Arduino नैनो हर पिनआउट

यह लेख Arduino Nano प्रत्येक पिनआउट और उनके उपयोग के बारे में बताएगा। आपको नैनो एवरी पावर पिन और उसके यूएसबी कनेक्टर से संबंधित जानकारी भी मिलेगी।

विषयसूची:

1. Arduino नैनो हर पिनआउट

• 1.1. microcontroller
• 1.2. यूएसबी कनेक्टर
• 1.3. यूएसबी ब्रिज

2. पिन

• 2.1. बिल्टिन एलईडी पिन
• 2.2. डिजिटल I/O पिन
• 2.3. एनालॉग इनपुट पिन (एडीसी पिन)
• 2.4. पीडब्लूएम पिन

3. संचार

• 3.1. यूएआरटी
• 3.2. 2सी
• 3.3. एसपीआई

4. शक्ति

• 4.1. बिजली कनवर्टर
• 4.2. पावर ट्री

5. पिन रीसेट करें

6. डिबग कनेक्टर

7. आयाम

8. मूल्य निर्धारण

निष्कर्ष

1. Arduino नैनो हर पिनआउट

नैनो हर बोर्ड को उपयोगकर्ता के अनुकूल, अनुकूलनीय और शुरुआती और उन्नत Arduino उपयोगकर्ताओं के लिए उपयुक्त बनाया गया है। अपने छोटे फॉर्म फैक्टर और सिर्फ 5 ग्राम वजन के साथ, यह कम लागत वाली रोबोटिक्स और इलेक्ट्रॉनिक्स परियोजनाओं के लिए बिल्कुल सही है।

Arduino Nano Every में ATMega4809 शामिल है, जो Arduino UNO बोर्ड की तुलना में अधिक शक्तिशाली प्रोसेसर है। यह आपको अधिक उन्नत प्रोग्राम संकलित करने की अनुमति देता है, क्योंकि इसमें Arduino UNO ATmega328P की तुलना में 50% अधिक प्रोग्राम मेमोरी है। इसमें UNO से 200% बड़ी RAM भी है।

यदि आप अपने प्रोजेक्ट के लिए Arduino Nano का उपयोग कर रहे हैं, तो इसे अपने Arduino Nano हर बोर्ड के साथ स्वैप करना बहुत आसान होगा। इन दोनों बोर्डों को बदलने के बाद भी आपका कोड ठीक काम करेगा, और आपको उन मोटरों को फिर से लिखने की ज़रूरत नहीं है जिनकी आपने परियोजना की शुरुआत में योजना बनाई थी।

इससे पहले कि हम Arduino Every के प्रत्येक घटक के इन विवरणों की ओर आगे बढ़ें, नीचे दी गई तालिका Arduino Nano प्रत्येक बोर्ड के अंदर सभी मुख्य बाह्य उपकरणों का सारांश है:

1.1. microcontroller

नैनो के प्रत्येक बोर्ड के मूल में हमारे पास एटीएमेगा4809 माइक्रोकंट्रोलर है। यह 8-बिट AVR प्रोसेसर 20 मेगाहर्ट्ज तक चल सकता है। यह 6 KB SRAM और 48 KB की फ्लैश मेमोरी के साथ आता है। इसमें EEPROM के 256 बाइट्स भी हैं। ये विशिष्टताएँ इसे अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में अधिक जटिल कार्यक्रमों और बड़े डेटा सरणियों को संभालने में सक्षम बनाती हैं।

1.2. यूएसबी कनेक्टर

Arduino Nano हर पावर और डेटा एक्सचेंज के लिए एक माइक्रो यूएसबी पोर्ट का उपयोग करता है। यह पिछले Arduino Nano का अपग्रेड है, जो मिनी USB-B पोर्ट के साथ आता है। नैनो प्रत्येक माइक्रो यूएसबी कनेक्टर 5V का समर्थन करता है और इसका उपयोग पावर बैंक और पीसी यूएसबी पोर्ट जैसे विभिन्न स्रोतों से बोर्ड को पावर देने के लिए किया जा सकता है।

1.3. यूएसबी ब्रिज

क्रमिक संचार के लिए, Arduino Nano Every SAMD11D14A प्रोसेसर का उपयोग करता है। यह पहले से स्थापित फर्मवेयर के साथ आता है जो यूएसबी को सीरियल ब्रिज में सक्षम बनाता है और यूपीडीआई इंटरफ़ेस के माध्यम से एटीएमेगा4809 के फर्मवेयर अपग्रेड में मदद करता है। इसके अतिरिक्त, इस फर्मवेयर में एक बूटलोडर भी शामिल है, जो विभिन्न यूएसबी कक्षाओं का समर्थन करने के लिए प्रोसेसर की रीप्रोग्रामिंग में मदद करता है। यह सुविधा Arduino Nano की हर कार्यक्षमता को बढ़ाती है, जो आम तौर पर केवल सीरियल ब्रिज फ़ंक्शन तक ही सीमित है।

टिप्पणी: SAMD11D14A के पिन विशेष रूप से 3.3V पर काम करते हैं और एक लेवल शिफ्टर के माध्यम से एटीएमेगा4809 से जुड़ते हैं। इन पिनों को बाहरी सर्किट से कनेक्ट करते समय अत्यधिक सावधानी आवश्यक है क्योंकि ये 5V सहनशील नहीं हैं।

2. पिन

Arduino Nano प्रत्येक पिन Arduino Nano के समान है। Arduino Nano Every में कुल 30 पिन होते हैं। एक मुख्य अंतर PWM पिन है। नैनो हर क्लासिक Arduino नैनो की तुलना में एक कम PWM पिन के साथ आता है जिसमें कुल 6 PWM पिन होते हैं।

आइए Arduino Nano के प्रत्येक पिन पर विस्तार से चर्चा करें।

2.1. अंतर्निर्मित एलईडी पिन

Arduino Nano प्रत्येक में बोर्ड के पिन D13 पर एक अंतर्निर्मित एलईडी है। यह पिन SPI क्लॉक (SCK) और सामान्य प्रयोजन I/O (GPIO) पिन के रूप में भी कार्य करता है।

2.2. डिजिटल I/O पिन

Arduino Nano प्रत्येक में 22 डिजिटल I/O पिन होते हैं। इनमें पांच पीडब्लूएम पिन हैं। इन 22 पिनों में से प्रत्येक का विवरण इस प्रकार है:

• डी2 से डी12: सामान्य प्रयोजन I/O पिन (पांच PWM पिन D3, D5, D6, D9 और D10 सहित)
• डी13: एसपीआई क्लॉक (एससीके) और एक सामान्य प्रयोजन आई/ओ (जीपीआईओ) के रूप में कार्य करता है; इसमें एक अंतर्निर्मित एलईडी भी है
• टीएक्स: USART के लिए ट्रांसमिशन पिन; GPIO के रूप में कार्य कर सकता है
• आरएक्स: USART के लिए रिसीवर पिन; GPIO के रूप में कार्य कर सकता है
• एनालॉग पिन: आठ एनालॉग पिन जो डिजिटल पिन के रूप में भी काम कर सकते हैं। इन पिनों में शामिल हैं (D14 (A0) - D21 (A7))

2.3. एनालॉग इनपुट पिन (एडीसी पिन)

Arduino Nano प्रत्येक में आठ एनालॉग पिन होते हैं जिनका उपयोग ADC (एनालॉग से डिजिटल) के रूप में किया जा सकता है। इन एनालॉग पिन का उपयोग करके, आप एनालॉग सेंसर मान पढ़ सकते हैं और उन्हें Arduino IDE पर प्रदर्शित कर सकते हैं। इन एनालॉग पिनों का उपयोग डिजिटल इनपुट-आउटपुट पिन के रूप में भी किया जा सकता है।

एनालॉग पिन में शामिल हैं:

• A0 से A7: एनालॉग इनपुट चैनल
• अरेफ: एनालॉग इनपुट के लिए एक संदर्भ वोल्टेज प्रदान करता है; GPIO के रूप में भी कार्य करता है

2.4. पीडब्लूएम पिन

Arduino Nano प्रत्येक में क्लासिक Arduino नैनो बोर्ड की तुलना में एक कम PWM पिन होता है। Arduino Nano प्रत्येक में कुल पाँच PWM पिन हैं। ये पिन D3, D5, D6, D9 और D10 हैं।

3. संचार

Arduino Nano प्रत्येक के पास अलग-अलग संचार प्रोटोकॉल हैं। इन प्रोटोकॉल में UART, I2C और SPI प्रोटोकॉल शामिल हैं। नीचे Arduino Nano प्रत्येक बोर्ड में प्रत्येक प्रोटोकॉल और उनके संबंधित पिन का विवरण दिया गया है।

3.1. यूएआरटी

डेटाशीट के अनुसार, Arduino Nano प्रत्येक प्रोसेसर में चार USART (यूनिवर्सल एसिंक्रोनस रिसीवर-ट्रांसमीटर) इंटरफेस होते हैं। ये यूएआरटी उपकरणों के बीच अतुल्यकालिक धारावाहिक संचार की अनुमति देते हैं। हालाँकि, डिफ़ॉल्ट रूप से, नैनो प्रत्येक इनमें से केवल दो यूएआरटी को उजागर करता है:

• धारावाहिक: यह USB के माध्यम से कंप्यूटर के साथ संचार के लिए उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक UART है।
• शृंखला 1: यह नैनो एवरी पर उपलब्ध एक अतिरिक्त यूएआरटी है। यह यूएआरटी टीएक्स और आरएक्स पिन के माध्यम से पहुंच योग्य है।

अन्य दो यूएआरटी डिफ़ॉल्ट रूप से सीधे उजागर नहीं होते हैं। आप इन्हें संशोधित करके सक्षम कर सकते हैं Pins_arduino.h नैनो हर बोर्ड के लिए कोड फ़ाइलों में फ़ाइल करें।

Arduino नैनो हर के UART पिन

• टेक्सास (पिन 16)
• आरएक्स (पिन 17)

3.2. 2सी

I2C या (इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट) प्रोटोकॉल का उपयोग दो तारों एसडीए और एससीएल पर कई उपकरणों के बीच संचार के लिए किया जा सकता है। I2C प्रोटोकॉल से जुड़े प्रत्येक डिवाइस का मास्टर (Arduino बोर्ड) द्वारा मान्यता प्राप्त करने के लिए अपना विशिष्ट पता होता है।

Arduino Nano Every में, I2C पिन A4 और A5 हैं। ये पिन GPIO पिन के रूप में भी कार्य कर सकते हैं।

• A4/SDA: I2C डेटा लाइन (पिन 8)
• A5/SCL: I2C क्लॉक लाइन (पिन 9)

3.3. एसपीआई

SPI एक सिंक्रोनस सीरियल डेटा प्रोटोकॉल है। यह एक हाई-स्पीड संचार प्रोटोकॉल है। अधिकांश एसपीआई एप्लिकेशन कम दूरी के संचार के लिए हैं।

Arduino Nano Every में SPI पिन निम्नलिखित हैं:

• डी11 (कॉपी): एसपीआई मास्टर आउट स्लेव इन (एमओएसआई)
• डी12 (सीआईपीओ): एसपीआई मास्टर इन स्लेव आउट (एमआईएसओ)
• डी13 (एससीके): एसपीआई क्लॉक (एससीके) के रूप में कार्य करता है
• सीएस: चिप चयन (सीएस) के लिए किसी भी जीपीआईओ का उपयोग करें।

टिप्पणी: CIPO/COPI को पहले MISO/MOSI के नाम से जाना जाता था

4. शक्ति

Arduino Nano प्रत्येक 5V पर संचालित होता है और इसे माइक्रो USB पोर्ट का उपयोग करके या VIN पिन का उपयोग करके संचालित किया जा सकता है। VIN पिन 7V-21V की वोल्टेज रेंज का समर्थन करता है। बोर्ड में एक पावर एलईडी भी है जो बोर्ड को पावर स्रोत से कनेक्ट करते ही जल उठती है।

Arduino Nano प्रत्येक बोर्ड के मुख्य पावर पिन निम्नलिखित हैं:

• जीतना: यह पिन बाहरी पावर स्रोत से बोर्ड को बिजली की आपूर्ति कर सकता है। जैसा कि उल्लेख किया गया है, 7V–21V सुरक्षित सीमा है।
• 5वी: यह पिन 5V आउटपुट देता है जो वोल्टेज रेगुलेटर से आता है।
• 3वी3: ऑनबोर्ड रेगुलेटर द्वारा 3.3V आपूर्ति उत्पन्न की जाती है।
• जीएनडी: ग्राउंड पिन.

Arduino Nano प्रत्येक बोर्ड के लिए कुछ सुरक्षित वर्तमान सीमाएँ निम्नलिखित हैं:

• प्रति पिन अधिकतम करंट 40mA तक सीमित है, लेकिन 20mA से अधिक न देने की अनुशंसा की जाती है।
• संपूर्ण बोर्ड पैकेज अधिकतम 200mA करंट संभाल सकता है।
• सुनिश्चित करें कि बंदरगाहों के प्रत्येक पावर समूह के लिए कुल करंट 100mA से कम रहे।
• 3.3V पिन के लिए अधिकतम करंट 50 mA है।

4.1. बिजली कनवर्टर

दो मुख्य पावर कन्वर्टर Arduino Nano प्रत्येक बोर्ड के लिए जीवन रेखा हैं। एक DC-DC स्टेप-डाउन कनवर्टर है, जो VIN पिन से आने वाले वोल्टेज को अनुशंसित 5V में परिवर्तित करता है। दूसरा पावर कनवर्टर एलडीओ रेगुलेटर है जिसका उपयोग 3.3V पिन आउटपुट के लिए किया जाता है।

• एमपीएम3610 (डीसी-डीसी): यह कनवर्टर 21V तक वोल्टेज को नियंत्रित करता है। सबसे कम भार पर इसकी न्यूनतम दक्षता 65% है। जब इनपुट 12V पर होता है तो यह 85% से अधिक दक्षता संग्रहित करता है।
• एपी2112के-3.3 (एलडीओ): यह रेगुलेटर इनपुट वोल्टेज को 5V से घटाकर 3.3V कर देता है, जिससे उपयोगकर्ता अनुप्रयोगों के लिए 550mA तक आउटपुट करंट मिलता है। इस नियामक के लिए वर्तमान की अनुशंसित इष्टतम सीमा अधिकतम 200mA है।

4.2. पावर ट्री

Arduino Nano के लिए पावर ट्री यह दर्शाता है कि बोर्ड और ATMega4809 माइक्रोकंट्रोलर को बिजली कैसे दी जाती है।

Arduino Nano को बिजली आपूर्ति के मामले में लचीला बनाया गया है। नैनो एवरी को सीधे यूएसबी कनेक्शन के माध्यम से संचालित किया जा सकता है। यूएसबी का उपयोग नहीं करने पर, एक बाहरी पावर स्रोत को वीआईएन पिन से जोड़ा जा सकता है। 5V पिन ऑनबोर्ड रेगुलेटर से विनियमित 5V आउटपुट प्रदान करता है। बोर्ड में 3V3 पिन पर 3.3V प्रदान करने के लिए एक 3.3V नियामक भी शामिल है।

टिप्पणी: यूएसबी पोर्ट से वोल्टेज शोट्की डायोड और डीसी-डीसी रेगुलेटर से गुजरने के बाद वीआईएन पिन को दिया जाता है। डायोड और रेगुलेटर में नुकसान के कारण, माइक्रो यूएसबी पोर्ट के माध्यम से पावर करते समय बोर्ड फ़ंक्शन के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज 4.5V है। आवश्यक करंट के आधार पर अनुशंसित सीमा 4.8V और 4.9V के बीच है।

5. पिन रीसेट करें

Arduino Nano प्रत्येक में पिन 13 और पिन 18 पर दो REST पिन होते हैं। ये दोनों पिन माइक्रोकंट्रोलर को रीसेट कर सकते हैं। जब इनमें से किसी भी पिन को LOW पर लाया जाता है, तो यह शेष एटीएमेगा4809 प्रोसेसर को ट्रिगर कर देता है।

6. डिबग कनेक्टर

बोर्ड के नीचे संचार मॉड्यूल के नीचे, डिबग कनेक्टर्स को परीक्षण पैड की 3×2 सरणी में व्यवस्थित किया जाता है। ये डिबग कनेक्टर पिन 100 मील की दूरी पर हैं, चौथा पिन हटा दिया गया है।

इन डिबग कनेक्टर्स का विवरण यहां दिया गया है:

7. आयाम

Arduino Nano प्रत्येक बोर्ड की लंबाई 45 मिमी और चौड़ाई 18 मिमी है। इसका वजन मात्र 5 ग्राम है. अपने कॉम्पैक्ट आकार के साथ, यह पहनने योग्य वस्तुओं और ड्रोन परियोजनाओं के लिए सबसे अच्छा है।

Arduino नैनो प्रत्येक बोर्ड आयाम:

• वज़न: 5 ग्राम
• चौड़ाई: 18 मिमी
• लंबाई: 45 मिमी

8. मूल्य निर्धारण

Arduino Nano मात्रा के अनुसार अलग-अलग कीमतों पर उपलब्ध है। यदि आप एक एकल बोर्ड खरीदते हैं तो इसकी कीमत आपको लगभग 14 USD होगी, या यदि आप Arduino Nano प्रत्येक पैक के साथ जाते हैं तो आप 39 USD में तीन नैनो प्राप्त कर सकते हैं, जिससे आपको प्रति बोर्ड 1 USD की बचत होगी।

यदि आपका बजट सीमित है तो आप चीनी विकल्प Arduino Nano Every का पता लगा सकते हैं जिसकी कीमत आपको अधिकतम 5 USD होगी। आपको आधिकारिक नैनो एवरी और चीनी निर्माताओं से प्राप्त नैनो के बीच शायद ही कोई अंतर नज़र आएगा।

निष्कर्ष

Arduino Nano Every क्लासिक Arduino नैनो बोर्ड का अद्यतन संस्करण है। इस नए बोर्ड के साथ, आपको प्रदर्शन, लागत और फॉर्म फैक्टर के बीच संतुलन वाला पैकेज मिलता है। इन कारकों के कारण, यह कम जगह वाली परियोजनाओं के लिए एक आदर्श विकल्प है। नए एटीएमेगा4809 माइक्रोकंट्रोलर के साथ, आपको Arduino UNO ATmega328P की तुलना में 50% अधिक प्रोग्राम मेमोरी मिलती है। इसमें UNO से 200% बड़ी RAM भी है। क्लासिक Arduino की तुलना में एक कम PWM पिन के साथ आपको UART, I2C और SPI प्रोटोकॉल के साथ पूरा पैकेज मिलता है। आप इस लेख में इस बोर्ड के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।