أردوينو نانو

الموسوعة الحرة

أردوينو نانو عبارة عن لوحة تحكم دقيقة مفتوحة المصدر وسهلة الاستخدام على لوحات التجارب ، تعتمد على وحدة التحكم الدقيقة ATmega328P من شركة Microchip ، وقد طُوّرت بواسطة Arduino.cc وأُصدرت لأول مرة في عام 2008. وهي توفر نفس إمكانيات الاتصال والمواصفات الخاصة بلوحة أردوينو أونو ولكن بحجم أصغر. [ 1 ]

يحتوي أردوينو نانو على 30 موصل إدخال/إخراج ذكر ، بتكوين مشابه لـ DIP-30 ، ويمكن برمجته باستخدام بيئة تطوير أردوينو المتكاملة (IDE)، وهي بيئة مشتركة بين جميع لوحات أردوينو وتعمل في وضع الاتصال بالإنترنت أو بدونه. يمكن تزويد اللوحة بالطاقة عبر منفذ USB Mini-B أو من  بطارية 9 فولت. [ 2 ]

تاريخ

في عام 2008، تم إصدار أردوينو نانو.

في عام 2019، أصدرت شركة أردوينو جهاز أردوينو نانو إيفري ، وهو جهاز مكافئ من حيث عدد المنافذ لجهاز نانو، ويحتوي على وحدة تحكم دقيقة ATmega4809. [ 3 ]

في عام 2025، أصدرت شركة أردوينو جهاز أردوينو نانو آر 4 ، وهو جهاز مكافئ من حيث عدد الدبابيس لجهاز نانو، ويتميز بوحدة تحكم دقيقة R7FA4M1AB تعتمد على معالج ARM Cortex-M4F وموصل USB-C . [ 4 ]

المواصفات الفنية

نانو "R3"

وحدة التحكم الدقيقة (MCU): [ 5 ]

سبورة:

  • الموصلات:
  • موصلات نانوية ذكرية ذات 30 دبوسًا ( DIP -30W)، صفان من 15 دبوسًا، 0.6 بوصة من صف إلى صف، 2.54 مم خطوة (الجانب السفلي) (اللوحة متوفرة بدون دبابيس أيضًا)
  • Mini-USB Type-B [ 6 ] (الجانب العلوي) (بعض إصدارات Nano من جهات خارجية تحتوي على موصلات USB أخرى)
  • موصل ICSP ذو 6 دبابيس ذكر ، 2x3، بمسافة 2.54 مم (الجانب العلوي)
  • جهد دخل دبوس VIN: من 7 إلى 12 فولت
  • منافذ الإدخال/الإخراج الرقمية: 14 (6 مخارج PWM اختيارية) [ 7 ]
  • عدد منافذ الإدخال التناظرية: 8
  • التيار المستمر لكل دبوس إدخال/إخراج: 40 مللي أمبير
  • تيار مستمر لدبوس 3.3 فولت: 50 مللي أمبير
  • الطول: 45  مم
  • العرض: 18  مم
  • الكتلة: 7 غرام

نانو آر 4

وحدة التحكم الدقيقة (MCU): [ 8 ]

سبورة:

  • الموصلات:
  • موصلات نانوية ذكرية ذات 30 دبوسًا ( DIP -30W)، صفان من 15 دبوسًا، 0.6 بوصة من صف إلى صف، 2.54 مم خطوة (الجانب السفلي) (اللوحة متوفرة بدون دبابيس أيضًا)
  • منفذ USB-C (الجانب العلوي)
  • Qwiic، ناقل I2C بجهد 3.3 فولت ، موصل JST SH ذو 4 دبابيس بمسافة 1.00 مم (الجانب العلوي)
  • جهد دخل دبوس VIN: من 6 إلى 21 فولت

تواصل

يحتوي أردوينو نانو على العديد من الإمكانيات للتواصل مع الحاسوب، أو مع أردوينو آخر، أو مع وحدات تحكم دقيقة أخرى. يوفر معالج ATmega328 اتصالاً تسلسلياً UART TTL (5 فولت)، وهو متاح على المنافذ الرقمية 0 (RX) و1 (TX).

تقوم شريحة FTDI FT232RL الموجودة على اللوحة بتوجيه الاتصال التسلسلي عبر منفذ USB، وتوفر برامج تشغيل FTDI (المضمنة في برنامج Arduino الثابت) منفذ اتصال تسلسلي افتراضيًا للبرامج على الحاسوب. يتضمن برنامج Arduino شاشة مراقبة تسلسلية تسمح بإرسال واستقبال بيانات نصية بسيطة من وإلى لوحة Arduino. تومض مؤشرات LED الخاصة بالاستقبال (RX) والإرسال (TX) على اللوحة عند إرسال البيانات عبر شريحة FTDI ومنفذ USB إلى الحاسوب (ولكن ليس عند الاتصال التسلسلي على المنفذين 0 و1). تتيح مكتبة SoftwareSerial الاتصال التسلسلي على أي من المنافذ الرقمية لـ Nano. يدعم معالج ATmega328 أيضًا بروتوكولي I2C وSPI. يتضمن برنامج Arduino مكتبة Wire لتسهيل استخدام ناقل I2C. [ 7 ]

إعادة ضبط تلقائية (برمجية)

بدلاً من اشتراط الضغط المادي على زر إعادة الضبط قبل التحميل، صُممت لوحة أردوينو نانو بطريقة تسمح بإعادة ضبطها بواسطة برنامج يعمل على جهاز كمبيوتر متصل. أحد خطوط التحكم في تدفق البيانات (DTR) الخاصة بمعالج FT232RL متصل بخط إعادة الضبط الخاص بمعالج ATmega328 عبر مكثف سعته 100 نانوفاراد. عند تفعيل هذا الخط (انخفاض جهده)، ينخفض ​​جهد خط إعادة الضبط لفترة كافية لإعادة ضبط الشريحة. [ 7 ]

لهذا الإعداد تبعات أخرى. فعند توصيل جهاز Nano بجهاز كمبيوتر يعمل بنظام Mac OS X أو Linux، تتم إعادة ضبطه في كل مرة يتم فيها الاتصال به برمجياً (عبر منفذ USB). وخلال نصف ثانية تقريباً، يعمل برنامج الإقلاع على جهاز Nano. ورغم أنه مُبرمج لتجاهل البيانات التالفة (أي أي شيء عدا تحميل رمز جديد)، فإنه سيعترض البايتات القليلة الأولى من البيانات المُرسلة إلى اللوحة بعد فتح الاتصال. [ 7 ]

مقارنة لوحات أردوينو

يقارن الجدول التالي لوحات أردوينو الرسمية، وهو مشابه في تصميمه لجدول في مقال أردوينو أونو . ينقسم الجدول بأشرطة داكنة إلى ثلاث مجموعات من المتحكمات الدقيقة عالية المستوى: أنوية AVR ذات 8 بت، وأنوية ARM Cortex-M ذات 32 بت ، ومتحكمات ESP32 الدقيقة ذات 32 بت . مع أن لوحات الطرف الثالث تحمل أسماءً مشابهة، إلا أن هذا لا يعني بالضرورة أنها مطابقة تمامًا للوحات أردوينو الرسمية. غالبًا ما تحتوي لوحات الطرف الثالث على منظم جهد مختلف، أو شريحة USB-to-UART مختلفة، أو قناع لحام بلون مختلف ، وقد تحتوي بعضها على موصل USB مختلف أو ميزات إضافية.

اسم اللوحة ورقم القطعةمجموعة أحجام الألواحالتواصل مع مجلس الإدارةرقم القطعة ودبابيس التوصيل لوحدة التحكم الدقيقةجهد الإدخال / الإخراج لوحدة التحكم الدقيقةجوهر عالم مارفل السينمائيساعة MCUذاكرة فلاش MCUذاكرة الوصول العشوائي الثابتة لوحدة التحكم الدقيقةذاكرة EEPROM الخاصة بوحدة التحكم الدقيقةMCU USART & UARTMCU SPIMCU I²Cملحقات ناقل البيانات الأخرى لوحدة التحكم الرئيسيةمؤقتات وحدة التحكم الرئيسية 32/24/16/8 / WD /RT/ RCوحدة التحكم الدقيقة ADC و DACمحركات MCU
نانو ، [ 9 ] A000005 [ 10 ]نانوUSB-Mini-BATmega328P ، [ 5 ] 32 دبوسًا5 فولت (1.8-5.5 فولت)AVR 8 بت16 ميجاهرتز*32 كيلوبايت2 كيلوبايت1 كيلوبايت1, 011لا أحد0، 0، 1، 2، WD10 بت، لا شيءلا أحد
نانو إيفري ، [ 11 ] ABX00028 [ 12 ]نانوUSB-Micro-BATmega4809، [ 13 ] 48 طرفًا5 فولت (1.8-5.5 فولت)AVR 8 بت20 ميجاهرتز48 كيلوبايت6 كيلوبايت0.25 كيلوبايت4*، 011لا أحد0، 0، 5، 0، WD، RT10 بت، لا شيءلا أحد
نانو R4 ، [ 14 ] ABX00143، [ 15 ]نانومنفذ USB-CR7FA4M1AB، [ 8 ] 64 دبوسًا5 فولت (1.6-5.5 فولت)معالج ARM Cortex-M4F ذو 32 بت ( وحدة معالجة الفاصلة العائمة )48 ميجاهرتز256 كيلوبايت + ذاكرة القراءة فقط للتشغيل32 كيلوبايت ( ECC ) ( تكافؤ )لا شيء + 8  كيلوبايت من ذاكرة الفلاش للبيانات4.022USB-FS ، CAN-A/B2، 0، 8، 0، WD، RC، 24 بت SysTick14 بت، 12 بتDMA x4، CRC ، RNG ، تشفير ، شاشة لمس ، شاشة LCD
Nano 33 IoT ، [ 16 ] ABX00027 [ 17 ]نانومنفذ USB صغير من النوع B ، واي فاي ، بلوتوثATSAMD21G18، [ 18 ] 48 دبوسًا3.3 فولت (1.62-3.63 فولت)معالج ARM Cortex-M0+ ذو 32 بت48 ميجاهرتز256 كيلوبايت32 كيلوبايتلا أحد6*، 0لا أحدلا أحدUSB-FS ، I²S *0، 4، 5، 0، WD، RC، 24 بت SysTick12 بت، 10 بتDMA x12، CRC32 ، اللمس
Nano RP2040 Connect ، [ 19 ] ABX00052 [ 20 ]نانومنفذ USB صغير من النوع B ، واي فاي ، بلوتوثRP2040 ، [ 21 ] 56 دبوسًا3.3 فولت (1.62-3.63 فولت)معالج ARM Cortex-M0+ ثنائي النواة 32 بت133 ميجاهرتز لكلا النواتينلا شيء + ذاكرة القراءة فقط القابلة للتشغيل + 16 ميجابايت (إضافية)264 كيلوبايتلا أحد0، 2*2*2*USB-FS ، منفذ إدخال/إخراج برمجة ذو 8 دبابيس4، 0، 8، 0، WD، RC، 24 بت SysTick12 بت، لا شيءDMA x2
Nano ESP32 ، [ 22 ] ABX00092 [ 23 ]نانومنفذ USB-C ، واي فاي ، بلوتوثNORA-W106-10B [ 24 ] وحدة ذات 82 وسادة، تحتوي على ESP32-S3 IC [ 25 ]3.3 فولت (3.0-3.6 فولت)معالج Xtensa LX7 ثنائي النواة 32 بت ( وحدة معالجة الفاصلة العائمة )240 ميجاهرتز لكلا النواتينلا شيء + ذاكرة القراءة فقط القابلة للتشغيل + 16 ميجابايت (إضافية)512 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) + 16 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) + 8 ميجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (PSRAM)لا شيء + 224 بايت من ذاكرة OTP eFuse0، 3*4*2*USB-FS ، CAN-A/B *، I²S *، SD *0، 0، 0، 0، WD، 54 بت × 4، نظام 52 بت12 بت × 2، لا شيءDMA x10، تشفير ، شاشة لمس ، شاشة LCD*، كاميرا*، واي فاي ، بلوتوث ، معالج مساعد x2
ملاحظات الجدول
  • عمود مجموعة أحجام اللوحات - تجميع مبسط لأحجام أبعاد اللوحات: تعني كلمة "نانو" حجمًا مشابهًا للوحة أردوينو نانو. يتميز هذا الجدول بتصميم مشابه للجدول الوارد في مقالة أردوينو أونو .
  • عمود رقم القطعة/عدد الأطراف في وحدة التحكم الدقيقة (MCU) - تشير MCU إلى وحدة التحكم الدقيقة . جميع معلومات MCU الواردة في هذا الجدول مستقاة من جداول البيانات الرسمية في هذا العمود. يُفيد عدد الأطراف في تحديد عدد ميزات MCU الداخلية المتاحة. قد لا تتوفر جميع ميزات أجهزة MCU على أطراف موصل Nano لأن حزمة IC الخاصة بوحدة التحكم الدقيقة تحتوي على عدد أطراف أكبر من 30 طرفًا الموجودة على موصل Nano (*).
  • عمود جهد الإدخال/الإخراج لوحدة التحكم الدقيقة - تعمل وحدات التحكم الدقيقة على لوحات أردوينو الرسمية بجهد ثابت إما 3.3 أو 5 فولت . يُذكر تصنيف الجهد لوحدة التحكم الدقيقة بين قوسين، مع العلم أن لوحات أردوينو لا تدعم هذا النطاق الكامل.
  • يشير عمود تردد ساعة وحدة التحكم الدقيقة (MCU) - ميجاهرتز - إلى 10⁶ هرتز . وحدة التحكم الدقيقة ATmega328P مصممة للعمل بتردد أقصى يبلغ 20 ميجاهرتز، لكن لوحة Nano تعمل بتردد 16 ميجاهرتز.
  • أعمدة ذاكرة وحدة التحكم الدقيقة (MCU) - كيلوبايت تعني 1024 بايت ، وميغابايت تعني 1024 × 2 بايت. تحتوي وحدة التحكم الدقيقة R7FA4M1AB (لوحة Nano R4) على ذاكرة فلاش للبيانات بدلاً من ذاكرة EEPROM.
  • عمود ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) في وحدة التحكم الدقيقة (MCU) - لا يشمل حجم ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) ذاكرة التخزين المؤقت أو مخازن البيانات الطرفية. يشير ECC إلى أن ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) مزودة بخاصية التحقق من رمز تصحيح الأخطاء، بينما يشير Parity إلى أن ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) مزودة بخاصية التحقق من التكافؤ.
  • عمود MCU USART/UART - يمكن برمجة USARTs لتكون: UART / SPI / أجهزة طرفية أخرى (يختلف ذلك عبر وحدات التحكم الدقيقة).
  • عمود ملحقات ناقل MCU الأخرى - بالنسبة لناقل USB ، تعني "FS" السرعة الكاملة (بحد أقصى 12 ميجابت في الثانية)، وتعني "HS" السرعة العالية (بحد أقصى 480 ميجابت في الثانية). بالنسبة لناقل CAN ، تعني "A" ناقل CAN 2.0A، وتعني "B" ناقل CAN 2.0B، وتعني "FD" ناقل CAN-FD. تحتوي لوحة RP2040 (لوحة Nano RP2040 Connect) على وحدة تحكم إدخال/إخراج قابلة للبرمجة يمكنها محاكاة ناقلات مختلفة. تتطلب بعض الناقلات دوائر خارجية إضافية للتشغيل.
  • عمود مؤقتات وحدة التحكم الدقيقة - تمثل الأرقام في هذا العمود إجمالي عدد بتات كل مؤقت ، على سبيل المثال، يحتوي معالج ATmega328P على مؤقت واحد 16 بت ومؤقتين 8 بت. يشير "WD" إلى مؤقت مراقبة النظام ، و"RT" إلى عداد/مؤقت الوقت الحقيقي، و"RC" إلى ساعة الوقت الحقيقي (ثانية/دقيقة/ساعة). لا يتم تضمين مؤقتات SysTick ذات 24 بت الموجودة داخل أنوية ARM في إجمالي 24 بت في هذا العمود. لم يتم توثيق ميزات PWM في هذا الجدول.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "البدء باستخدام أردوينو نانو" . أردوينو .
  2. ↑ "أردوينو نانو" . متجر أردوينو الرسمي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2020-12-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-11-25 .
  3. ↑ "غوص عميق مع داريو: تعرف على أردوينو نانو إيفري" . مدونة أردوينو . 31 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2020 .
  4. ↑ "أردوينو R4 مع وحدة التحكم الدقيقة RA4M1 متوفر الآن بحجم نانو" . مجلة إلكترونيكس ويكلي. 6 أغسطس 2025. مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2025.
  5. 1 2 "MCU؛ ATmega328P؛ Docs" . شركة Microchip . مؤرشف من الأصل في 27 مارس 2023.
  6. ↑ عقيل، عدنان (25-06-2018). "مقدمة إلى أردوينو نانو" . مشاريع الهندسة . تم الاسترجاع في 08-12-2021 .
  7. 1 2 3 4 "Arduino Nano" . arduino.cc . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2020 .
  8. 1 2 "MCU؛ R7FA4M1AB؛ Docs" . رينيساس . مؤرشف من الأصل في 8 مايو 2023.
  9. ↑ "لوحة؛ نانو؛ وثائق" . أردوينو . مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2023.
  10. ↑ "لوحة؛ نانو؛ متجر" . أردوينو .
  11. ↑ "لوحة؛ نانو إيفري؛ وثائق" . أردوينو . مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2023.
  12. ↑ "لوحة؛ نانو إيفري؛ متجر" . أردوينو .
  13. ↑ "MCU؛ ATmega4809؛ Docs" . شركة Microchip . مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2022.
  14. ↑ "لوحة؛ نانو آر 4؛ وثائق" . أردوينو . مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2025.
  15. ↑ "لوحة؛ نانو آر 4؛ متجر" . أردوينو .
  16. ↑ "لوحة؛ نانو 33 إنترنت الأشياء؛ وثائق" . أردوينو . مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2023.
  17. ↑ "لوحة؛ نانو 33 إنترنت الأشياء؛ متجر" . أردوينو .
  18. ↑ "MCU؛ ATSAMD21G18؛ Docs" . شركة Microchip . مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2023.
  19. ↑ "لوحة؛ نانو RP2040 كونكت؛ وثائق" . أردوينو . مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2023.
  20. ↑ "لوحة؛ نانو RP2040 توصيل؛ متجر" . أردوينو .
  21. ↑ "MCU؛ RP2040؛ Docs" . Raspberry Pi . مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2023.
  22. ↑ "لوحة؛ نانو ESP32؛ وثائق" . أردوينو . مؤرشف من الأصل في 29 أكتوبر 2023.
  23. ↑ "لوحة؛ نانو ESP32؛ متجر" . أردوينو .
  24. ↑ "MCU؛ NORA-W10؛ Docs" . U-Blox . مؤرشف من الأصل في 29 أكتوبر 2023.
  25. ↑ "MCU؛ ESP32-S3؛ Docs" . Espressif . مؤرشف من الأصل في 29 أكتوبر 2023.

للمزيد من القراءة

ملخصات البرمجة