이 기사에서는 Arduino Nano Every 핀아웃과 그 용도에 대해 설명합니다. 또한 Nano Every 전원 핀 및 USB 커넥터와 관련된 정보도 얻을 수 있습니다.
목차:
1. Arduino Nano 모든 핀아웃
Nano Every 보드는 사용자 친화적이고 적응 가능하며 초보자와 고급 Arduino 사용자에게 적합하도록 설계되었습니다. 작은 폼 팩터와 5g에 불과한 무게로 저비용 로봇 및 전자 프로젝트에 적합합니다.
Arduino Nano Every에는 Arduino UNO 보드보다 더 강력한 프로세서인 ATMega4809가 포함되어 있습니다. 이를 통해 Arduino UNO ATmega328P보다 프로그램 메모리가 50% 더 많아 더욱 고급 프로그램을 컴파일할 수 있습니다. 또한 UNO보다 RAM이 200% 더 큽니다.
프로젝트에 Arduino Nano를 사용하는 경우 Arduino Nano Every 보드로 교체하는 것이 훨씬 쉽습니다. 두 보드를 모두 교체한 후에도 코드는 제대로 작동하며 프로젝트 시작 시 계획했던 모터를 다시 작성할 필요가 없습니다.
Arduino Every의 각 구성 요소에 대한 세부 정보를 진행하기 전에 아래 표에는 Arduino Nano Every 보드 내부의 모든 주요 주변 장치에 대한 요약이 나와 있습니다.
| 요소 | 설명 |
| 마이크로컨트롤러 | ATMega4809 |
| 작동 전압 | 5V |
| VIN 핀 최대 전압 | 7-21V |
| 단일 입력/출력 핀의 DC 전류 | 20mA |
| 3.3V 핀의 최대 전류 | 50mA |
| 마이크로컨트롤러 클럭 속도 | 20MHz |
| CPU 플래시 메모리 | 48KB |
| 스램 | 6KB |
| EEPROM | 256바이트 |
| PWM 핀 | 5개(D3, D5, D6, D9, D10) |
| UART | 1 |
| SPI | 1 |
| 2C | 1 |
| 아날로그 입력 핀 | 8(ADC 10비트) |
| 아날로그 출력 핀 | PWM을 통해서만(DAC 없음) |
| 외부 인터럽트 | 모든 디지털 핀 |
| LED 핀 | 13 |
| USB 인터페이스 | 사용 ATSAMD11D14A |
| 길이 x 너비 | 45mm x 18mm |
| 무게 | 헤더 무게 포함 5그램 |
1.1. 마이크로컨트롤러
Nano Every 보드의 핵심에는 ATMega4809 마이크로컨트롤러가 있습니다. 이 8비트 AVR 프로세서는 최대 20MHz까지 실행할 수 있습니다. 6KB의 SRAM과 48KB의 플래시 메모리가 함께 제공됩니다. 또한 256바이트의 EEPROM이 있습니다. 이러한 사양을 통해 이전 제품보다 더 복잡한 프로그램과 대규모 데이터 배열을 처리할 수 있습니다.
1.2. USB 커넥터
Arduino Nano Every는 전원 및 데이터 교환을 위해 마이크로 USB 포트를 사용합니다. 이는 미니 USB-B 포트와 함께 제공되는 이전 Arduino Nano의 업그레이드입니다. Nano Every Micro USB 커넥터는 5V를 지원하며 보조 배터리 및 PC USB 포트와 같은 다양한 소스에서 보드에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.
1.3. USB 브리지
직렬 통신을 위해 Arduino Nano Every는 SAMD11D14A 프로세서를 사용합니다. USB를 직렬 브리지로 연결하고 UPDI 인터페이스를 통해 ATMega4809의 펌웨어 업그레이드를 돕는 사전 설치된 펌웨어가 함께 제공됩니다. 또한 이 펌웨어에는 다양한 USB 클래스를 지원하도록 프로세서를 다시 프로그래밍하는 데 도움이 되는 부트로더도 포함되어 있습니다. 이 기능은 일반적으로 직렬 브리지 기능으로만 제한되는 Arduino Nano Every 기능을 향상시킵니다.
메모: SAMD11D14A의 핀은 3.3V에서만 작동하며 레벨 시프터를 통해 ATMega4809에 연결됩니다. 이 핀을 외부 회로에 연결할 때는 5V를 허용하지 않으므로 각별한 주의가 필요합니다.
2. 핀
Arduino Nano 모든 핀은 Arduino Nano와 유사합니다. Arduino Nano Every에는 총 30개의 핀이 있습니다. 주요 차이점 중 하나는 PWM 핀입니다. Nano Every에는 총 6개의 PWM 핀이 있는 기존 Arduino Nano보다 PWM 핀이 1개 더 적습니다.
| 핀 | 표기법 | 유형 | 설명 |
| 1 | D13 | 디지털 | SCK(SPI 클록) 및 GPIO(범용 I/O) 역할을 합니다. |
| 2 | +3V3 | 전원 출력 | 외부 부품에 3.3V 전원 공급 |
| 삼 | AREF | 비슷한 물건 | 아날로그 입력에 대한 기준 전압을 제공합니다. GPIO로도 작동 |
| 4 | A0/DAC0 | 비슷한 물건 | 아날로그-디지털 변환기(ADC) 입력 또는 디지털-아날로그 변환기(DAC) 출력으로 작동합니다. GPIO로 사용 가능 |
| 5 | A1 | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; 또는 GPIO |
| 6 | A2 | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; 또는 GPIO |
| 7 | A3 | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; 또는 GPIO |
| 8 | A4/SDA | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; I2C 데이터 라인(SDA); 또한 GPIO |
| 9 | A5/SCL | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; I2C 클록 라인(SCL); 또한 GPIO |
| 10 | A6 | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; 또는 GPIO |
| 열하나 | A7 | 비슷한 물건 | 아날로그 입력 채널; 또는 GPIO |
| 12 | +5V | 전원 출력 | 외부 구성요소에 5V 전원 공급 |
| 13 | RST | 디지털 입력 | 핀 리셋, 액티브 로우(핀 18과 동일한 기능) |
| 14 | 접지 | 힘 | 전기 접지 연결 |
| 열 다섯 | 오다 | 전원 입력 | 보드에 대한 입력 전압 |
| 16 | 송신 | 디지털 | USART용 전송 핀; GPIO로 작동 가능 |
| 17 | 수신 | 디지털 | USART용 수신기 핀; GPIO로 작동 가능 |
| 18 | RST | 디지털 | 리셋 핀, 액티브 로우(핀 13과 동일한 기능) |
| 19 | 접지 | 힘 | 전기 접지 연결 |
| 이십 | D2 | 디지털 | 범용 I/O |
| 이십 일 | D3/PWM | 디지털 | PWM 기능을 갖춘 범용 I/O |
| 22 | D4 | 디지털 | 범용 I/O |
| 23 | D5/PWM | 디지털 | PWM 기능을 갖춘 범용 I/O |
| 24 | D6/PWM | 디지털 | PWM 기능을 갖춘 범용 I/O |
| 25 | D7 | 디지털 | 범용 I/O |
| 26 | D8 | 디지털 | 범용 I/O |
| 27 | D9/PWM | 디지털 | PWM 기능을 갖춘 범용 I/O |
| 28 | D10/PWM | 디지털 | PWM 기능을 갖춘 범용 I/O |
| 29 | D11/모시 | 디지털 | SPI 마스터 출력 슬레이브 입력(MOSI); 또한 GPIO |
| 30 | D12/미소 | 디지털 | SPI 마스터 입력 슬레이브 출력(MISO); 또한 GPIO |
Arduino Nano Every 핀에 대해 자세히 논의해 보겠습니다.
2.1. 내장 LED 핀
Arduino Nano Every에는 보드의 D13 핀에 LED가 내장되어 있습니다. 이 핀은 SCK(SPI Clock) 및 GPIO(범용 I/O) 핀 역할도 합니다.
2.2. 디지털 I/O 핀
Arduino Nano Every에는 22개의 디지털 I/O 핀이 포함되어 있습니다. 이 중 5개의 PWM 핀이 있습니다. 22개 핀 각각에 대한 설명은 다음과 같습니다.
- D2~D12: 범용 I/O 핀(5개의 PWM 핀 D3, D5, D6, D9 및 D10 포함)
- D13: SCK(SPI 클록) 및 GPIO(범용 I/O) 역할을 합니다. LED도 내장되어 있어요
- 송신: USART용 전송 핀; GPIO로 작동 가능
- 수신: USART용 수신기 핀; GPIO로 작동 가능
- 아날로그 핀: 디지털 핀으로도 작동할 수 있는 8개의 아날로그 핀. 이 핀에는 (D14(A0) - D21(A7))이 포함됩니다.
2.3. 아날로그 입력 핀(ADC 핀)
Arduino Nano Every에는 ADC(Analog to Digital)로 사용할 수 있는 8개의 아날로그 핀이 있습니다. 이러한 아날로그 핀을 사용하면 아날로그 센서 값을 읽고 이를 Arduino IDE에 표시할 수 있습니다. 이 아날로그 핀은 디지털 입출력 핀으로도 사용할 수 있습니다.
아날로그 핀에는 다음이 포함됩니다.
- A0~A7: 아날로그 입력 채널
- AREF: 아날로그 입력에 대한 기준 전압을 제공합니다. GPIO로도 작동
2.4. PWM 핀
Arduino Nano Every는 기존 Arduino Nano 보드보다 PWM 핀이 1개 더 적습니다. Arduino Nano Every에는 총 5개의 PWM 핀이 있습니다. 이 핀은 D3, D5, D6, D9 및 D10입니다.
3. 커뮤니케이션
Arduino Nano는 각각 다른 통신 프로토콜을 가지고 있습니다. 이러한 프로토콜에는 UART, I2C 및 SPI 프로토콜이 포함됩니다. 다음은 Arduino Nano Every 보드의 각 프로토콜과 해당 핀에 대한 세부 정보입니다.
3.1. UART
데이터시트에 따르면 Arduino Nano 모든 프로세서에는 4개의 USART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) 인터페이스가 있습니다. 이러한 UART를 사용하면 장치 간 비동기 직렬 통신이 가능합니다. 그러나 기본적으로 Nano Every는 다음 UART 중 두 개만 노출합니다.
- 연속물: 이는 USB를 통해 컴퓨터와 통신하는 데 사용되는 기본 UART입니다.
- 시리즈1: 이는 Nano Every에서 사용할 수 있는 추가 UART입니다. 이 UART는 Tx 및 Rx 핀을 통해 액세스할 수 있습니다.
다른 두 UART는 기본적으로 직접 노출되지 않습니다. 다음을 수정하여 활성화할 수 있습니다. pins_arduino.h Nano Every 보드의 코드 파일에 있는 파일입니다.
Arduino Nano Every의 UART 핀
- 송신 (핀 16)
- 수신 (핀 17)
3.2. 2C
I2C 또는 (Inter-Integrated Circuit) 프로토콜은 SDA 및 SCL 2선을 통해 여러 장치 간의 통신에 사용될 수 있습니다. I2C 프로토콜을 통해 연결된 각 장치에는 마스터(Arduino 보드)가 인식할 수 있는 고유한 주소가 있습니다.
Arduino Nano Every에서 I2C 핀은 A4와 A5입니다. 이 핀은 GPIO 핀으로도 작동할 수 있습니다.
- A4/SDA: I2C 데이터 라인(핀 8)
- A5/SCL: I2C 클록 라인(핀 9)
3.3. SPI
SPI는 동기식 직렬 데이터 프로토콜입니다. 고속 통신 프로토콜입니다. 대부분의 SPI 애플리케이션은 단거리 통신용입니다.
다음은 Arduino Nano Every의 SPI 핀입니다.
- D11(사본): SPI 마스터 출력 슬레이브 입력(MOSI)
- D12(CIPO): SPI 마스터 입력 슬레이브 출력(MISO)
- D13(SCK): SCK(SPI 클록) 역할을 함
- CS: CS(칩 선택)에는 GPIO를 사용하세요.
메모: CIPO/COPI는 이전에 MISO/MOSI로 알려졌습니다.
4. 힘
Arduino Nano Every는 5V에서 작동하며 마이크로 USB 포트 또는 VIN 핀을 사용하여 전원을 공급받을 수 있습니다. VIN 핀은 7V~21V의 전압 범위를 지원합니다. 또한 보드에는 보드가 전원에 연결되자마자 불이 들어오는 전원 LED가 있습니다.
다음은 Arduino Nano Every 보드의 주요 전원 핀입니다.
- 이기다: 이 핀은 외부 전원을 사용하여 보드에 전원을 공급할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 7V~21V가 안전 범위입니다.
- 5V: 이 핀은 전압 레귤레이터에서 나오는 5V를 출력합니다.
- 3V3: 온보드 레귤레이터에 의해 3.3V 전원이 생성됩니다.
- 접지: 접지 핀.
다음은 Arduino Nano Every 보드에 대한 몇 가지 안전한 전류 제한입니다.
- 핀당 최대 전류는 40mA로 제한되지만, 20mA 이상은 주지 않는 것이 좋습니다.
- 전체 보드 패키지가 처리할 수 있는 최대 전류는 200mA입니다.
- 각 포트 전원 그룹의 총 전류가 100mA 미만으로 유지되는지 확인하십시오.
- 3.3V 핀의 최대 전류는 50mA입니다.
4.1. 전력 변환기
두 개의 주요 전력 변환기는 Arduino Nano Every 보드의 생명선입니다. 하나는 VIN 핀에서 들어오는 전압을 권장 5V로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터입니다. 두 번째 전력 변환기는 3.3V 핀 출력에 사용되는 LDO 레귤레이터입니다.
- MPM3610(DC-DC): 이 변환기는 최대 21V의 전압을 조절합니다. 가장 낮은 부하에서 최소 효율은 65%입니다. 입력이 12V일 때 85% 이상의 효율성을 유지합니다.
- AP2112K-3.3(LDO): 이 레귤레이터는 입력 전압을 5V에서 3.3V로 낮추어 사용자 애플리케이션에 최대 550mA의 출력 전류를 제공합니다. 이 레귤레이터에 권장되는 최적의 전류 범위는 최대 200mA입니다.
4.2. 파워 트리
Arduino Nano Every의 전력 트리는 보드와 ATMega4809 마이크로 컨트롤러에 전력이 공급되는 방식을 보여줍니다.
Arduino Nano는 전원 공급 측면에서 유연하게 설계되었습니다. Nano Every는 USB 연결을 통해 직접 전원을 공급받을 수 있습니다. USB를 사용하지 않을 때는 외부 전원을 VIN 핀에 연결할 수 있습니다. 5V 핀은 온보드 레귤레이터에서 조정된 5V 출력을 제공합니다. 이 보드에는 3V3 핀에서 3.3V를 제공하는 3.3V 레귤레이터도 포함되어 있습니다.
메모: USB 포트의 전압은 쇼트키 다이오드 및 DC-DC 레귤레이터를 통과한 후 VIN 핀에 제공됩니다. 다이오드와 레귤레이터의 손실로 인해 마이크로 USB 포트를 통해 전원을 공급하는 동안 보드 기능에 필요한 최소 전압은 4.5V입니다. 권장 범위는 필요한 전류에 따라 4.8V~4.9V입니다.
5. RESET 핀
Arduino Nano Every에는 핀 13과 핀 18에 2개의 REST 핀이 있습니다. 이 두 핀 모두 마이크로컨트롤러를 재설정할 수 있습니다. 이들 핀 중 하나가 LOW로 전환되면 ATMega4809 프로세서의 나머지 부분이 트리거됩니다.
6. 디버그 커넥터
보드 밑면의 통신 모듈 아래에는 디버그 커넥터가 3×2 테스트 패드 배열로 구성되어 있습니다. 이 디버그 커넥터 핀은 100mil 떨어져 있으며 네 번째 핀은 생략되었습니다.
다음은 이러한 디버그 커넥터에 대한 설명입니다.
| 핀 | 기능 | 유형 | 설명 |
| 1 | +3V3 | 전원 출력 | 이 핀은 보드로부터 3.3V 전원 공급을 제공합니다. |
| 2 | SWD | 디지털 | SWDIO(Serial Wire Debug Data I/O)는 디버깅 시 양방향 데이터 전송에 사용됩니다. |
| 삼 | SWCLK | 디지털 입력 | SWCLK(직렬 와이어 디버그 클럭)는 직렬 와이어 디버그 인터페이스에 클럭 신호를 제공합니다. |
| 5 | 접지 | 힘 | 접지 핀 |
| 6 | RST | 디지털 입력 | 레스트 핀 |
7. 치수
Arduino Nano Every 보드의 크기는 길이 45mm, 너비 18mm입니다. 무게는 5g에 불과합니다. 컴팩트한 크기로 웨어러블 및 드론 프로젝트에 가장 적합합니다.
Arduino Nano 모든 보드 크기:
- 무게: 5그램
- 너비: 18mm
- 길이: 45mm
8. 가격
Arduino Nano는 수량에 따라 다양한 가격으로 제공됩니다. 단일 보드를 구입하는 경우 약 14 USD의 비용이 듭니다. 또는 Arduino Nano Every 팩을 선택하면 39 USD에 Nano Every 3개를 구입할 수 있어 보드당 1 USD가 절약됩니다.
예산이 부족하다면 최대 5달러의 비용이 드는 중국 대안 Arduino Nano Every를 탐색할 수 있습니다. 공식 Nano Every와 중국 제조업체에서 구입한 제품 사이에는 어떤 차이도 거의 느끼지 못할 것입니다.
결론
Arduino Nano Every는 기존 Arduino Nano 보드의 업데이트된 버전입니다. 이 새로운 보드를 사용하면 성능, 비용 및 폼 팩터가 균형을 이룬 패키지를 얻을 수 있습니다. 이러한 요인으로 인해 공간이 적은 프로젝트에 이상적인 선택입니다. 새로운 ATMega4809 마이크로컨트롤러를 사용하면 Arduino UNO ATmega328P보다 50% 더 많은 프로그램 메모리를 얻을 수 있습니다. 또한 UNO보다 RAM이 200% 더 큽니다. 기존 Arduino보다 하나 더 적은 수의 PWM 핀으로 UART, I2C 및 SPI 프로토콜이 포함된 완전한 패키지를 얻을 수 있습니다. 이 기사에서 이 보드에 대한 더 많은 통찰력을 얻을 수 있습니다.