Різновиди плат Arduino: оригінали, клони та Arduino-подібні

Розробки італійською командою Arduino включають друковані плати, шилди та аксесуари.

Головним компонентом Arduino-плат є мікроконтролер сімейства AVR. В пам’ять плати записується програма для виконання певних дій.

Шилд – це додаткові плати, які розширюють функціонал Arduino-плати і підключаються по типу «бутерброда». Шилди мають «на борту» конкретні елементи, наприклад: дисплей, контролер, драйвер двигуна, датчик.

Використовуючи їх в проектах, ви економите час на розробку складних систем, спрощуєте збірку, використовуєте менше місця, ніж кілька окремих модулів з тими ж функціями.

Аксесуари для Ардуіно – це датчики (температури, вологості, вібрації, змінного струму, перешкод), пристрої виведення (дисплей), пристрої введення (кнопка, ультразвуковий датчик), адаптери, макетні плати, з’єднувальні перемички та ін.

Крім оригінальних плат Arduino існує безліч так званих плат-клонів. Їх виготовляють, використовуючи документацію, яка є на офіційному сайті Ардуіно у відкритому доступі.

Оригінальні плати Arduino

Виготовляють оригінальні плати тільки в Італії та США. Вони найвищої якості, поставляються у фірмовій коробці, з логотипом компанії, на портах плати – маркування. Їх вартість – найвища (від 20 євро).

Різновиди оригіналів залежно від форм-фактору, характеристик мікроконтролера, кількості портів і функціоналом:

Arduino xxx. Найпоширеніший розмір з 20 входами-виходами (14 цифрових, 6 аналогових). Побудований на основі мікроконтролерів ATmega168, ATmega328. Поєднується з усіма шилдами і периферійними пристроями. Варіанти – Uno, Leonardo, Extreme, NG, Diecimila, Duemilanove.

Arduino Mega xxx – збільшений розмір, розширений набір інтерфейсів, максимальна потужність. Працює на основі мікроконтролера ATmega2560, 70 входів-виходів (54 цифрових, 16 аналогових). Поєднується тільки з певними шилдами. Варіанти – Mega, Mega2560 і Arduino ADK.

Arduino Nano xxx – аналогічна Arduino xxx, але зменшений розмір плати, 22 входів-виходів, не сумісна з шилдами. Для компактних пристроїв.

Arduino Mini ххх. Головна перевага плати – її мініатюрність. 20 входів-виходів. Але плата без USB і не поєднується з шилдами.

Arduino Micro – вбудована підтримка USB-з’єднання. Застосовується як HID-пристрій (клавіатура, миша, MIDI-пристрій).

Плати від сторонніх виробників – клони

Якість таких плат гірша, але вартість набагато нижча – від 2 євро. Що стосується апаратної і програмної частини – вони повністю повторюють Ардуіно і сумісні з нею, так як виготовляються згідно відкритої документації на офіційному сайті.

Сумісні

Сумісні з Arduino – це значить, що плати виготовлені з однаковими типами контролера, частотами, напругою живлення та мають бутлоадер.

Працюючи з сумісними платами, ви зможете застосовувати всі напрацювання офіційного представника в програмному відношенні. Всі скетчі та бібліотеки доступні для вашого проекту. Програмувати пристрій теж можна в офіційному середовищі IDE. Ось кілька прикладів Arduino-сумісних плат:

Freeduino. Arduino-сумісний мікроконтролер на базі ATmega328. У ньому є модулі, які спрощують підключення двигунів постійного струму, крокових двигунів, модуля Ethernet.

Freetronics Eleven – Uno-сумісна плата. Творці продукту намагаються довести ідеї проекту Arduino до професійної досконалості. Гордістю даної плати розробники вважають такі параметри: наявність поля для прототипізаціі безпосередньо на платі, світлодіоди винесені ближче до краю, щоб їх було видно при одягнених shield-платах, обидва резонатори – кварцові, роз’єм miniUSB (shield-friendly), є нумерація пінів з обох сторін друкованої плати, вирішена проблема з світлодіодом на виводі 13.

Seeeduino. Arduino-сумісна плата, яка побудована на основі мікроконтролера ATmega328P. В контролері вже прошитий завантажувач Arduino UNO, а в якості UART-USB перетворювача виступає ATmega16U2, що робить плату сумісною практично з будь-якою операційною системою. Для зручності розробки на платі передбачений перемикач напруги живлення в системі 3.3 або 5В і 3 роз’єми Grove для підключення модулів розширення і датчиків серії Grove.

CraftDuino. Відмінності CraftDuino від Arduino – сигнальні світлодіоди і кнопка скидання розташовані більш зручно, повністю доступні всі виводи UART на стандартному роз’ємі. Завдяки цьому, плату використовують як перехідник USB2COM і як програматор (bit bang). Поруч зі стандартними виводами залишені контактні площадки під додаткові роз’єми довільного виду. У платі виведений i2c, додані два джампера підключення підтягують резисторів i2c, які можна використовувати в якості кнопок.

Diavolino. Свого часу позиціонувалася як найдешевша Arduino-сумісна плата для навчання. Творці по максимуму виключили традиційні вузли Arduino, а ті що залишилися – зробили опциональними. Тут повністю відсутній USB-TTL міст, замість нього вилка для USB-TTL модуля, є опціональний регулятор 78L05 для живлення від зовнішнього джерела, можливість живлення від USB або джерела +5 В. На відміну від інших xDuino-сумісних плат, ця спочатку пропонується у вигляді kit-а.

Japanino. Процесор ATmega168V з тактовою частотою всього 8 МГц. Замість роз’єму USB-B використаний USB-A, а також батарейний роз’єм живлення. За рахунок корпусу TQFP, аналогових пінів на два більше, ніж у плат на основі процесорів в PDIP-корпусі. Напруга живлення Vcc = + 3,3, але на платі немає регулятора. +5 проходить через два вивідних діода 1N400x, які і зменшують його значення до потрібного рівня. З цього випливає, що живлення на батарейному штекері не може перевищувати + 7В.

Ардуіно-подібні

Ардуіно-подібними вважається будь-яка плата з TMega8 / 168/328 / 32U4 / 1280/2560, 16 / 8МГц, 5 / 3,3. Якщо плати значно відрізняються в порівнянні з оригінальними виробами, вони втрачають сумісність з шилдами. Ось кілька прикладів Ардуіно-подібних плат:

• ArduinoFio – плата для портативних пристроїв з живленням від літієвих батарей.
• ProMini, подібна розробці Ардуіно міні.
• LilyPad – плата круглої форми для використання в предметах одягу та текстилю.
• Arduino Yún – Підтримує дистрибутив Linux, вбудована підтримка USB-з’єднання, Ethernet і Wi-Fi, є слот для microSD.
• Roboduino – плата для управління великою кількістю сервоприводів. На Ардуіно зовні вона схожа, але з Шілд категорично не сумісна.
• Rainbowduino – для управління світлодіодними матрицями;
• Seeduino Film від Seeedstudio і багато інших.

Якщо вас цікавить тема проектів на базі мікроконтролера Ардуіно – подивіться описи деяких розробок на  сторінці.