Arduino Pro Mini: распиновка, 5 В против 3,3 В и как прошить через USB-TTL
Pro Mini — это UNO, с которой сняли всё лишнее: USB, толстый стабилизатор, разъёмы. Остался контроллер ATmega328P, кварц и гребёнка выводов на плате три на два сантиметра. Программируется тем же кодом, что и UNO.
Без USB плату прошивают через внешний переходник USB-TTL. Это единственная сложность, и она оборачивается достоинством: Pro Mini ест в десятки раз меньше, чем UNO, и месяцами живёт от батареек, если убрать светодиод питания.
Плата бывает в двух версиях, и это важно: пятивольтовая на 16 МГц и трёхвольтовая на 8 МГц. Внешне они почти неотличимы, а в среде выбираются по-разному. Официально Arduino её больше не выпускает, но клоны продаются повсюду и работают.
На схеме — массовый клон с красной кнопкой сброса: его продают почти все магазины и маркетплейсы. Край платы у всех версий одинаковый, а вот A4–A7 стоят по-разному: у клона A6 и A7 выведены на короткий торец, у оригинальной платы SparkFun — на площадки внутри.
Распиновка
Все выводы списком
| Вывод | Назначение |
|---|---|
| D0UART RX | Приём с компьютера: монитор порта и прошивка. На время загрузки скетча освободить.подробнеесвернутьПриём данных по последовательному порту. Занят, пока открыт монитор порта. |
| D1UART TX | Передача на компьютер: монитор порта и прошивка. На время загрузки скетча ничего не подключать.подробнеесвернутьПередача данных по последовательному порту. Тоже занят при загрузке скетча. |
| D2прерывание | Быстрая реакция на событие: энкодер, кнопка, датчик движения.подробнеесвернутьУмеет будить плату по изменению сигнала — это один из двух выводов прерываний. |
| D3ШИМ · прерывание | Плавное управление яркостью и скоростью, а также быстрая реакция на события: энкодер, кнопка.подробнеесвернутьВторой вывод прерываний, и он же умеет ШИМ. |
| D4 | Кнопка, светодиод, реле, любой цифровой датчик.подробнеесвернутьОбычный цифровой вывод. |
| D5ШИМ | Плавное управление: яркость светодиода, скорость мотора, сервопривод.подробнеесвернутьШИМ на частоте около 980 Гц. |
| D6ШИМ | Плавное управление: яркость светодиода, скорость мотора, сервопривод.подробнеесвернутьШИМ на частоте около 980 Гц — та же пара таймера, что и у пятого. |
| D7 | Кнопка, светодиод, реле, любой цифровой датчик.подробнеесвернутьОбычный цифровой вывод. |
| D8 | Кнопка, светодиод, реле, любой цифровой датчик.подробнеесвернутьОбычный цифровой вывод. |
| D9ШИМ | Плавное управление: яркость светодиода, скорость мотора, сервопривод.подробнеесвернутьШИМ. Вместе с десятым управляется одним таймером — тем самым, что нужен библиотеке Servo. |
| D10ШИМ · SPI SS | Шина SPI: карта памяти, считыватель RFID, радиомодуль nRF24, быстрые дисплеи. Без SPI — обычный вывод с ШИМ.подробнеесвернутьШИМ, он же выбор устройства на шине SPI. |
| D11ШИМ · SPI MOSI | Шина SPI: карта памяти, считыватель RFID, радиомодуль nRF24, быстрые дисплеи. Без SPI — обычный вывод с ШИМ.подробнеесвернутьШИМ, он же линия данных «от платы» на шине SPI. |
| D12SPI MISO | Шина SPI: карта памяти, считыватель RFID, радиомодуль nRF24, быстрые дисплеи. Без SPI — обычный вывод.подробнеесвернутьЛиния данных «к плате» на шине SPI. |
| D13SPI SCK · светодиод | Шина SPI: карта памяти, считыватель RFID, радиомодуль nRF24, быстрые дисплеи. Без SPI — обычный вывод.подробнеесвернутьТактовый сигнал SPI. К нему же припаян встроенный светодиод — поэтому вывод «шумит» при загрузке. |
| A0 | Аналоговый датчик: потенциометр, фоторезистор, влажность почвы, напряжение батареи.подробнеесвернутьАналоговый вход, десять разрядов: значения от 0 до 1023. |
| A1 | Аналоговый датчик: потенциометр, фоторезистор, влажность почвы, напряжение батареи.подробнеесвернутьАналоговый вход. |
| A2 | Аналоговый датчик: потенциометр, фоторезистор, влажность почвы, напряжение батареи.подробнеесвернутьАналоговый вход. |
| A3 | Аналоговый датчик: потенциометр, фоторезистор, влажность почвы, напряжение батареи.подробнеесвернутьАналоговый вход. |
| A4I2C SDA | Шина I2C: дисплеи OLED и LCD, часы реального времени, датчики давления и ускорения.подробнеесвернутьАналоговый вход и линия данных шины I2C — по ней идут почти все дисплеи и датчики. На Pro Mini — отверстие внутри платы, над A2 и A3. |
| A5I2C SCL | Шина I2C: дисплеи OLED и LCD, часы реального времени, датчики давления и ускорения.подробнеесвернутьАналоговый вход и тактовая линия шины I2C. На Pro Mini — отверстие внутри платы, над A2 и A3. |
| A6только вход | Только чтение: кнопка, аналоговый датчик, напряжение батареи. Светодиод сюда не повесить.подробнеесвернутьТолько аналоговый вход, цифровым быть не умеет. На массовом клоне выведен на короткий торец рядом с GND, со стороны D9 и D10; у оригинала SparkFun — на площадку внутри платы. |
| A7только вход | Только чтение: кнопка, аналоговый датчик, напряжение батареи. Светодиод сюда не повесить.подробнеесвернутьТакой же, как A6: только измерение. Удобно для датчика напряжения батареи. |
| RAW | Внешнее питание платы: батарея или блок питания вместо USB.подробнеесвернутьВход нестабилизированного питания 5–12 В, идёт на встроенный стабилизатор. Не путать с VCC. |
| VCC | Питание платы стабилизированным напряжением и питание датчиков от неё.подробнеесвернутьНапряжение контроллера: 5 или 3,3 В в зависимости от версии. Сюда подают стабилизированное питание или отсюда питают датчики. |
| GND | Общий провод схемы: минус всех модулей, датчиков и внешнего питания.подробнеесвернутьЗемля, несколько на плате. |
| RST | Перезапуск платы: кнопка сброса или сигнал от другого устройства.подробнеесвернутьСброс. На торцевой гребёнке рядом стоит DTR — им переходник сбрасывает плату перед загрузкой. |
| DTRпрошивка | Автосброс при прошивке через USB-переходник.подробнеесвернутьВывод торцевой гребёнки для автосброса. Без него перед каждой загрузкой придётся жать кнопку сброса вручную. |
Характеристики
- Микроконтроллер
- ATmega328P
- Версии
- 5 В / 16 МГц и 3,3 В / 8 МГц
- Флеш-память
- 32 КБ2 КБ занимает загрузчик
- Оперативная память
- 2 КБ
- Цифровых выводов
- 146 с ШИМ
- Аналоговых входов
- 8A6 и A7 — только вход
- USB
- нетпрошивка через USB-TTL
- Ток с одного вывода
- 20 мАдо 40 в пределе
- Потребление
- ≈5 мА в работеединицы мкА во сне без светодиода
- Питание
- RAW 5–12 В или VCC напрямую
- Размер
- 33 × 18 мм
5 В или 3,3 В: как понять, какая плата у вас в руках
Pro Mini выпускают в двух версиях: пятивольтовая работает на 16 МГц, трёхвольтовая — на 8 МГц. Платы одинакового размера, с одинаковой гребёнкой и одинаковой надписью Pro Mini. Перепутать легко, а последствия неприятные: выбрали в среде не ту частоту — и все задержки идут вдвое быстрее или медленнее, а монитор порта показывает мусор вместо текста.
Надёжнее всего смотреть на кварц — прямоугольную серебристую деталь рядом с контроллером. На ней выбито 16.000 у пятивольтовой версии и 8.000 у трёхвольтовой. Это то, что физически определяет частоту, и подделать маркировку производителю незачем.
| Как проверить | Что означает |
|---|---|
| Маркировка кварца | 16.000 — версия 5 В. 8.000 — версия 3,3 В. Самый надёжный признак. |
| Надпись на стабилизаторе | У пятивольтовой обычно KB33 или 33 — не путайтесь: это маркировка корпуса, а не напряжение. Ориентируйтесь на кварц. |
| Мультиметр на VCC и GND | Подайте 5 В на RAW и измерьте между VCC и GND: покажет 5 В или 3,3 В. Способ не врёт никогда. |
| Наклейка продавца | Верить можно, но проверять стоит: клоны часто пересортированы на складе. |
Можно ли сделать из пятивольтовой трёхвольтовую
Полноценно — нет, и вот почему. Версии отличаются не только стабилизатором, но и кварцем: ATmega328P на 3,3 В не рассчитан на 16 МГц. Если просто подать 3,3 В на пятивольтовую плату, контроллер чаще всего заработает, но это режим вне спецификации — на холоде или при просадке питания начнутся необъяснимые зависания.
Правильный путь, если трёхвольтовая нужна всерьёз: выпаять кварц 16 МГц, поставить 8 МГц и перешить загрузчик под новую частоту. Работы на полчаса и требуется программатор. Проще купить нужную версию — она стоит те же деньги.
Отдельно про питание датчиков: если вам нужны 3,3 В только для модуля, а не для всей платы, ставьте преобразователь уровней или отдельный стабилизатор — плату при этом трогать не надо.
Как прошить Pro Mini через переходник USB-TTL
USB на плате нет, поэтому между компьютером и Pro Mini ставят переходник USB-TTL — на CH340, CP2102 или FT232. Подойдёт любой, но при покупке смотрите, чтобы у него был вывод DTR: именно он сбрасывает плату в нужный момент, и без него загрузка превращается в игру на реакцию.
- 1Соедините шесть выводов. GND переходника к GND платы, VCC к VCC, TX переходника к RX платы, RX к TX, DTR к DTR. Провода TX и RX идут накрест: передача одного — приём другого.
- 2Проверьте напряжение переходника. На большинстве переходников есть перемычка 5 В / 3,3 В. Она должна совпадать с версией платы, иначе в лучшем случае ничего не выйдет, в худшем — сгорит трёхвольтовый контроллер.
- 3Выберите плату в среде. Инструменты → Плата → Arduino Pro or Pro Mini. Затем Инструменты → Процессор → ATmega328P (5V, 16 MHz) или (3.3V, 8 MHz) — по вашей версии.
- 4Выберите порт. Он появляется, когда переходник воткнут в компьютер. Если порта нет — не установлен драйвер переходника, чаще всего это CH340. Подробнее про это на странице проблем с загрузкой.
- 5Нажмите «Загрузить». С проводом DTR плата сбросится сама. Без него нажмите кнопку сброса на плате ровно в тот момент, когда среда напишет «Uploading» — обычно получается с третьей попытки.
Какой контроллер на плате и что выбирать в списке плат
Название контроллера написано прямо на самой большой микросхеме платы: ATMEGA328P — это то, что стоит почти на всех современных Pro Mini. Изредка попадаются старые клоны на ATmega168 — у них вдвое меньше памяти, 16 КБ вместо 32, и скетч посложнее в них уже не помещается. Если надпись стёрлась, посмотрите описание у продавца: 328 давно стал стандартом.
В списке плат Arduino IDE пункт называется «Arduino Pro or Pro Mini» — именно так, одним пунктом на две платы. Не путайте с «Arduino Mini»: это другая, более старая плата, и загрузчик у неё свой. После выбора платы обязательно загляните в «Инструменты → Процессор» и укажите ATmega328P с нужным напряжением и частотой — это и есть то место, где чаще всего ошибаются.
Nano в этом списке тоже отдельный пункт. Скетч от Nano пойдёт на Pro Mini без единой правки — контроллер тот же, — но выбирать в среде нужно именно Pro Mini, иначе не совпадёт загрузчик.
RAW или VCC: куда подавать питание
Это второй источник сгоревших плат после перепутанных версий. RAW — вход нестабилизированного питания: сюда можно подавать от 5 до 12 вольт, дальше стоит стабилизатор. VCC — уже стабилизированное напряжение контроллера, оно идёт напрямую, минуя всякую защиту.
Значит: крона на 9 В, батарейный отсек на 6 В, блок питания на 12 В — всё это только в RAW. Ровно 5 В от USB или другого стабилизированного источника — в VCC. Подать 9 В в VCC означает мгновенно сжечь контроллер, и это не преувеличение.
Для батарейных проектов, ради которых Pro Mini обычно и берут, выгоднее второй путь: три батарейки AA дают 4,5 В прямо в VCC, минуя стабилизатор, который сам по себе ест ток. Если дополнительно отпаять светодиод питания, плата во сне потребляет единицы микроампер.
Чем отличается от соседей
Arduino Nano
Тот же контроллер и те же выводы, но с USB на борту. Если плата будет стоять у компьютера или питаться от розетки — Nano проще. Pro Mini выигрывает только там, где важен каждый миллиампер.
Arduino UNO
Для отладки на столе. Скетч, отлаженный на UNO, переносится на Pro Mini без изменений — это обычный путь: разработка на большой плате, сборка на маленькой.
ESP32-C3 Super Mini
Если нужен Wi-Fi, а не долгий сон. По размеру такая же, но энергии в спящем режиме ест больше, и логика только 3,3 В.
На чём попадаются
Куплена версия 3,3 В, а в среде выбрана 5 В
Скетч зальётся, но все задержки удвоятся, а монитор порта покажет мусор: частота 8 МГц против ожидаемых 16. В «Инструменты → Процессор» выберите нужный вариант. Версию видно по маркировке кварца: 16.000 или 8.000.
Загрузка идёт, но плата не отвечает
Переходник без вывода DTR. Плата не сбрасывается перед загрузкой, и загрузчик не успевает поймать данные. Либо переходник с DTR, либо нажимать кнопку сброса вручную ровно в момент, когда среда пишет «Uploading».
Питание в VCC вместо RAW
Девять вольт от кроны на VCC — контроллер сгорит: этот вывод идёт мимо стабилизатора. Всё выше 5 В — только в RAW. И наоборот: питать от 5-вольтового источника через RAW не стоит, стабилизатору не хватит запаса.
Батарейки садятся за неделю
Светодиод питания и стабилизатор потребляют больше, чем спящий контроллер. Для батарейного проекта их отпаивают или перерезают дорожку — тогда во сне плата ест единицы микроампер, и три батарейки живут год.
Что к ней подключают
Схемы подключения, библиотеки и рабочие скетчи для датчиков, дисплеев и драйверов — в разделе компонентов. Каждый скетч проверен компиляцией именно под эту плату.