Alternatif yang lebih kecil dan lebih murah daripada Arduino Uno untuk proyek permanen

Saya telah bermain-main sedikit dengan Arduino Uno yang datang dalam kit dengan papan tempat memotong roti dan komponen. Segera saya ingin membuat beberapa hal yang lebih permanen.

Saya lebih suka unit yang lebih kecil dan lebih murah daripada Arduino Uno tapi itu hampir sama mudah digunakannya dengan Arduino Uno, dan sangat mirip untuk digunakan.

Apakah Arduino Pro Mini 328 - 5V / 16MHz merupakan langkah logis berikutnya? Pada 1/6 dari ukuran Arduino Uno itu sangat kecil. Dengan potongan $ 10, harganya juga bagus.

Saya mengerti bahwa saya harus menyolder untuk membuatnya bekerja. Itu seharusnya tidak menjadi masalah.

Apakah saya juga memerlukan papan serial USB untuk memprogram unit ini?

Saya pikir pilihan terbaik pertama adalah menghapus chip ATMega328p-pu dari UNO Arduino Anda dan memasukkannya ke dalam sirkuit akhir Anda. Chip hanya sekitar $ 1,50.

Dengan begitu, Anda bisa menggunakan UNO sebagai programer alih-alih perangkat akhir yang Anda gunakan.

Saya tidak yakin mengapa tidak ada lagi dokumentasi tentang cara yang tepat untuk menghapus chip ATMega328p-pu dan menggunakannya di papan tempat memotong roti Anda, setelah menyelesaikan pemrograman Anda.

Saya jelaskan bagaimana melakukannya di blog saya: http://raddev.us/arduino/post/2018/07/03/arduino-uno-using-your-atmega328p-u-as-stand-alone

Tapi, inilah dasar-dasarnya. Pertama, Anda menghapus chip. Ini akan terlihat seperti berikut setelah Anda melakukannya. (Catatan: Saya menggunakan klon Elegoo dari UNO).

Selanjutnya, Anda menerapkan daya ke pin 7 dan menghubungkan pin 8 ke GND.

Butuh Kristal 16MHz

Tapi, sepertinya chip tidak akan menjalankan sketsa Anda saat ini. Itu karena Anda benar-benar membutuhkan kristal untuk berjalan pada 16MHz.

Papan UNO memasang chip itu dan itulah sebabnya ia bekerja. Anda bisa melihatnya di sini:

Akhirnya Anda menambahkan kristal 16MHz dan beberapa topi 22pF dan chip Anda akan berjalan sendiri-sendiri (tidak ada UNO).

Anda menambahkan kristal ke pin 9 & 10. Anda dapat melihat semua detail dengan membaca entri blog saya atau membaca datmeeet atmega328 .

Akhirnya, Hanya Kirim Semuanya Lain

Setelah itu, cukup pasang sisa sirkuit Anda ke pin yang tepat dan Anda dapat menjalankan ATMega328p-pu Anda sendiri.

Ini sebenarnya pengalaman belajar yang menyenangkan juga.
Cukup beli penggantian chip atmega328p-pu untuk UNO Anda dan Anda dapat membuat semua proyek yang Anda inginkan dengan harga sangat murah.

Periksa papan pengembangan STM32F103C8T6, harganya sekitar $ 1,5, dan lebih cepat / memiliki lebih banyak memori daripada Arduino Uno, dan jauh lebih kecil.

Ini dapat bekerja dengan Arduino IDE, tetapi tidak semua pustaka didukung, jadi periksalah sebelum Anda ingin menggunakannya jika pustaka bekas Anda didukung, atau jika ada pustaka yang berbeda yang dapat Anda gunakan.

Memperbarui

Perbedaan:

                       Arduino Uno       STM32F103C8T6 Mini Dev Board

MicroController            Atmega328P           Cortex M3
MIPS/MHz                        1                   1.25
Operating Voltage [V]           5                   3.3, most pins 5V tolerant
Input Voltage   [V]            7-12               USB only
Input Voltage (limit) [V]      6-20                (USB)
Digital I/O Pins               16                   37
From them:PWM Digital I/O Pins  6                   12
Analog Input Pins               6                   10
DC Current per I/O Pin [mA]    20                    ?
DC Current for 3.3V Pin [mA]   50                    ?
Flash [KB}                     32                   64
SRAM [KB]                       2                   20
EEPROM [KB]                     1                    -
Clock Speed [MHz]              16                   72

I2C                             1                    2
SPI                             1                    2 (18 MBit/s)
UART                            1                    3
CAN                             0                    1
USB                             0          USB 2.0 FS 12 MBit        
DMA                             0          7 channels (ATsP, SPI, I2C, USART)
RTC                             0                    1
CRC                             0                    1
Unique ID                       0                    1

Programmed by                  USB                 SWD Debug (around $5)

IDE                         Arduino IDE         Arduino IDE, CubeMX, ...
Libraries                      Many               Limited

Dimensions  [mm]            68.6 x 53.4           53 x 22
Weight       [g]               25                    ?
Price (cheapest)  [$]         2.50                 1.50

Catatan: seperti yang ditulis sebelumnya, meskipun sebagian besar spesifikasi lebih baik, tidak semua perpustakaan didukung. Juga seorang programmer perlu dibeli (hanya sekali, biayanya sekitar $ 5).

Untuk produk saya, saya menggunakan Arduino Uno :

ke Arduino Pro Mini :

Ya, Anda akan memerlukan kabel FTDI untuk pemrograman dan serial com ke PC, tetapi jika Anda tidak perlu com sepanjang waktu, Anda hanya perlu satu kabel untuk mengunggah program ke setiap perangkat. Mereka dapat ditemukan cukup murah juga.

Namun saya perhatikan bahwa Arduino Pro Mini sudah pensiun sekarang, jadi mungkin agak sulit untuk sumbernya ( masih tersedia di AliExpress ). Jadi untuk alasan ini, saya sarankan Anda mencoba Arduino Nano :

yang memiliki kelebihan tambahan pada USB onboard, artinya Anda tidak lagi memerlukan kabel FTDI untuk pemrograman atau com.

ATMega328P yang merupakan prosesor dari 3 papan ini tidak memiliki USB asli, yang berarti bahwa papan juga perlu menyertakan FTDI FT232RL IC yang digunakan dalam kabel FTDI. Memiliki IC ini dapat menambah biaya tambahan untuk keuntungan Anda.

Untuk beberapa dolar lebih murah per perangkat, Anda dapat menggunakan mikrokontroler (seperti ATMega32U4) yang memiliki com USB asli (dan karenanya Anda menghemat IC FTDI). Salah satu produk tersebut adalah Arduino Micro :

Semua papan yang disebutkan ini adalah asli dalam Arduino Ecosystem dan (terlepas dari Pro Mini yang sudah pensiun) harus mudah didapat secara online atau di toko elektronik lokal Anda. Program Arduino Uno Anda akan bekerja untuk semua alternatif ini - Anda hanya perlu mengganti papan di Arduino IDE:

Ada satu papan lagi yang ingin saya sebutkan - DigiSpark :

Ini hanya cocok untuk program yang lebih kecil, terbatas pada beberapa fitur-fiturnya dan bukan papan Arduino resmi. Karena itu, ada banyak dukungan Arduino - dan murah!

Jika Anda ingin tetap menggunakan Arduino dan itu toolchain, Anda dapat memesan hanya ATmega 328p (mikrokontroler di jantung Arduino Uno) dan menggunakannya dengan sendirinya!

Mereka cukup murah (kisaran $ 1,50- $ 3,00) dan ramah papan tempat memotong roti. Untuk solusi yang lebih permanen, Anda dapat menyoldernya menjadi proto-board (perfboard), atau bahkan papan sirkuit yang dirancang khusus setelah desain Anda mencapai tingkat itu.

Berikut adalah panduan yang sangat baik dari orang-orang Arduino tentang pengaturan Arduino di papan tempat memotong roti, hanya menggunakan komponen mentah seperti ATmega 328p. Desain ini menggunakan kristal clock 16MHz eksternal, seperti Arduino Uno.

Jika Anda baik-baik saja dengan menggunakan clock 8MHz internal pada 328p, Anda dapat menghapus sebagian besar komponen tambahan dan menjalankan chip mentah seperti dalam panduan ini (menggunakan Arduino Lilypad Bootloader alih-alih bootloader Arduino default). Ini akan menghemat lebih banyak uang!

Apa pun itu, Anda akan memerlukan unit Programmer AVR, karena tidak ada port USB yang terpasang pada 328p. Ini akan menjadi bagian paling mahal dari pengaturan ini, tetapi kabar baiknya adalah Anda hanya memerlukannya, dan dapat memprogram 328p yang Anda butuhkan. Mereka juga dapat digunakan untuk memprogram chip non-standar yang mampu diprogram melalui pin Serial Tx / Rx, seperti chip ESP (Anda hanya menggunakan kabelnya). Sangat berguna untuk memilikinya jika Anda serius dengan jenis mikrokontroler ini.

ATmega 328p Mikrokontroler Chip

Stiker ATMega Pin

Perfboard

Programmer AVR

Saya suka Nano dan Pro Mini. Saya suka bekerja dengannya di papan tempat memotong roti dengan modul lain. Jika ada lebih banyak sirkuit yang terlibat saya merasa jauh lebih nyaman daripada menggunakan Uno. Ada prosesor yang lebih cepat tetapi untuk banyak proyek, 16Mhz 328 lebih dari cukup. Dan seperti Uno, keduanya adalah bagian bertenaga 5 volt. Kadang-kadang apa yang Anda butuhkan untuk terhubung tidak bekerja dengan baik dengan prosesor 3,3 volt.

Pro Mini dan Nano dengan mudah disolder menjadi 0,1 "spasi" Veroboard "(atau setara) Jika Anda tidak keberatan membeli suku cadang yang dikloning, biaya Nano dan Pro Mini hanya beberapa dolar. Membeli suku cadang dari Aliexpress , atau bahkan Ebay, bisa menghemat banyak, selama Anda bersabar ketika datang ke pengiriman.

Modul yang sekarang paling sering saya gunakan adalah ESP8266. Ini adalah platform WiFi yang kuat yang hanya membutuhkan biaya beberapa dolar dan memiliki kerangka kerja Arduino yang cukup matang. Seringkali saya menggunakan ini sebagai satu-satunya prosesor dalam desain. Saya bahkan menggunakannya sebagai dasar untuk data logger dan sepenuhnya mengabaikan kemampuan WiFi. LCD karakter 20x4, chip pengukuran arus / tegangan (INA219), dan kartu memori SD, ditenagai oleh baterai lithium 18650.

Ada banyak pilihan murah yang bagus.

Arduino Pro Micro klon sangat murah dan yang Anda butuhkan untuk memprogramnya adalah kabel USB mikro normal. Anda mungkin harus menyolder header untuk melakukan sesuatu yang bermanfaat. Mereka tersedia dalam versi 3.3V / 8MHz dan 5V / 16Mhz.