BPI-NANO Arduino开源开发板

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产品介绍

BPI-Nano arduino Nano
BPI-Nano arduino Nano


BPI-NANO是一款类似BPI-UNO的Arduino开发板。区别是BPI-Nano的尺寸更加小巧。 BPI-NANO是一款基于 ATmega328P(数据手册)的开发板。它可以直插面包板的 。BPI-NANO与Arduino NANO十分类似。

关键特征

  • ATmega328P @16 MHz.
  • 32 KB Flash.
  • 2 KB SRAM.
  • 1 KB EEPROM

硬件

硬件接口示意

BPI-NANO 1.png

硬件规格

Banana Pi BP-UNO
主控 ATmega328P
工作电压 5V
输入电压(推荐) 7-12V
输入电压(最大) 6-20V
数字引脚(I/O) 14(包括6个PWM输出)
PWM引脚 6个
模拟输入 6个
I/O输出最大电流 20mA
3.3V输出最大电流 50mA
Flash 32KB(ATmega328P)其中0.5KB被bootloader占用
SRAM 2KB(ATmega328P)
EEPROM 1KB(ATmega328P)
时钟频率 16MHz
板载LED 13
size same as arduino NANO

BPI-Uno上有一个自恢复保险丝,当短路或过流时,电流超过500mA,其可以自动断开供电,从而保护计算机的USB端口和BPI-UNO。虽然大多数计算机USB端口都提供了内部保护,但是此保险丝可以提供了额外的保护。

电源

可以通过MicroUSB口,PH2.0接口以及VIN接口给BPI-NANO供电。

电源相关引脚如下:

  • PH2.0接口: 可输入7-12V电压,可以用电源开关控制。
  • 5V:5V电源引脚。使用USB供电时,直接输出USB提供的5V电压;使用外部电源供电时,输出稳压后的5V电压。
  • 3V3:3.3V 电源输出引脚。最大输出能力为50 mA。
  • VIN:接外部直流5V电源
  • REF:I/O参考电压。其他设备可通过该引脚识别开发板I/O参考电压。

注意:只有通过USB口供电时FT232RL才会工作。

输入输出

BPI-NANO有14个数字输入输出引脚,可使用 pinMode()、digitalWrite() 和 digitalRead() 控制。

其中一些带有特殊功能,这些引脚如下:

  • Serial:0(RX)、1(TX),被用于接收和发送串口数据。这两个引脚通过连接到FT232来与计算机进行串口通信。
  • 外部中断:2、3,可以输入外部中断信号。中断有四种触发模式:低电平触发、电平改变触发、上升沿触发、下降沿触发。详情可以参考这里attachInterrupt() 
  • PWM输出:BPI-NANO有6路PWM输出3、5、6、9、10、11。(对应函数 analogWrite()) 。
  • SPI:10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)、13(SCK),可用于SPI通信。可以使用官方提供的SPI库操纵。
  • L13:13号引脚连接了一个LED,当引脚输出高电平时打开LED,当引脚输出低电平时关闭LED。
  • TWI:A4(SDA)、A5(SCL)和TWI接口,可用于TWI通信,兼容I²C通信。可以使用官方提供的Wire库操纵。

BPI-NANO 6个模拟输入引脚,可使用analogRead()读取模拟值。每个模拟输入都有10位分辨率(即1024个不同的值)。默认情况下,模拟输入电压范围为0~5V,可使用 AREF引脚和analogReference()函数设置其他参考电压。

相关引脚如下:

  • REF:模拟输入参考电压输入引脚。
  • Rst:复位端口。接低电平会使BPI-NANO复位,复位按键按下时,会使该端口接到低电平,从而让BPI-NANO复位。

指示灯(LED)

BPI-NANO带有4个LED指示灯,作用分别如下:

  • ON:电源指示灯。当BPI-NANO通电时,ON灯会点亮。
  • TX:串口发送指示灯。当使用USB连接到计算机且BPI-NANO向计算机传输数据时,TX灯会点亮。
  • RX:串口接收指示灯。当使用USB连接到计算机且BPI-NANO接收到计算机传来的数据时,RX灯会点亮。
  • L13:可编程控制指示灯。该LED通过特殊电路连接到BPI-NANO的13号引脚,当13号引脚为高电平或高阻态时,该LED 会点亮;低电平时,不会点亮。可以通过程序或者外部输入信号,控制该LED亮灭。

通信

BPI-NANO具备多种通信接口,可以和计算机、其他BPI-NANO或者其他控制器通信。

ATmega328 提供了UART TTL (5V)串口通信,其位于0 (RX) 和1 (TX)两个引脚上。NANO上的FT232会在计算机上模拟出一个USB串口,使得ATmega328 能和计算机通信。Arduino IDE提供了串口监视器,使用它可以收发简单文本数据。NANO上的RX\TX两个LED可以指示当前NANO的通信状态。

SoftwareSerial库可以将NANO的任意数字引脚模拟成串口,从而进行串口通信。

ATmega328也支持I2C (TWI)和SPI通信。Arduino IDE自带的Wire库,可用于驱动I2C总线,自带的SPI库,可用于SPI通信。

自动复位

一些开发板在上传程序前需要手动复位,而BPI-NANO的设计不需要如此,在BPI-NANO连接电脑后可以由程序控制其复位。在FT232上的DTR信号端,经过一个100nf 的电容,连接到ATmega328 的复位引脚。

当计算机发出DTR信号时(低电平),复位端将得到一个足够长的脉冲信号,从而复位ATmega328。在Arduino IDE中点击上传程序,在上传前即会触发复位,从而运行引导程序,完成程序上传。

Arduino 软件

开始Arduino IDE编程

可通过Arduino IDE对BPI-NANO编程。

在BPI-NANO使用ATmega328 芯片上,存储有bootloader程序,使得用户可以上传程序到开发板上,而不需要使用额外的编程器。这个上传程序的过程使用STK500协议完成。

你也可以不使用bootloader,通过ICSP接口连接编程器给BPI-UNO上传程序。

Arduino 驱动安装

  • 1,Windows10 :Windows10插上后会自动安装驱动
  • 2,Windows7 :

插上BPI-UNO后,系统会尝试自动安装驱动,如果安装失败,会显示,“未能成功安装驱动设备”,这时可以手动安装驱动:

在“我的电脑”右键,设备管理器,其他设备;在”未知设备”上面右键,并点击“更新驱动程序软件”:

BPI-UNO win1.png

选择第二项,“浏览计算机以查找驱动程序软件”;

BPI-UNO win2.png

点击浏览,选择驱动地址,也就是是你下载的ArduinoIDE中的driver所在路径:

BPI-UNO win3.png

BPI-UNO win4.png

安装过程中如果出现如下提示,选择“安装”:

BPI-UNO win5.png

系统提示成功安装驱动:

BPI-UNO win6.png

在设备管理器中,可以看到Arduino的COM口:

BPI-UNO win7.png

然后就可以在Arduino的IDE中找到COM口:

BPI-UNO win8.png

这样,就可以使用Arudino IDE进行编程了。

参考资源

  • 原理图下载 :
  • DXF结构文件:

 

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