Alternative plus petite et moins chère à Arduino Uno pour les projets permanents

J'ai joué un peu avec un Arduino Uno fourni dans un kit avec une planche à pain et des composants. Je voudrais bientôt faire des choses plus permanentes.

Je préférerais une unité plus petite et moins chère que l'Arduino Uno mais qui est presque aussi facile à utiliser que l'Arduino Uno, et très similaire à utiliser.

L'Arduino Pro Mini 328 - 5V / 16MHz est-il une prochaine étape logique? À 1/6 de la taille de l'Arduino Uno, il est très petit. À 10 $ la pièce, le prix est également bon.

Je comprends que je dois souder pour le faire fonctionner. Cela ne devrait pas être un problème.

Aurai-je également besoin d'une carte série USB pour programmer l'unité?

Je pense que le premier meilleur choix est de retirer la puce ATMega328p-pu de votre Arduino UNO et de l'intégrer dans votre circuit final. Les jetons ne coûtent qu'environ 1,50 $.

De cette façon, vous pouvez simplement utiliser votre UNO en tant que programmeur au lieu du périphérique final que vous déployez.

Je ne sais pas pourquoi il n'y a pas plus de documentation sur la bonne façon de retirer la puce ATMega328p-pu et de l'utiliser sur votre planche à pain, après avoir terminé votre programmation.

J'explique exactement comment faire cela sur mon blog: http://raddev.us/arduino/post/2018/07/03/arduino-uno-using-your-atmega328p-u-as-stand-alone

Mais, voici les bases. Vous retirez d'abord la puce. Il ressemblera à ce qui suit après cela. (Remarque: j'utilise le clone Elegoo d'un UNO).

Ensuite, vous mettez sous tension la broche 7 et connectez la broche 8 à GND.

Besoin d'un cristal 16 MHz

Mais, la puce ne semble pas exécuter votre croquis à ce stade. C'est parce que vous avez réellement besoin d'un cristal pour fonctionner à 16 MHz.

La carte UNO a cette puce installée et c'est pourquoi cela fonctionne. Tu peux le voir ici:

Enfin, vous ajoutez le cristal 16 MHz et quelques bouchons 22pF et votre puce fonctionnera de manière autonome (pas UNO).

Vous ajoutez le cristal aux broches 9 et 10. Vous pouvez voir tous les détails en lisant mon entrée de blog ou en lisant la fiche technique atmega328 .

Enfin, connectez tout le reste

Après cela, connectez simplement le reste de votre circuit aux broches appropriées et vous pouvez exécuter votre ATMega328p-pu de manière autonome.

C'est aussi une belle expérience d'apprentissage.
Il suffit d'acheter des puces de remplacement atmega328p-pu pour votre UNO et vous pouvez créer tous les projets que vous souhaitez pour très bon marché.

Vérifiez la carte de développement STM32F103C8T6, coûte environ 1,5 $, et est plus rapide / a plus de mémoire que l'Arduino Uno, et est beaucoup plus petite.

Il peut fonctionner avec l'IDE Arduino, mais toutes les bibliothèques ne sont pas prises en charge, vérifiez donc avant de l'utiliser si vos bibliothèques utilisées sont prises en charge ou s'il existe différentes bibliothèques que vous pouvez utiliser à la place.

Mise à jour

Différences:

                       Arduino Uno       STM32F103C8T6 Mini Dev Board

MicroController            Atmega328P           Cortex M3
MIPS/MHz                        1                   1.25
Operating Voltage [V]           5                   3.3, most pins 5V tolerant
Input Voltage   [V]            7-12               USB only
Input Voltage (limit) [V]      6-20                (USB)
Digital I/O Pins               16                   37
From them:PWM Digital I/O Pins  6                   12
Analog Input Pins               6                   10
DC Current per I/O Pin [mA]    20                    ?
DC Current for 3.3V Pin [mA]   50                    ?
Flash [KB}                     32                   64
SRAM [KB]                       2                   20
EEPROM [KB]                     1                    -
Clock Speed [MHz]              16                   72

I2C                             1                    2
SPI                             1                    2 (18 MBit/s)
UART                            1                    3
CAN                             0                    1
USB                             0          USB 2.0 FS 12 MBit        
DMA                             0          7 channels (ATsP, SPI, I2C, USART)
RTC                             0                    1
CRC                             0                    1
Unique ID                       0                    1

Programmed by                  USB                 SWD Debug (around $5)

IDE                         Arduino IDE         Arduino IDE, CubeMX, ...
Libraries                      Many               Limited

Dimensions  [mm]            68.6 x 53.4           53 x 22
Weight       [g]               25                    ?
Price (cheapest)  [$]         2.50                 1.50

Remarque: comme écrit précédemment, malgré les spécifications généralement meilleures, toutes les bibliothèques ne sont pas prises en charge. Un programmeur doit également être acheté (une seule fois, coûte environ 5 $).

Pour mon produit, je suis passé d'un Arduino Uno :

à l' Arduino Pro Mini :

Oui, vous aurez besoin d'un câble FTDI pour la programmation et les communications série sur le PC, mais si vous n'avez pas besoin de communications tout le temps, vous n'aurez besoin que d'un seul câble pour télécharger le programme sur chaque appareil. Ils peuvent également être trouvés assez bon marché.

Cependant, je remarque que l'Arduino Pro Mini est désormais à la retraite, il peut donc être un peu plus difficile à approvisionner (il est toujours disponible sur AliExpress ). Donc, pour cette raison, je vous suggère plutôt d'essayer l' Arduino Nano :

qui a l'avantage supplémentaire de l'USB intégré, ce qui signifie que vous n'avez plus besoin du câble FTDI pour la programmation ou les coms.

L'ATMega328P qui est le processeur de ces 3 cartes n'a pas d'USB natif, ce qui signifie que la carte doit également inclure le CI FTDI FT232RL utilisé dans le câble FTDI. Avoir ce CI peut ajouter des coûts supplémentaires à votre résultat net.

Pour quelques dollars moins cher par appareil, vous pouvez utiliser un microcontrôleur (tel que l'ATMega32U4) qui a des communications USB natives (et donc vous économisez sur l'IC FTDI). Un tel produit est l' Arduino Micro :

Toutes ces cartes mentionnées sont natives de l'écosystème Arduino et (à l'exception du Pro Mini à la retraite) devraient être faciles à trouver en ligne ou dans votre magasin d'électronique local. Votre programme Arduino Uno fonctionnera pour toutes ces alternatives - il vous suffit de changer la carte dans l'IDE Arduino:

Il y a un autre conseil que je voudrais mentionner - le DigiSpark :

Il ne convient que pour les petits programmes, est limité dans certaines de ses fonctionnalités et n'est pas une carte Arduino officielle. Cela dit, il y a beaucoup de support Arduino - et c'est bon marché!

Si vous voulez continuer à utiliser Arduino et sa chaîne d'outils, vous pouvez commander juste un ATmega 328p nu (le microcontrôleur au cœur de l'Arduino Uno) et l'utiliser seul!

Ils sont assez peu coûteux (gamme de 1,50 $ à 3,00 $) et sont compatibles avec la planche à pain. Pour une solution plus permanente, vous pouvez les souder dans un proto-board (perfboard), ou même un circuit imprimé personnalisé une fois que votre conception atteint ce niveau.

Voici un excellent guide des gens d'Arduino sur la configuration d'un Arduino sur une planche à pain, en utilisant uniquement des composants bruts tels que l'ATmega 328p. Cette conception utilise un cristal d'horloge externe de 16 MHz, tout comme un Arduino Uno.

Si vous êtes d'accord avec l'utilisation de l'horloge interne de 8 MHz à bord du 328p, vous pouvez supprimer la plupart des composants supplémentaires et simplement exécuter la puce brute comme dans ce guide (en utilisant le chargeur de démarrage Arduino Lilypad au lieu du chargeur de démarrage Arduino par défaut). Cela permettra d'économiser encore plus d'argent!

Quoi qu'il en soit, vous aurez besoin d'une unité de programmation AVR, car aucun port USB n'est intégré au 328p. Ce sera la partie la plus chère de cette configuration, mais la bonne nouvelle est que vous n'en avez besoin que d'un et qu'il peut programmer les 328p dont vous avez besoin. Ils peuvent également être utilisés pour programmer des puces non standard pouvant être programmées sur des broches Serial Tx / Rx, telles que les puces ESP (il vous suffit de les câbler à la main). Très utile d'en avoir un si vous êtes sérieux au sujet de ces types de microcontrôleurs.

Puce de microcontrôleur ATmega 328p

Autocollants pour épingles ATMega

Perfboard

Programmeur AVR

J'aime le Nano et le Pro Mini. J'aime travailler avec lui sur une planche à pain avec d'autres modules. S'il y a plus de circuits impliqués, je l'ai trouvé beaucoup plus pratique que d'utiliser un Uno. Il existe des processeurs plus rapides, mais pour de nombreux projets, le 16Mhz 328 est plus que suffisant. Et comme l'Uno, ces deux sont des pièces alimentées en 5 volts. Parfois, ce à quoi vous devez vous connecter ne fonctionne pas bien avec les processeurs 3,3 volts.

Le Pro Mini et le Nano peuvent facilement être soudés en "Veroboard" espacé de 0,1 "(ou équivalent) Si cela ne vous dérange pas d'acheter des pièces clonées, le coût d'un Nano et Pro Mini n'est que de quelques dollars. , ou même Ebay, peuvent vous faire économiser beaucoup, tant que vous êtes patient lors de la livraison.

Le module que j'utilise maintenant le plus souvent est l'ESP8266. Il s'agit d'une puissante plateforme WiFi qui ne coûte que quelques dollars et possède un cadre Arduino assez mature. Souvent, je l'utilise comme seul processeur dans la conception. Je l'ai même utilisé comme base pour un enregistreur de données et j'ai complètement ignoré la capacité WiFi. LCD 20x4 caractères, puce de mesure courant / tension (INA219) et une carte mémoire SD, alimentée par une batterie au lithium 18650.

Il existe de nombreuses bonnes options peu coûteuses.

Les clones Arduino Pro Micro sont super bon marché et tout ce dont vous avez besoin pour les programmer est un câble micro USB normal. Vous devrez probablement souder les en-têtes pour faire quelque chose d'utile. Ils sont disponibles en version 3,3V / 8MHz et 5V / 16Mhz.