनालॉग संदर्भ वोल्टेज

•  RST: रीसेट पिन (रीसेट बटन के समान)

यह लेआउट नैनो को DIY इलेक्ट्रॉनिक्स परियोजनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए लचीला और शक्तिशाली बनाता है।

प्रो टिपदृश्य शिक्षार्थियों के लिए, रंगीन पिनआउट आरेख डाउनलोड करें - ऑनलाइन बहुत सारे उपलब्ध हैं। आप इसे प्रिंट करके अपने वर्कस्टेशन के पास भी रख सकते हैं।

निष्कर्ष

दर्जनों Arduino बोर्ड उपलब्ध होने के बावजूद, Arduino Nano सबसे पसंदीदा बना हुआ है। क्योंकि यह कॉम्पैक्ट और किफ़ायती है, इसके अलावा, यह लगभग सभी Arduino लाइब्रेरी और घटकों के साथ काम करता है।

चाहे आप रोबोट बना रहे हों, मौसम स्टेशन बना रहे हों या सेंसर आधारित सिस्टम बना रहे हों, नैनो लगभग हर जगह फिट हो जाती है। और इसके मजबूत सामुदायिक समर्थन के साथ, आपको मदद करने के लिए ट्यूटोरियल, उदाहरण और फ़ोरम की कभी कमी नहीं होगी।

यदि आप Arduino के साथ शुरुआत कर रहे हैं या आपको कुछ छोटा और सक्षम उपकरण चाहिए, तो नैनो संभवतः सबसे बड़ा सामर्थ्य वाला सबसे छोटा Arduino हो सकता है।