Arduino Nano Pinout: En nybörjarvänlig guide

Om du någonsin har provat en Arduino Nano kommer du att inse att den är väldigt liten och får lätt plats i handen. Men underskatta den inte på grund av dess ringa storlek. Inuti det lilla kortet finns allt du behöver för att få dina elektronikprojekt att fungera.

I den här guiden går vi in på detaljer om Arduino Nanos pinout, dess fysiska design, dimensioner och vad varje pin används till. Om du precis har börjat med Arduinos eller vill veta mer om just den här modellen, kommer det här inlägget att förklara allt på ett sätt som alla kan förstå. Läs vidare för att få all information du behöver.

Vad är Arduino Nano?

Trots sin lilla design gör Arduino Nano mycket mer än många andra Arduino-kort. Med en mikrokontroller som heter ATmega328P kan kortet göra saker som att blinka en lysdiod samt driva ett komplett sensornätverk.

Anledningen till att de flesta föredrar Nano är att det är den perfekta storleken för användning på kopplingsdäck. Det är därför det är perfekt för situationer där en vanlig Arduino Uno är för stor.

Även om den är liten har Arduino Nano många funktioner.

•  Den har 14 digitala I/O-pinnar (6 av dem kan användas för PWM)

•  8 analoga ingångar

•  16 MHz klockhastighet

•  USB Mini-B-port

•  32 KB flashminne

I grund och botten gör den nästan samma saker som en Arduino Uno, fast i ett mindre paket. På grund av detta är den idealisk för små projekt som wearables, smarta hem och bärbara sensorer.

Den är också utmärkt eftersom du kan använda den med antingen en USB-port eller en extern spänningskälla. Det kommer att diskuteras snart. Just nu ska vi fokusera på hur kortet är format och byggt.

Arduino Nano-mått och fysisk layout

När folk kallar Arduino Nano för den minsta Arduinon, överdriver de inte.

•  Längd: 45 mm

•  Bredd: 18 mm

•  Höjd (med stift): 7–8 mm ca.

Den kompakta storleken gör den lätt att använda på ett kopplingsdäck. Du kan placera den direkt i ett kopplingsdäck och fortfarande ha plats på båda sidor för att koppla in saker. Det är en stor sak när du prototyptillverkar.

Nano har två rader med header-pinnar, 15 på varje sida, vilket ger dig tillgång till alla dess digitala pinnar, analoga pinnar och strömkablar. Och den har en mini-USB-port i ena änden, som används både för programmering och strömförsörjning.

Här är en sammanfattning av hur nålarna är placerade på brädet.

•  Ena sidan: Digitala stift (D0 till D13).

•  Andra sidan: A0 till A7 (analoga ingångar), strömstift (GND, 5V, 3.3V, VIN, etc.).

•  Återställ knappen nära USB-porten.

•  ICSP-header (In-Circuit Serial Programming) för lågnivåblinkning (vid behov). 

Och en sak till – om du vänder på kortet ser du själva ATmega328P-chippet fastlödt direkt på kortet. Det betyder att Nano-kortet inte är sockelanslutet som vissa större Arduino-kort, vilket bidrar till dess låga profil.

Nu när du har en uppfattning om hur kortet ser ut och känns är det dags att fokusera på Nanos verkliga hjärta – dess pinout.

Arduino Nano Pinout: Förstå vad varje pin gör

Om du bygger något med Nano är det viktigt att förstå dess pin-layout. Du kan inte ansluta sensorer, displayer eller reläer utan att veta vad varje pin faktiskt gör. Så här är en enkel beskrivning.

Digitala pinnar (D0–D13)

Du har 14 digitala I/O-pinnar. Dessa kan användas som antingen ingång eller utgång. Du definierar detta i din kod med pinMode(pin, INPUT/OUTPUT).

Några av dem har extra krafter:

•  PWM-stiftD3, D5, D6, D9, D10 och D11 kan utföra pulsbreddsmodulering. Tänk på att dimma lysdioder eller styra motorhastigheten.

•  SeriekommunikationD0 (RX) och D1 (TX) används för kommunikation mellan Nano och din dator eller annan enhet.

•  SPI-stiftD10 till D13 används också för SPI (vi kommer att prata mer om detta senare).

Analoga stift (A0–A7)

De analoga pinnarna är till för att läsa av sensorer som ger variabel spänning. Till exempel temperatursensorer eller potentiometrar.

•  A0 till A5Den kan också användas som digitala nålar om du får slut.

•  A6 och A7Dessa är endast analoga ingångar. Du kan inte använda dem som digital I/O. De är exklusiva för Nano (Uno har inte dessa).

Dessa analoga ingångar läser värden mellan 0 och 1023 som standard, tack vare den inbyggda ADC (analog-till-digital-omvandlaren).

Power Pins

•  5VDetta är en reglerad 5-voltsutgång. Du kan använda den för att driva små moduler.

•  3.3VAnvändbart för moduler som arbetar med lägre spänning, som vissa sensorer.

•  VINMata in en spänning (vanligtvis 7–12 V) här om du inte använder USB.

•  GNDDetta är jordstiftet. Du kommer att använda det här mycket.

•  AREFAvancerade användare kan använda detta för att ställa in en anpassad spänningsreferens för analoga avläsningar.

Återställ stift

Det finns också en återställningsknapp. Den gör precis vad du tror – återställer kortet. Det är samma sak som att trycka på den fysiska återställningsknappen.

Arduino Nano-schema

Om du är den typen som gillar att veta hur saker fungerar under ytan är Arduino Nano-schemat värt en titt.

I grund och botten använder Nano-processorn mikrokontrollern ATmega328P. Chipet är hjärnan i kortet. Det hanterar allt från att styra pinnarna till att köra din skiss.

Men utöver chipet händer det mycket mer:

•  Spänningsregulator – Den tar in en högre spänning (som 9V från ett batteri) och sänker den till 5V för kortet.

•  Mini-USB till seriell omvandlare (CH340 eller FT232) – Det här chippet är det som låter din dator kommunicera med Nano via USB. Obs: Officiella kort använder vanligtvis FT232; kloner använder mestadels CH340.

•  Kristalloscillator – Håller kortet igång på 16 MHz.

•  Kondensatorer, motstånd och lysdioder – Dessa är utspridda över hela brädet för att filtrera signaler, dra pinnarna upp/ner eller bara ge visuell feedback.

Schemat är inte bara för ingenjörer. Om du någonsin planerar att göra din egen version av Nano eller felsöka en felaktig version, blir schemat din färdplan.

Du hittar det officiella schemat på Arduinos webbplats eller på GitHub. Sök bara efter "Arduino Nano schematic" så hamnar du på de datablad du behöver.

Drivning av Arduino Nano: USB, VIN och mer

Ett av de vanligaste misstagen bland nybörjare är att strömförsörja Nano-enheten felaktigt. Så låt oss hålla det enkelt och tydligt.

Det finns tre huvudsakliga sätt att driva din Nano:

Alternativ 1: USB

Den enklaste och vanligaste metoden. Anslut bara en mini-USB-kabel eller en USB-nätadapter till datorn. Kortet får 5V via USB-porten.

•  Bra för prototypframställning

•  Ingen lödning eller extra delar behövs

•  Tillåter även uppladdning av kod

Alternativ 2: VIN-kod

Om du bygger ett fristående projekt och inte vill använda USB kan du mata in 7–12V i VIN-pinnen. Den inbyggda regulatorn omvandlar den till 5V.

•  Bra för batteridrivna projekt.

•  Använd ett 9V-batteri eller en likströmsadapter.

Obs: Mata inte 5V till VIN. Den inbyggda regulatorn kräver minst 7V ingång för att fungera korrekt. Så 5V kan resultera i instabil prestanda.

Alternativ 3: 5V-stift

Du kan mata reglerad 5V direkt till 5V-pinnen om du vet vad du gör. Detta hoppar över spänningsregulatorn.

•  Endast avancerade användare.

•  Var försiktig – inget polaritetsskydd här.

Glöm inte heller GND (jordanslutningen). Varje krets behöver en returledning.

Om PCBasic

Tid är pengar i dina projekt – och PCBasic får det. PCGrundläggande är en PCB monteringsföretag som ger snabba, felfria resultat varje gång. Vår omfattande PCB monteringstjänster inkludera expertkunskapsstöd i varje steg, vilket säkerställer högsta kvalitet på varje kretskort. Som en ledande Tillverkare av PCB-montage, Vi erbjuder en komplett lösning som effektiviserar din leveranskedja. Samarbeta med våra avancerade PCB-prototypfabrik för snabba leveranser och överlägsna resultat du kan lita på.

Kommunikationsstift: Seriell, I2C, SPI förklaras enkelt

Arduino Nano-pinnar är inte bara till för att tända lysdioder eller läsa av sensorer. Vissa av dem är avsedda för kommunikation med andra enheter.

Här är en sammanfattning av de tre viktigaste protokollen:

1. Seriell (UART)

•  Stift: D0 (RX) och D1 (TX).

•  Används för att kommunicera med din dator eller annan seriell enhet.

•  Används även vid uppladdning av kod via USB.

Enkel, pålitlig och fungerar direkt ur lådan.

2. I2C (interintegrerad krets)

•  Stift: A4 (SDA) och A5 (SCL)

•  Perfekt för sensorer, OLED-skärmar, RTC-moduler etc.

•  Tillåter flera enheter att dela samma två kablar.

Många sensorer använder idag I2C eftersom det sparar kablage. Du behöver bara tilldela varje enhet en unik adress.

3. SPI (seriellt perifert gränssnitt)

•  Stift: D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK).

•  Snabbare än I2C men använder fler kablar.

•  Bra för saker som SD-kort eller snabba skärmar.

Varje kommunikationsprotokoll har sina för- och nackdelar. SPI är snabbare, I2C använder färre pinnar och UART är lätt att komma igång med.

Pro tips: Vanligtvis behöver du inte memorera vilka pinnar som gör vad. Arduino IDE-biblioteken hanterar mycket av det tunga arbetet.

Jämförelse av Arduino-kort: Arduino Nano vs andra Arduino-kort

Det finns en hel del Arduino-modeller där ute. Så, hur står sig Nano i jämförelse?

Arduino Nano-storleken är en av dess största försäljningsargument. Den är idealisk för inbyggda projekt där utrymmet är begränsat.

Jämfört med Uno erbjuder Nano nästan samma funktionalitet på halva utrymmet. Mega är utmärkt när du behöver massor av I/O-pinnar, men den är skrymmande.

Så om du bygger en bärbar enhet, en kompakt sensoruppsättning eller bara vill placera din Arduino i ett trångt utrymme, är Nano rätt val.

Att välja rätt nano: varianter och kloner

När du börjar shoppa efter en Arduino Nano kommer du att märka något: det finns mer än en sort.

Här är de viktigaste typerna du kommer att stöta på:

Officiell Arduino Nano

•  Tillverkad av Arduino.cc

•  Använder ATmega328P

•  Kostar lite mer

•  Pålitlig, högkvalitativ

Arduino Nano Every

•  En nyare version

•  Använder ATmega4809

•  Mer RAM och flashminne

•  Något olika pinfunktioner

Arduino Nano 33-serien

•  Inkluderar Nano 33 IoT, BLE och Sense.

•  Levereras med Bluetooth, WiFi och avancerade sensorer.

•  Idealisk för IoT- och maskininlärningsprojekt.

Kloner (inofficiella)

•  Tillverkad av tredje part

•  Mycket billigare (så lite som 3 dollar)

•  Använder ofta CH340-chip istället för FT232 för USB.

•  Kan behöva manuell installation av drivrutiner.

Om du är nybörjare eller bara prototypar kan kloner spara pengar. Men för långsiktig tillförlitlighet är det ursprungliga Arduino-kortet ett säkrare alternativ.

Dricks: Kontrollera alltid recensioner och se till att pin-layouten matchar standard Nano innan du köper en klon.

Kompatibla komponenter: Vad fungerar med Arduino Nano?

Nano-enheten må vara liten, men den fungerar med en mängd olika Arduino-komponenter. Här är en kort lista över delar som passar bra med den:

•  lysdioder – För enkla utgångar och statuslampor

•  tryck~~POS=TRUNC – För användarinmatning

•  DHT11 / DHT22 – Temperatur- och fuktighetssensorer

•  OLED-skärmar – Kompakta 0.96” skärmar (använd I2C-pinnar)

•  HC-05 Bluetooth-modul – Utmärkt för trådlös styrning

•  Ultraljudssensorer – För avståndsmätning

•  Relämoduler – För att styra högspänningsenheter

•  Servo Motors – För rörelsebaserade projekt

•  IR-sensorer – För fjärrkontrollinmatning

Nano stöder nästan alla Arduino-delar som är kompatibla med Uno, så länge som spänning och pinantal beaktas.

På grund av dess storlek föredrar många Nano-användare mini-kopplingsdäck och hankontakter för täta layouter.

Komplett Arduino Nano Pin-layout (Pinout-diagram)

Låt oss sammanfatta allt med en fullständig översikt över Arduino Nanos pinlayout.

Så här är de 30 stiften vanligtvis arrangerade:

Digitala pinnar (D0–D13)

•  D0 (Recept)Seriell mottagning

•  D1 (TX)Seriell sändning

•  D2–D13Allmän I/O (vissa stöder PWM och avbrott)

PWM-stiftD3, D5, D6, D9, D10, D11

SPI-stift: D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK)

Analoga stift (A0–A7)

•  A0–A5Analog ingång (kan även användas digitalt)

•  A4 (SDA) och A5 (SCL)I2C-kommunikation

•  A6 & A7Endast analog ingång (ej digitalkompatibel)

Power Pins

•  VINExtern ingångsspänning (7–12V)

•  5VReglerad utgång

•  3.3VUtgång från regulator

•  GNDJord (x2)

•  ÅTERSTÄLLA: Återställer brädet

Övrigt

•  AREFAnalog referensspänning

•  RSTÅterställ PIN-kod (samma som återställningsknappen)

Denna layout gör Nano flexibel och kraftfull för en mängd olika gör-det-själv-elektronikprojekt.

ProffstipsFör visuella elever, ladda ner ett färgat pinout-diagram – det finns många online. Du kan till och med skriva ut det och förvara det nära din arbetsstation.

Slutsats

Även med dussintals Arduino-kort tillgängliga är Arduino Nano fortfarande en favorit. Eftersom den är kompakt och prisvärd fungerar den dessutom med nästan alla Arduino-bibliotek och komponenter.

Oavsett om du bygger en robot, en väderstation eller ett sensorbaserat system passar Nano nästan var som helst. Och med sitt starka stöd från communityn kommer du aldrig att ha ont om handledningar, exempel och forum som kan hjälpa dig.

Om du precis har börjat använda Arduino eller behöver något litet och kraftfullt, kan Nano vara den minsta Arduinon med störst potential.