Arduino Pro mini – компактная версия платформы Arduino, предназначенная для построения всевозможных проектов, имеющих не большие размеры. Платформа на 100% совместима с другими платформами Arduino, например такой как Arduino UNO, но намного компактнее её. В данной статье я сделаю обзор на китайский аналог Arduino Pro mini, расскажу чем она отличается от оригинала, чем данная плата отличается от других плат платформы Arduino, а так же расскажу как подключить её к компьютеру для заливки в неё скетч. В завершении убедимся в работоспособности платы, на примере скетча «blink».

Вот этот аналог Arduino Pro mini я купил на Aliexpress за $1.30, в то время как оригинальная плата на сайте производителя стоит €13. Разница в цене — это первое главное отличие китайского аналога от оригинала.

Плата пришла в антистатическом пакете. В комплекте так же находились контактные площадки.

Для сравнения, верхняя плата - оригинальная Arduino Pro mini, ниже, мой китайский аналог. По количеству и расположению контактов, плата идентична оригиналу, кроме контактов А4, А5, А6 и А7. На оригинальной плате эти контакты расположены в центре, на аналоге они находятся слева.

Для того что бы иметь визуальное представление о размерах платы, приведу её рядом со своим китайским аналогом  Arduino UNO. Pro mini удалось уменьшить в размерах за счёт удаления USB разъёма, схемы согласования платы с USB портом, также был удалён разъём питания. Китайский аналог на 100% совместим со всеми модулями, драйверами, датчиками, которые работают с оригинальной версией.

Оригинальная современная плата Arduino Pro mini построена на базе микроконтроллера ATmega328, на том же самом что и Arduino UNO. Более ранние модели этой платы строились на микроконтроллере ATmega168.

Китайские же аналоги  Arduino Pro mini на данный момент строятся как на  ATmega328, так и на ATmega168. В этом второе отличие оригинала от аналога. Плата на ATmega168 будет стоить дешевле, чем на ATmega328. Главное же отличие этих контроллеров в том, что  ATmega328 содержит на борту в два раза больше памяти, чем  ATmega168.

Но это не значит, что на ATmega168 не получится построить проект, который разрабатывался на плате с  ATmega328, ведь 16 Кбайт будет вполне достаточно для многих скетчей. Всё же, если вам необходим двойной объём памяти, изучайте описание платы перед покупкой. При покупке своего китайского аналога, я выбрал плату за $1.30 с ATmega168, вместо платы с ATmega328 за $1.93. Как видно, здесь тоже можем сэкономить на покупке.

Оригинальная плата Pro mini производится с двумя вариантами питания: на 5 и 3,3 вольта. У версии, работающей от 3,3 вольта, микроконтроллер работает на частоте 8 МГц, у 5-ти вольтовой версии - на частоте 16 МГц. Китайские аналоги так же производятся в 2-х вариантах. Моя плата работает от 5 вольт.
Визуально частоту работы контроллера можно определить по установленному на плате кварцу, если он в большом корпусе, на нём отчётливо можно увидеть частоту, на которой он работает: 8 или 16 МГц.

Фрагменты плат с кварцами, работающими на разной частоте.

Про питание  Arduino Pro mini.

Для питания платы предназначены выводы GND, VCC и RAW.
GND -  это минус питания (земля).
VCC – используется для подачи питания 3,3 или 5 вольт, в зависимости от версии платы. На этот разъём подаётся строго то напряжение, на которое рассчитана плата. Напряжение с этого контакта идёт напрямую на микроконтроллер, если оно будет выше необходимого, последний может выйти со строя.
Если питать плату собираетесь большим напряжением, тогда «+» питания следует подключать к разъёму  RAW. На этот разъём можно подавать до 12 в, не зависимо, на какое напряжения рассчитана плата. Напряжение с этого контакта подаётся на стабилизатор напряжения, который преобразует его до необходимого значения, а уже затем подаётся на контролер.

Если так получилось что вы купили плату и не знаете на какое напряжение она рассчитана, подайте на разъём  RAW 5 вольт и измерьте напряжение на разъёме VCC. Если плата рассчитана на 3,3 вольта, то соответствующее напряжение будет и на VCC, если будет на VCC 5 вольт, значит плата 5-ти вольтовая.

Цифровые и аналоговые выходы  Pro mini соответствуют количеству выходов как и у платы UNO: 14 цифровых и 6 аналоговых. Контакты А4 (SDA) и А5 (SCL) используются для подключения различных устройств по шине I2C.

Про прошивку Arduino Pro mini.

Став одной из самых маленьких плат платформы Arduino, плата Pro mini обрела недостаток — нельзя прошить плату без сторонней помощи. Расскажу про все возможные способы заливки скетчей в  Pro mini.

Прошивка Arduino Pro mini с помощью платы Arduino UNO.

Это не самый простой способ, поскольку не у каждого имеется плата UNO и покупать её специально для прошивки плат Pro mini не целесообразно. Но поскольку у меня имеется китайский аналог UNO, я начну с этого способа. Для реализации этого способа, должен быть установлен драйвер на плату UNO и определён номер COM - порта, к которому эта плата подключена. Как это сделать, описано в статье про китайский аналог Arduino UNO.

Соединяем платы как на картинке. Выводы GND, TX и RX соединяем с аналогичными. Вывод «VCC» на плате Pro mini соединяем с выводом «5V» или «3V3» на плате UNO. Если у вас 5 вольтовая версия Pro mini, то соединяете с выводом «5V», как в моём варианте. Если версия 3-х вольтовая, подключаете к «3V3» на  плате UNO. Вывод RESET на плате UNO подключаем к выводу DTR на плате Pro mini. На оригинальной плате вывод DTR обозначен как  GRN, в общем это одно и то же.

Когда всё подключено, запускаем Arduino IDE.

Выбираем плату в которую нужно зашить скетч: «Инструменты» - «Плата:» и выбираем свою плату, в данном случае это «Arduino Pro or Pro Mini».

Поскольку платы Pro Mini могут использовать различные микроконтроллеры (ATmega168 или ATmega328 ), а так же различное напряжение питания (3,3v или 5v), выбираем свою конфигурацию: «Инструменты» - «Процессор:» в данном примере выбираю «ATmega168 (5V, 16 MHz)».

Выбираем порт, к которому подключена плата UNO:  «Инструменты» - «Порт:» в моём случае это «COM7».

Попробуем залить первый скетч и убедится в работоспособности платы. Выбираем скетч «Blink», смысл которого - мигать встроенным в плату светодиодом: «Файл» - «Образцы» - «01.Basics» - «Blink».

С помощью кнопок «Проверить» и «Вгрузить» проверяется скетч на ошибки и загружается в плату. Если нет ошибок, синий светодиод начнём мигать на плате Pro Mini.

Можно поиграться значениями в скетче и изменить время горения светодиода и время погашенного светодиода, вновь залить скетч и увидеть, что светодиод будет мигать по-другому.

Прошивка Arduino Pro mini с помощью переходника USB to TTL.

Об одном из таких переходников на чипе PL2303 я как то уже рассказывал, теперь пришло время его испытать на практике. Существует две версии этого переходника, один без контакта  GRN (DTR), как у меня, второй с данным контактом. Те что с контактом, стоят как минимум в два раза дороже тех, что без контакта.

Переходник USB to TTL на чипе PL2303

Если будете использовать переходник без контакта GRN (DTR), подключаете его к Pro mini как на картинке.

Если у вас будет 3-х вольтовый вариант Pro mini, то контакт VCC платы, нужно соединить с контактом 3V3 USB переходника.

Когда всё подключено, запускаем Arduino IDE. Выбираем версию платы, процессор и порт, выбираем  скетч «Blink», всё так же, как в приведённом выше примере с UNO.

Для заливки скетча необходимо:
1. Нажать на кнопку «Вгрузить».
2. Начнётся процесс компиляции скетча, о чём можно понять по надписи «Компиляция скетча...».
3. Как только данная надпись сменится на «Вгружаем...».
4. Кратковременно нажимаем на плате Pro mini кнопку RESET.
5. Скетч зальётся в плату, об успешном окончании можно будем наблюдать за надписью «Взрузили» и по мигающему светодиоду на плате.

Если у вас в руках окажется  переходника USB to TTL, с контактом  DTR (он же  GRN, RESET) соедините его с соответствующим контактом  RESET на плате Pro mini. В таком случае, при заливки скетча, кнопку  RESET нажимать не придётся, плата сама сделает сброс.

Переходник USB to TTL на чипе CH340G

Данный переходник так же как и на PL2303 позволяет прошивать плату Arduino. Схема подключения следующая:

Существуют так же другие USB переходники для прошивки Arduino Pro mini, например на микросхеме FT232, но ввиду того что этот переходник стоит дороже, я его не беру во внимание.

Прошивка Arduino Pro mini с помощью программатора на CH341A.

Программатор на микросхеме CH341A может работать в режиме UART, а значит им можно прошить Arduino Pro mini.

Программатор может быть представлен в разном визуальном оформлении, основное отличие это цена и наличие дополнительных контактов. Среди этих контактов например, дополнительно может быть разведён контакт на +5В. На том который купил я не было этого контакта, пришлось подпаиваться на плате, что бы получить это напряжение. Детальный обзор этого программатора можно прочитать здесь.

Что бы использовать данный программатор как UART переходник, нужно разомкнуть контакты P/S.

Для подключения к Pro mini понадобятся контакты на программаторе: Tx, Rx, GND и +5В. Ещё одна особенность этого программатора в том, что на его борту имеется контакт DTR, соединив который с платой Pro mini, отпадёт необходимость нажимать кнопку Reset, при заливки скетча. Для задействования этого контакта, нужно использовать контакт MOSI, в режиме UART он работает как DTR.

В моём варианте программатора, контакт +5В не был выведен, пришлось это напряжения взять с ножки стабилизатора. В конечном варианте подключение следующее:

Скачать драйвер: Яndex-диск MEGA Облако mail@ru

После установки драйвера, в "Диспетчере устройств" появится виртуальный COM-порт. Заливка скетчей происходит так же, как и через переходники PL2303 / CH340G, с той лишь разницей, что не нужно нажимать кнопку Reset.

Микросхема CH341A через стабилизатор питается от 3,3В, . Соответственно, логические уровни на Rx и Tx так же будут 3,3В. Но это не помешало прошить мне 5-вольтовую плату Pro Mini.