Arduino Nanoピン配列ケーブル：仕様、ピンの説明とプログラミング

ピン配列ケーブル-テクノロジーは、ロボットやエレクトロニクスと密接に関係しています。 その中心にあるのが電子回路基板で、電子工作の世界で最も一般的な基板がArduino基板です。 また、Aduinoはマイコンと思われがちですが、マイコンを含む複数の部品が搭載された回路基板です。 逆に、プリント基板としてのArduino Nanoのピンアウトは、それ自体がいくつかの部品を持っているので、理解するのが面白くなります。

ピン配列ケーブル-Arduino Nanoのピン配置について

Arduino Nanoは、4.5cm×1.8cmの小型のATmega328Pマイクロプロセッサのシリアルボードです。 実は、Arduino UNOよりもArduino Nanoの方が人気があるのは、共通点が多いからです。

最大の違いは、Arduino UNOは30ピンのPDIP（Plastic Double In-line Package）ボードフォームファクタ、Arduino Nanoは32ピンのTQFP（Plastic quad-planar package）を使用していることです。 実は、Arduino NanoはType-BのMicro USBを使用していますが、Arduino NanoはDC電源ソケットを搭載しています。

(ピーディーアイピー（Plastic DIP）とも呼ばれる）

(TQFP(薄型ステープルスクエアフラットパック))

したがって、Arduino UNOよりもArduino Nanoの方が、機能が似ていて小型で安価、かつ機能が特定されているので望ましいと言えます。

(Arduino Nanoのフロント、リア、サイドビュー)

Arduino Nanoの特徴

ATmega328Pマイクロコントローラは、ブートローダを内蔵しており、マザーボード上でコードを簡単にフラッシュすることができます。 パワーマイコンは8ビットAVR（Audio/Video Receiver）ファミリーを採用。

動作電圧信号は5Vです。

VINまたはVCCを介して供給される電圧は、7Vから12Vの間で変化します。

 32KB の CPU フラッシュメモリは、2KB のブートローダが使用します。

16MHzのクロックスピードまたは水晶発振器。

2kbのSRAMメモリ。

1KB EEPROMメモリ

Arduino Nanoのピン配列は、アナログ8ピン、デジタル14ピン、電源6ピン、リセット2ピンの計30ピンです。

19mAの消費電力。

入出力端子あたり40mA DC。

Arduino Nanoのピンアウトは小型で、標準的なブレッドボードに対応できるため、多くのアプリケーションで利用されています。

SPI通信（Serial Peripheral Interface）、USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receive/Transmit）、IIC（Integrated Circuit）通信をサポートしています。

基本的なSPIバスの例)

Arduino UNOとは異なり、Type-BのMicro USBを使用。

ICSP（In-circuit serial programming）により、基板から取り外すことなくマイコンをプログラムすることができます。

 (RJ11→ICSP PICプログラマ）

ピン配列ケーブル-Arduino Nanoの仕様

Arduino Nanoのピンアウト安排

このセクションでは、基礎となるハードウェアにおけるピンの機能を説明し、ピンの代替タスクについて詳しく説明します。

(Arduino Nanoの機能ピン配置)

TX / D1ピンは、Arduino Nano PCBのシリアルデータ転送を担当するデジタルI/Oピンです。 したがって、シリアルポートである。

RX / D0 ピンは、Arduino Nano PCB へのシリアルデータの受信を担当するデジタル I/O ピンです。したがって、シリアル通信ピンであり、シリアルポートでもあります。

2つのリセットピンとリセットボタンにより、マイコンをリセットし、ボタンをアクティブLOWにします。

D2、D3端子。 デジタルI/O端子で、緊急時にマイコンのプログラムを中断させたり、より重要な機能を実行する必要があり、実行中のプログラムを停止させるために使用されます。

D0～D13 端子 シリアルクロック（SCK）です。 Arduino Nanoの14本のデジタル入出力ピン(I/O)です。

また、pinMode(), digitalRead(), digitalWrite() 関数を使用して、アプリケーションの要件に応じたピンの設定を行います。 ピン配列ケーブル-また、デジタルIOピンには、20Ω～40Ωの内部プルアップ抵抗がありますが、デフォルトでは接続されていません。 また、デジタルIO端子からマイコンに40mAの電源電流を供給することができます。

D3，D5，D6，D9，D11ピンは，パルス幅変調に使用されます。 そのため、モーターの回転数やLEDの輝度など、変調を必要とする多くの機能を制御することができます。

A0～A7端子です。 8ビットのADC（Analogue to Digital Converter）機能を持つアナログ入力端子です。 さらに、analogRead()関数を使用して、指定されたアナログピンから値を読み取ることも可能です。

D10 信号・システム（SS）、D11 マスターアウト・スレーブアウト（MOSI）、D12 マスターアウト・スレーブアウト（MISO）、 D13 シリアルクロック（SCK）端子です。

したがって、SPI通信用のデジタル端子です。

内蔵のLED（13）です。 このデジタルピンは、基板に内蔵されたLEDを制御し、必要なときに点灯または消灯させます。

A4（SDA）、A5（SCA）端子です。 2線式インターフェース（TWI）または集積回路（I2C）通信に使用されるアナログ端子です。

AREFは、アナログ電圧-デジタル変換（ADC）基準です。

電源端子の一つであるVINは、電源入力電圧端子で、外部電源（入力電圧レベル7V～12V）をタワー型マイコンに同時に接続する際に使用します。

3v3は、NanoBoard内蔵レギュレータが生成する最低電圧です。

5Vは、NanoBoardがコンポーネントに電力を供給するために使用する安定化された電源電圧です。

GNDピンは、nano基板のグランドピンです。

ピン配列ケーブル-Arduino Nanoの電源の入れ方

最初のアプリケーションを実行するために、Arduino Nanoに電源を入れる必要があります。 また、Arduino Nanoボードの電源投入と消費電力モードについて説明します。 これらの電源モードは、特に電源の損傷からArduinoボードを安全に保つことができます。

(Arduino Nanoは電源にmini USBを使用します。）

mini-b USBケーブルコネクター – mini USBケーブルの電源ジャックとピンを接続し、発生した電源接続から電力を取り出せるようにします。 一方、このオプションは、特にUSBコネクタに対応した機器から電力を引き出すことも可能です。

VIN 端子 – 6-20V の無調整外部電源は，この端子を介して基板に電源を供給する専用です。 そして、電源ボードの動作に合わせ、Nanoボードを介して5Vにレギュレートされます。

-また、5V安定化電源の場合、ここで電源の接続が行われることも重要なポイントです。 そのため、この電源は基板にも直接電源を供給しており、外部からの電源の過負荷や外部からの遮断があると、Arduinoマイコン基板が破損する可能性があります。

Arduino UnoとArduino Nanoの違いについて

一方、Arduino UNOとArduino Nanoは、技術仕様が大きく異なります。 しかし、いくつかの相違点について以下に説明します。

(Arduino NanoとArduino UNOを並べたものです。）

-Arduino Unoは6.9cm×5.3cm、Arduino Nanoは1.8cm×4.5cmの大きさです。

 -比較すると、Arduino NanoはTQFP（プラスチッククアッドフラットパック）基板パッケージ、Arduino UNO基板はPDIP（プラスチックダブルインラインパッケージ）基板パッケージとなっています。

Arduino Nanoは32ピン、Arduino UNOは30ピンです。Arduino Nanoの2つのピンは、ADC機能用に追加で使用されています。

 ピン配列ケーブル-Arduino UnoはDC電源ソケットと通常のUSBケーブル、Arduino Nanoはmini-B USBポートを使用しているので、通常のmini-B USB接続で電源が得られます。 その後、USBによる通信も可能です。

ピン配列ケーブル-Arduino Nanoのプログラミング方法

(ブレッドボードにArduino Nanoをセットアップする)

ここでは、Arduinoのプログラミングとプログラムの実行方法について説明します。

まず最初に、Arduino IDE と megaAVR コアなどの関連ドライバをダウンロードします。 その後、Arduino IDEボードをインストールし、ArduinoボードをUSBポートでパソコンに接続します。 LEDに電力を供給することになります。

一方、Arduinoソフトウェアで、正しい種類のArduinoボードを選択します。 コードの組み込み例に移動します。 その後、Arduinoソフトウェアのトップバーで、パソコンからサンプルコードをボードに読み込ませてください。 処理完了直後、Arduinoの内蔵LEDが点滅を開始します。 そして、Arduinoを見ながら、どのようなコマンドが実行されているかを確認することができます。 ですから、Arduinoボードに例のコードを点滅させれば、あとはnanoボードが何をしているのか観察することになります。

概要

ピン配列ケーブル-まとめると、Arduino Nanoの応用と親しみやすさは、主にこの記事で取り上げた特徴や機能に基づいています。 また、Arduino Nanoは、ジェスチャーのトラッキングや電子的なオンボードセンサーなど、多くのアプリケーションで使用されています。

つまり、Arduinoのプログラミングは、より広い範囲で違いが出せることも確立しています。 また、SPI通信やピンでのシリアル通信についても解説しています。 技術的なご質問は、お気軽にお問い合わせください。 ぜひ、ご一報いただければ幸いです。