Spis treści:
Ograniczenia projektowe wymagają czasami naprawdę małych wymiarów płytek. Rozmiar ma znaczenie, ale to nie wszystko. Dzisiejsze kompendium powstało dla wskazania najlepszych spośród nich, rozpatrzenia ich zalet oraz wybraniu tych najlepszych również pod kątem stosunku kosztów do możliwości i stopnia zaawansowania użytkownika.
Sprawdzamy najlepsze, małe i pod różnymi względami zbliżone do siebie płytki spod znaku różnych producentów, wśród których można znaleźć bliźniaków giganta Arduino:
- Seeeduino Nano
- Arduino Micro
- Arduino Pro Mini
- Trinket – Adafruit
- Beetle – DFRobot
- Seeeduino XIAO
Linki produktowe do pozycji znajdziesz w artykule. Zanim ruszysz dalej, a chciałbyś wzbogacić swoje pojęcie o platformie, zerknij do naszego działu bloga poświęconego Arduino – znajduje się tam fantastyczny wybór materiałów z przykładowymi projektami, nakładkami czy modułami obfitujących w wiedzę i kreatywne pomysły.
Seeeduino Nano
Seeeduino Nano to kompaktowa płytka zbudowana wokół 8 – bitowego mikrokontrolera ATmega328P. Jest w pełni kompatybilna z Arduino Nano w kwestii pinów i wymiarów. Jest także tańsza i… cóż, lepsza od swojego wzornika. Zmieniono mini USB na typ C. Sprawdzi się także w parze z konektorem Grove I2C, a z pomocą Grove System będziecie mogli skorzystać z setki czujników i aktuatorów poprzez instynktowne plug & play.
- Mikrokontroler ATmega328P
- Wejście zasilania USB typu C
- Napięcie zasilania USB 5 V
- Cyfrowe piny wejścia / wyjścia 14
- Kanał PWM 6
- Kanały wejścia analogowego 8
- Maksymalna częstotliwość procesora 16 MHz
- Pamięć flash 32 KB
- Maksymalne napięcie wejściowe USB C 2 A
- Maksymalne napięcie wyjściowe VCC 1 A
- Maksymalne napięcie na pinie 3V3 200 mA
- Wymiary 43 mm x 18 mm
Arduino Micro
Kolejna propozycja to Arduino Micro. Micro jest nieco większa od Nano (48 mm x 18 mm) i została stworzona podobnie – tak, aby pasować do nielutowanej płytki prototypowej (breadboard). Jest wyposażona w ATmega32U4 i to różnica względem matczynej Nano. Micro posiada także więcej wyjść peryferyjnych na potrzeby projektowania – mowa tu o 20 cyfrowych wejściach/wyjściach, z czego 7 można wykorzystać jako kanały PWM oraz 12 wejściach analogowych. Obsługuje popularne interfejsy do komunikacji – UART, I2C, SPI, USB. Uchwyćmy to w ten sposób – jeżeli znacie Arduino Leonardo, to Arduino Micro jest nieco odchudzoną wersją Leonardo, a Nano to skurczona wersja Uno. Dla pewności przeczytajcie to dwa razy.
- Napięcie zasilania 7 V do 12 V
- Mikrokontroler ATmega32u4
- Maksymalna częstotliwość zegara 16 MHz
- Pamięć SRAM 2,5 kB
- Pamięć Flash 32 kB (4 kB zarezerwowane dla bootloadera)
- Pamięć EEPROM 1 kB
- Piny I/O 20
- Kanały PWM 7
- Ilość wejść analogowych 12 (kanały przetwornika A/C o rozdzielczości 10 bitów)
- Gniazdo microUSB do programowania
- Interfejsy szeregowe UART, SPI, I2C
- Zewnętrzne przerwania
- Wymiary 48 x 18 mm
Arduino Pro Mini 328
Arduino Pro Mini – praktycznie Arduino Pro, ale mniejsze. Jest pozbawiona niektórych pinów względem wersji Pro. Przy tak małych rozmiarach nie jest kompatybilna z nakładkami shield, ale współgra z breadboardami dzięki męskim pinom. Niewątpliwą zaletą, wszak powiązaną stricte z tytułem artykułu, są jej niewielkie wymiary pasujące do wymagających ekonomii miejsca projektów. Programowanie Pro Mini wymaga czegoś więcej niż kabla USB – konieczna będzie zewnętrzna płytka do konwersji. Pro Mini ma dwa warianty – 5V/16 MHz i 3,3V/8 MHz, przy czym wersja 5V działa z prędkością Arduino Nano i Arduino Micro. Płytka 3V jest nieco wolniejsza, wymaga mniej mocy i może być zasilana bateriami.
- Napięcie zasilania od 3,35 V do 12 V
- Mikrokontroler ATmega328
- Maksymalna częstotliwość zegara 8 MHz
- Pamięć SRAM 2 kB
- Pamięć Flash 32 kB (5 kB zarezerwowane dla bootloadera)
- Pamięć EEPROM 1 kB
- Piny I/O 14
- Kanały PWM 6
- Ilość wejść analogowych 8
- Interfejsy szeregowe UART, SPI, I2C
- Zewnętrzne przerwania
- Zabezpieczenie przeciw przepływowi zbyt dużego prądu
- Moduł wykonany na laminacie o grubości 0,8 mm
- Masa poniżej 2 g
- Wymiary 33 x 18 mm
Trinket M0 - Adafruit
Trinket M0 od firmy Adafruit jest popularny także dzięki swoim poręcznym wymiarom ok. 27 x 15,3 mm. Opiera się na chipie ATSAMD21E18 – jednym z najpotężniejszych mikrokontrolerów dostępnych na rynku, na przykładzie: 256 kB Flash to 32 razy więcej pamięci, a 32 kB RAM 64 razy więcej pamięci niż w ATtiny85. Choć Trinket M0 to nie Arduino, to może być programowany ze środowisk Arduino IDE oraz CircuitPython i ma podobne funkcje. Przy tak małych wymiarach trzeba jednak poświęcić wyjścia na płytce – Trinket M0 oferuje 5 pinów GPIO wyposażonych w wejścia/wyjścia cyfrowe. Omawiana wersja pracuje z napięciem 3,3 V.
- Mikrokontroler ATmel ATSAMD21E18
- Pamięć Flash 256 kB
- Pamięć SRAM 32 kB
- Taktowanie 48 MHz
- Napięcie pracy: 3,3 V
- Bootloader USB z możliwością programowania poprzez środowisko Arduino IDE lub CircuitPython
- Złącze microUSB do programowania, w ofercie znajdziesz odpowiedni przewód
- Na płytce znajdują się trzy diody LED: zielona – zasilanie, czerwona dla użytkownika, podłączona do pinu 13 oraz RGB DotStar
- Możliwość zasilania z portu USB lub z zewnętrznego źródła z układem automatycznego przełączania
- Przycisk RESET
- Wyprowadzenia cyfrowe 5
- Wejścia analogowe 3
- Kanały PWM 2
- Dwa piny mogą być używane jako mechaniczny czujnik dotyku
- Cztery otwory montażowe
- Wymiary: 27 x 15,3 x 2,75 mm
- Masa 1,4 g
Beetle - DFRobot
Beetle jest najmniejszą płytką kompatybilną z Arduino Leonardo. Moduł oparty został na układzie ATmega32u4 (jak w Arduino Micro)i jest napędzany zegarem o częstotliwości 16 MHz. Posiada 10 pinów cyfrowych, 5 analogowych oraz 4 PWM. Złącze microUSB służy do zasilania i programowania modułu. Rozmiary płytki wynoszą 22 x 20 mm. Pracuje z napięciem 5 V.
Przy wymiarach 20 x 22 mm to jedna z najmniejszych płytek zgodnych z Arduino na rynku. Oferuje także możliwość zaimportowania wyników pracy kodowania z Leonardo dzięki bootloaderowi. Podobnie jak w przypadku wcześniej omawianego Trinket M0 tak maleńka płytka pozwala na mniej wyjść peryferyjnych, ale za chwilę niespodzianka – obiecujemy, że kolejna pozycja będzie miała więcej pinów I/O i PWM, i do tego będzie jeszcze mniejsza od “żuka” 🙂
- Mikrokontroler ATmega32u4
- Prędkość zegara 16 MHz
- Napięcie zasilania 5 V
- Cyfrowe I/O 10
- Kanały PWM 4
- Wejścia analogowe 5
- UART 1
- I2C 1
- MicroUSB 1
- Porty zasilania 2
- Pamięć Flash 32 kB (4kB zajęte przez bootloader)
- Pamięć SRAM 2,5 kB
- Pamięć EEPROM 1 kB
- Wymiary 22 x 20 x 3,8 mm
Seeeduino XIAO
Nasza relatywna nowość, kompatybilna z biblioteką Arduino IDE Seeeduino XIAO to Dawid o możliwościach Goliata. Została wyposażona mikrokontroler SAM2D1G18 ARM Cortex M0+ kompatybilny z Arduino. Na płytce znajduje się aż 14 złącz GPIO, w tym 11 pinów cyfrowych / analogowych, 10 PWM, DAC, I2C, UART, SPI, SWD. Wyprowadzenia modułu pracują z napięciem 3,3 V. Moduł zasilany napięciem 5 V poprzez złącze USB typu C.
Przy mniejszych wymiarach (zaledwie 20 x 17,5 mm) posiada większą prędkość niż większość przedstawianych płytek – integruje się perfekcyjnie we wszystkich projektach od inteligentnych ubrań po małe roboty. Chip SAMD21 oferuje bogaty interfejs i może pełnić rolę małej płytki. Różne funkcje pinów – A1-D1 jako PWM, A0-D0 jako DAC – umożliwiają uzyskanie prawdziwego sygnału analogowego przy zdefiniowaniu ich jako analogowych. W efekcie 14 pinów GPIO może realizować bardziej rozmaite zadania. Powerpady z tyłu XIAO współpracują z baterią i czynią projekty ubrań przystępnymi, a dodatkowa dioda LED ułatwia użytkownikowi kodowanie.
- Układ SAMD21 ARM Cortex M0+ 48 MHz
- Pamięć flash 256 kB
- Pamięć SRAM 32 kB
- GPIO 14
- cyfrowe / analogowe I/O 11
- I2C 1
- SPI 1
- UART 1
- PWM 10
- Zasilanie: 5 V – USB C
- Napięcie pracy 3,3 V
- Komunikacja USB C
- LED 1x dioda LED użytkownika, 1x dioda zasilania, 2x dioda LED komunikacji szeregowej
- Przycisk reset
- Pady zasilania do podłączenia baterii
- Kompatybilne z Arduino IDE
- Wymiary 23,5 x 17,5 x 3,5 mm
Cóż, jak zwykle trudno jest wybrać najlepszą płytkę. Przynajmniej znamy najmniejszą. Poniżej prezentujemy nasze rekomendacje według kryteriów:
- najlepsza dla początkujących: Arduino Nano
- najlepszy stosunek kosztu do możliwości: Seeeduino Nano
- najlepsza dla zaawansowanych: Arduino Pro Mini
- najmniejsza z największą ilością funkcji: Seeduino XIAO przy jednoczesnym świetnym stosunku kosztów do możliwości.
Na zakończenie przejdźmy z teorii do popartej przykładamy praktyki – przed Wami ciekawy materiał o szybkości Arduino z kanału JestemInżynieremPL.
Małe płytki Arduino – FAQ
Mikrokontroler Arduino występuje w kilku wariantach, które różnią się od siebie m.in. rozmiarami, zastosowanymi podzespołami, a co za tym idzie mocą obliczeniową. Niewielka płytka Arduino Nano, w zależności od wariantu, jest wyposażona w wydajny mikrokontroler Atmega 328p lub Atmega 168. Niewielkie rozmiary jednopłytowego mikrokontrolera, w połączeniu z niską wagą, zapewniają uniwersalne wykorzystanie w niewielkich projektach elektronicznych. Arduino Nano doskonale sprawdzi się jako baza dla zabawek, robotów, a także układów odpowiedzialnych za automatykę (np. smart home). Rozmiary płytki to zaledwie 45 mm x 18 mm.
Wybór konkretnego modelu Arduino jest ściśle uzależniony od wymagań użytkownika, a także zastosowań (obecnych i planowanych) mikrokontrolera. Dla szczególnie wymagających użytkowników najlepszym wyborem będzie Arduino z serii Portenta, przeznaczone m.in. do wykorzystania w systemach IoT, a także, rolnictwie, ogrodnictwie i przemyśle. Zastosowanie energooszczędnych i jednocześnie wydajnych oraz wielordzeniowych mikrokontrolerów zapewnia dużą moc obliczeniową. W przypadku mobilnych projektów elektronicznych, w których przede wszystkim liczą się niska waga i niewielkie rozmiary, najlepszym wyborem będzie Arduino z serii Nano. Z kolei do podstawowych zastosowań doskonale nadaje się Arduino Uno Rev3, Arduino Mega 2560 Rev3 i Arduino Pro 328.
