Im TonUINO werden inzwischen µController aus der Arduino Nano Familie und auch schon Klons eingesetzt.
Diese µController sollen zwar vollständig kompatibel sein und gegeneinander ausgetauscht werden können.
Die realität zeigt allerdings, dass es durchaus Abweichungen gibt, die sowohl bei Anschluss wie auch Programmierung zu berücksichtigen sind. Deshalb sind die bekannten µController in den folgenden Abschnitten separat betrachtet.
Alle Varianten bieten die gleichen Möglichkeiten der Stromversorgung.
Der Arduino Nano arbeitet mit einem ATMega328 Prozessor bei einer Taktfrequenz von 16 MHz und bietet 32kb Programmspeicher.
Die Firmware des TonUINO ist mit der Zeit um zusätzliche (optionale) Funktionen erweitert worden und hat damit bei bestimmten Konfigurationen eine Größe erreicht, die nicht mehr in den Programmspeicher eines Arduino Nano passt.
Zur Nutzung des erweiterten / vollen Funktionsumfangs ist es erforderlich, einen µController mit größerem Programmspeicher einzusetzen. Dazu bietet sich der Arduino Nano Every als der "große Bruder" an.
Der Programmspeicher reicht nicht aus, um die TonUINO Firmware mit vollem Funktionsumfang zu laden.
Es muss eine Auswahl der Funktionen getroffen werden
Die Pins RX und TX sind dem Upload der Firmware vorbehalten und können nicht zur Kommunikation mit anderen Baugruppen verwendet werden.
Die Kommunikation mit dem DF-Player erfolgt als SW-Serial über die Pins D2(RX) und D3(TX)
Der Arduino Nano Every, als "großer Bruder" des Arduino Nano, arbeitet mit einem leistungsfähigerem Prozessor Prozessor ATMega4809 bei 20 MHz Taktfrequenz und bietet 48 kb Programmspeicher.
In den vergrößerten Programmspeicher kann die TonUINO Firmware nun mit dem vollen Funktionsumfang geladen werden.
Wegen des anderen Prozessors muss die Firmware jedoch mit entsprechend angepassten Einstellungen erneut compiliert werden.
Obwohl pin-kompatibel bietet der Every die Möglichkeit, eine hardware-gesteuerte serielle Schnittstelle für Peripheriegeräte zu nutzen, was einerseits den Prozessor entlastet, andererseits die bisher verwendeten, software-gesteuerten, Pins des Nano für andere Zwecke (zusätzliche Funktionen) zu nutzen.
Die Pins RX und TX erlauben die Kommunikation mit dem DF-Player als HW-Serial. Dadurch stehen am Nano Every 2 Pins mehr für andere Verwendung zur Verfügung.
Dieser Klon mit einem ATMega4808 Prozessor ist (etwas) kostengünstiger als das Original, dafür aber nicht 100%ig pinkompatibel. Das ist nicht unbedingt ein Mangel, aber schon ein Problem, wenn er auf Platinen gesetzt werden soll, die für den Nano oder Nano Every gemacht wurden.
Für den Nano Every wird eine andere, als die Standard Arduino Bibliothek verwendet, so dass der Programmcode wahlweise für Boards mit ATMega4809 Prozessor
oder auch für Klons mit ATMega4808 Prozessoren compiliert werden kann.
Was zu beachten ist, wenn der Nano Every oder ein Klon eingesetzt werden soll, findest Du im Artikel "Wechsel zu Arduino Nano Every"
Die Stromversorgung der Arduinos kann auf unterschiedlicheWeise erfolgen.
Dabei sind einige Dinge wissenswert und auch zu beachten:
| Anschluss (Pin) | Funktion / Bedingungen |
|---|---|
| USB-Buchse des Arduino | Über diese Buchse kann der Arduino sowohl zum Programmieren, wie auch zum Betrieb versorgt werden. Auch periphere Baugruppen die an die Pins +5 V und +3.3 V angeschlossen sind können so versorgt werden. |
| Pin VIN | Dieser Pin ist für Versorgung auch mit unstabilisierter Gleichspannung konzipiert. Die Stabilisierung auf 5 V übernimmt ein Regler auf dem Arduino. Damit der Regler arbeiten kann, muss an VIN eine Spannung von 7 V bis 12 V anliegen. Eine Spannung von nur 5 V an VIN reicht für einen stabilen Betrieb des Arduino nicht aus |
| Pin +5 V | Der Pin +5 V arbeitet als Ausgang, wenn die Versorgung des Arduino über den USB-Anschluss oder den Pin VIN erfolgt, und liefert eine stabilisierte Spannung von 5 V Der Pin +5 V kann aber auch als Eingang zur Spannungsversorgung verwendet werden. Da hierbei aber der interne Spannungsregler umgangen wird, muss die angelegte 5 V Spannung geregelt und stabilisiert sein. |
| Pin GND | Die Pins GND bilden den Masse-Anschluss für den Arduino. Genau wie bei der Spannungsversorgung muss hier eine solide Verbindung zum Massepotential des gesamten Aufbaus (TonUINOs) hergestellt werden. Dabei ist auf ausreichend starke Leitungen und sehr guten Kontakt zu achten. Es wird empfohlen, beide GND Pins gemeinsam zu nutzen und keine anderen Masseverbindungen über die Platine des Arduino zu schleifen |
| Pin +3.3 V | Der +3.3 V Pin ist ein reiner Ausgang, an dem eine Referenzspannung von +3,3 V anliegt. Diese Referenzspannung hat ausreichend Leistung, so dass beim TonUINO Aufbau der RFID-Reader (MFRC-522) direkt daraus versorgt wird. |