Не раз на страницах интернет-журнала я делал обзоры noname Arduino-совместимых плат. Их главная особенность — цена. Взамен я по сути получал «кота в мешке», с которым на 100% успех не может быть гарантирован.  Когда ваш проект протестирован и вводится в эксплуатацию, очень важно знать что все компоненты будут работать без сбоя очень длительное время. К сожалению,  noname платы не могут этого гарантировать. Такую гарантию могут предоставить оригинальные платы  Arduino, но для многих они являются дорогими. Я поступил иначе, воспользовался брендированной Arduino-совместимой платой, которая по качеству не будет уступать оригиналу и при этом стоит более чем в два раза дешевле. Seeeduino Nano – представитель улучшенного аналога  Arduino Nano от известной компании Seeed Studio.

Seeed Studio — производитель аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, со штаб-квартирой в Шэньчжэни и филиалами в США и Японии.  Среди продукции компании: платы для прототипирования электроники, устройства IoT, а так же всевозможные модули и датчики к ним. Свою первую Arduino-совместимую плату компания выпустила в 2009 году. В 2014 представила Rephone - первый модульный телефон с открытым исходным кодом. В 2016  выпустила Respeaker - первый открытый голосовой интерфейс для вещей Wio Link. За свою 10-летнюю историю Seeed Studio осуществляет поддержку более 700 проектов и имеет более 230 000 клиентов по всему миру. Является глобальным стратегическим партнёром Microsoft.

Для того что бы более развёрнуто рассказать про улучшения Seeeduino Nano, вместе с платой были заказаны дополнительные модули и аксессуары. Каждый предмет упакован в индивидуальную фирменную упаковку, это первое, что отделяет брендированную вещь от дешёвых noname изделий. Набор для обзора любезно был предоставлен компанией Seeed Studio

Плата поставляется в фирменной коробке, предварительно упакованная в антистатический пакет. Кабель для подключения Seeeduino Nano к компьютеру приобретается отдельно.

Seeeduino Nano предлагает те же функции и высокое качество, что и оригинальная Nano, но всё это менее чем за половину цены. На данный момент оригинал стоит €20 , в то время как Seeeduino Nano продаётся за $6.90.

Внешний вид платы с лицевой стороны. Её размеры 43 х 18mm.  Плата качественно вымыта от флюса, чего нельзя сказать о noname платах.

Имеется кнопка Reset и четыре светодиода: TX, RX, индикатор питания и светодиод на 13 пине.

Seeeduino Nano полностью совместима с Arduino Nano по разводке и размерам:

14 цифровых выводов, 6 из которых используются как ШИМ выходы (D3, D5, D6, D9, D10, D11)
8 аналоговых входов

Как и оригинал, базируется на 8-битном AVR микроконтроллере Atmega328P.

Несмотря на меньшую цену и высокое качество, Seeeduino Nano имеет ряд улучшений:

Во-первых, это разъём для подключения платы к компьютеру. Вместо гнезда Mini-USB используется Type-C. Поскольку данное гнездо симметричное, очень удобно и быстро осуществляется подключение.

Для визуального сравнения, китайский аналог Nano с Mini-USB и Seeeduino Nano с Type-C

Во-вторых, на плате Seeeduino Nano добавлен один I2C разъём Grove, с помощью которого можно подключать сотни датчиков Grove и исполнительных механизмов.

Плата с обратной стороны. В качестве преобразователя интерфейса USB-to-UART используется CP2102, вместо FTDI FT232RL, который используется в оригинале. Соответственно нужен свой драйвер.

Про питание Seeeduino Nano

Для питания платы можно задействовать разъём Type-C, либо подать напряжение от 7 до 12 вольт на контакты VIN и GND. С контактов 3V3 и 5V можно питать различные модули.
Так же можно запитать плату стабилизированным напряжением 5В, подав его на контакты 5V(VCC) и GND. С этих контактов напряжение идёт прямо к микроконтроллеру, поэтому в случае превышения напряжения, плата может сгореть.

Максимальный входной ток на Type-C разъёме — 2А
Максимальный выходной ток на выводе 5V - 1A
Максимальный выходной ток на выводе 3V3 - 200mA

Подключение Seeeduino Nano к компьютеру и установка драйвера

При подключении платы к компьютеру, загорается синий светодиод питания и начинает мигать оранжевый светодиод на 13 пине.

В «Диспетчере устройств» появляется неизвестное устройство «Seeeduino Nano».

В зависимости от используемой Windows, устанавливаем соответствующий драйвер, который можно скачать на сайте Silicon Laboratories, либо с моего хранилища:

Драйвер для Windows 10 (v10.1.8)
Драйвер для Windows 7/8/8.1 (v6.7.6)
Драйвер для Windows XP/Server 2003/Vista/7/8/8.1 (v6.7)
Драйвер для Windows 2K (v6.3a)

После установки, в «Диспетчере устройств» в разделе «Порты (COM и LPT)» появится виртуальный  COM-порт «Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge» с номером виртуального порта. У каждого может быть свой номер, в моём случае  COM13.

Добавление Seeeduino Nano в Arduino IDE

Поскольку Seeeduino Nano не разработка компании Arduino, она отсутствует по-умолчанию в Arduino IDE. И хотя я пробовал загружать скетч через настройки оригинальной платы, у Seeed Studio имеется свой репозиторий с необходимыми для платы пакетами.

Запускаем Arduino IDE и переходим в «Файл» - «Настройки».

В поле «Дополнительные ссылки для Менеджера плат:» вводим ссылку на библиотеку для Seeeduino:

https://raw.githubusercontent.com/Seeed-Studio/Seeed_Platform/master/package_legacy_seeeduino_boards_index.json

Переходим в Менеджер плат: «Инструменты» - «Плата:» - «Менеджер плат»

Что бы долго не искать, в строке поиска вводим Seeeduino Nano, затем нажимаем «Установить» и ждём окончания процесса установки необходимых пакетов.

После установки в списке плат появятся платы от Seeed Studio, среди которых будет и Seeeduino Nano.

Теперь можем загрузить тестовый скетч, я выбрал Blink. В «Инструменты» - «Плата:» выбираем «Seeeduino Nano»

В строке «Порт:» выбираем виртуальный COM-порт, на котором подключена плата, в моём примере COM13.

Пробуем загрузить скетч. В процессе загрузки светодиоды TX и RX на плате будут перемигиваться. После удачной загрузки можем наблюдать как мигает светодиод на 13 пине.

На этом можно было бы закончить обзор, но не рассказать о Grove, значит не рассказать о главной фишке Adruino-совместимых плат от Seeed Studio.

Что такое Grove?

Grove - это модульная стандартизированная система разъемов, которая облегчает подключение датчиков и модулей к основной плате, упрощающая процесс экспериментирования и прототипирования электроники.

Если мы рассмотрим как подключаются датчики, модули и дисплеи к оригинальной Arduino, то вспомним что это система основана на проводах-перемычках, иногда совместно с макетной платой (breadboard).

Такие соединения нельзя назвать надёжными, а внешний вид таких проектов нельзя назвать профессиональным и эстетичным. И если при экспериментах такой системой ещё можно воспользоваться, то для запуска готового проекта она не подходит.

За счёт клубка путающихся проводов для такого проекта потребуется больше места в корпусе, а если проект будет в движении, то нужно будет позаботится о защите от вибраций.

Система Grove использует подход строительного блока при сборке электроники. По сравнению с системой, основанной на перемычках, она легче и надёжнее в подключении, упрощает процесс обучения, сборки готового проекта и его эксплуатацию.

Логотип системы отображает её суть: стебель (основная плата) от которого в разные стороны расходятся ветки (различные модули объединённые стандартизированным интерфейсом).

Роль основной платы обычно выполняет плата с микроконтроллером, например Seeeduino Nano или одноплатный компьютер, такой как например Raspberry Pi.

В присутствующей в этом обзоре Seeeduino Nano, на борту имеется один Grove-разъём, к которому можно подключить через I2C интерфейс один из сотни датчиков, модулей или дисплей.

Для хорошего проекта, одного разъёма Grove может оказаться не достаточно, в таком случае можно воспользоваться расширяющим шилдом Grove shield for Arduino Nano. На борту имеем 3 цифровых Grove-разъема, 3 аналоговых, 1 разъем I2C и 1 UART. Для большинства проектов этих интерфейсов более чем достаточно, но если вам потребуется подключить больше модулей, вы также можете использовать Grove - I2C Hub.

Шилд можно применять совместно с любыми Arduino Nano-совместимыми платами.

Серия Grove включает более 100 различных модулей, среди которых датчики, реле, динамики, моторы и сервоприводы. Так же под названием Grove выпускаются дисплеи и светодиоды, кнопки и потенциометры. Помимо этого серия Grove включает различные контроллеры, которые расширяют периферийную систему. Благодаря таким контроллерам основная плата может например подключаться по беспроводной технологии (Wi-Fi или Bluetooth).

Вместе с Seeeduino Nano и Grove shield for Arduino Nano были приобретены два Grove модуля:  Grove - Mini PIR Motion Sensor (PIR датчик) и Grove - Buzzer (Пьезоизлучатель). Как и Nano, модули упакованы в фирменную упаковку, имеется  краткое описание и характеристика. В комплекте с каждым модулем упакован универсальный 4-контактный кабель, предназначенный для соединения этого модуля с основной платой.

Если входящий в комплекте кабель окажется коротким, можно отдельно приобрести набор с более длинными кабелями по 5 штук в упаковке. Что я и сделал, заказав по 20 см.

Такая конструкция разъёмов с застёжкой выполняет несколько функций. Во-первых, кабель надёжно крепится в разъёме, что обеспечивает постоянно надёжный контакт, даже во время вибраций. Во-вторых, застёжка выполняет роль ключа, который препятствует не правильному подключению кабеля.

Соединяем модули с Seeeduino Nano через расширяющий шилд и у нас получается следующая конструкция. Я думаю каждый согласится, что такая система соединения модулей более надёжная и эстетичная, в отличии от системы, основанной на перемычках.

С помощью этого набора, в следующей старье я расскажу как построить простую систему охранной сигнализации, которая будет срабатывать при обнаружении движущихся объектов.

Наверное можно было бы у же закончить обзор, но и это ещё не всё.

Если посмотрим на Grove-модули, то заметим что все они имеют одинаковую форму. В моём примере это квадратная форма с «ушками». Бывают модули прямоугольной формы, но они все так же одинаковые размером. Всё это не случайно.

Grove - Wrapper не просто разноцветный корпус, но и конструктор

Моя конструкция выглядит эстетично, провода хаотично не путаются между собой, но оказывается можно сделать ещё лучше, если использовать Grove - Wrappe.

Grove - Wrappe - это оболочка для фиксации и защиты модулей Grove, разработанная компанией Seeed Studio. «Ушки», о которых я упоминал ранее, позволяют модулю крепится в оболочке. Около 85% всех модулей Grove поддерживаются Grove - Wrapper.

Серия Grove - Wrappe имеет два размера оболочек (квадратные и прямоугольные), каждый размер представлен в красном, синем, зелёном и жёлтом цвете.

При демонстрации вашего проекта, Grove - Wrappe сэкономит много работы по выравниванию ваших модулей, всё будет выглядеть аккуратно и эстетично. Оболочки позволяют легко собирать и разбирать модули словно конструктор, крепить их практически к любой поверхности, изолируя открытые контакты Grove-модулей. В комплекте с оболочкой идут винты M2 и M4.

Grove - Wrappe совместим с конструктором LEGO и робототехническим конструктором Makeblock, это несомненно привнесет изюминку в вашу работу и заставит ваш проект адаптироваться к различным обстоятельствам.

Подведём итоги:

1. Платформа Arduino разрабатывалась так, что бы все желающие могли легко её изучить и казалось бы, что ещё может быть проще, но компании Seeed Studio удалось выпустить свою серию Arduino-совместимых плат, в которых внесены улучшения, делающие процесс обучения и создания проектов ещё проще.

2. Несмотря на новшества, платы от Seeed Studio полностью совместимы с оригинальными платами, имеют такое же высокое качество исполнения, но при этом стоят намного дешевле. В сегодняшнем обзоре я использовал плату Seeeduino Nano, которая на 100% совместима с оригинальной Arduino Nano.

3. Благодаря системе Grove, модули надёжно соединяются с основной платой, не страшны даже вибрации.

4. Grove - Wrappe позволяет использовать платы от Seeed Studio совместно с популярными игровыми конструкторами, а это значит что не только взрослые, но и дети погружаются в мир микроконтроллеров.

Seeeduino - новый шаг эволюции в ардуиномании.