برد آردوینو نانو Arduino Nano V3.0

برد Arduino Nano V3.0 یک میکروکنترلر کوچک، قدرتمند و کاملاً کاربردی بر پایه تراشه ATmega328P است که با طراحی فوق‌العاده فشرده خود، انتخابی بی‌نظیر برای پروژه‌هایی با محدودیت فضا محسوب می‌شود. این برد عملکردی مشابه برد آردوینو UNO دارد، با این تفاوت که به‌جای فرم فاکتور بزرگ UNO، Nano به‌شکل مستطیلی و باریک طراحی شده و به‌راحتی روی بردهای بوردبورد (Breadboard) سوار می‌شود.

Nano V3.0 اغلب در نسخه‌هایی با مبدل USB به سریال CH340 (ارزان‌تر و رایج‌تر) یا FT232 عرضه می‌شود که وظیفه برقراری ارتباط بین برد و کامپیوتر از طریق پورت USB mini را بر عهده دارد. این برد با دارا بودن 14 پین دیجیتال (6 عدد قابل استفاده به‌صورت PWM)، 8 ورودی آنالوگ، پورت سریال، پورت SPI و I2C، امکان کنترل و مانیتورینگ طیف وسیعی از ماژول‌ها و سنسورها را فراهم می‌کند.

با استفاده از Arduino IDE، برنامه‌نویسی و آپلود کد روی این برد بسیار ساده و سریع است. به‌دلیل اندازه‌ی کوچک، مصرف توان پایین و قابلیت‌های ارتباطی مناسب، Nano به یکی از گزینه‌های محبوب در میان طراحان سیستم‌های نهفته (Embedded Systems)، علاقه‌مندان به اینترنت اشیاء (IoT) و دانش‌آموزان و دانشجویان تبدیل شده است.

مشخصات

برد آردوینو نانو V3.0 با بهره‌گیری از میکروکنترلر ATmega328P، دارای 14 پین دیجیتال (6 عدد قابل استفاده به صورت PWM)، 8 پین ورودی آنالوگ، حافظه فلش 32 کیلوبایت، SRAM به اندازه 2 کیلوبایت و EEPROM یک کیلوبایت است. این برد با فرکانس کاری 16 مگاهرتز عمل می‌کند و توان مصرفی خود را از طریق پورت Mini USB یا ورودی VIN در بازه 6 تا 12 ولت تأمین می‌نماید. پشتیبانی از ارتباط سریال، SPI و I2C و امکان نصب مستقیم روی بورد بورد، از ویژگی‌های برجسته این برد است که آن را برای انواع پروژه‌های کاربردی الکترونیکی مناسب می‌سازد.

• میکروکنترلر: ATmega168 یا ATmega328
• ولتاژ کاری (سطح منطقی): 5 ولت DC
• ولتاژ ورودی (توصیه شده): 6-12 ولت DC
• پین ورودی/خروجی دیجیتال: 14 عدد
• پین PWM ورودی /خروجی : 6 پین
• پین ورودی آنالوگ: 8 پین
• جریان DC در هر پین ورودی/خروجی: 40 میلی آمپر
• حافظه فلش: 16 کیلوبایت (ATmega168) یا 32 کیلوبایت (ATmega328) که 2 کیلوبایت آن توسط بوت لودر استفاده می شود
• SRAM:  در (ATmega168) مقدار 1 کیلوبایت  و در (ATmega328)  2 کیلوبایت
• EEPROM: در(ATmega168) مقدار 512 بایت و در(ATmega328)  1 کیلوبایت 
• سرعت ساعت: 16 مگاهرتز
• ابعاد: :45x18 میلی متر
• وزن: 5 گرم

کاربردهای رایج

برد آردوینو نانو V3.0 به‌دلیل اندازه‌ی کوچک، مصرف انرژی پایین و قابلیت‌های سخت‌افزاری مناسب، در پروژه‌های متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برد انتخابی عالی برای طراحانی است که به‌دنبال پیاده‌سازی سیستم‌های الکترونیکی در فضای محدود هستند. پشتیبانی از ورودی/خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ، امکان اتصال به انواع ماژول‌ها، سنسورها، موتورهای DC و سروو، آن را به یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها در میان دانشجویان، علاقه‌مندان به رباتیک و توسعه‌دهندگان دستگاه‌های اینترنت اشیاء تبدیل کرده است.

• پروژه‌های اینترنت اشیاء (IoT)
• ساخت ربات‌های کوچک و هوشمند
• سیستم‌های دیتالاگر و ثبت دما، رطوبت و حرکت
• کنترل روشنایی (RGB LED، نورپردازی هوشمند)
• سیستم‌های هشدار و امنیت خانگی
• پروژه‌های اتوماسیون خانگی
• سیستم‌های مانیتورینگ باتری یا منابع تغذیه
• آموزش و پژوهش در حوزه‌ی میکروکنترلرها
• کنترل پنل‌های لمسی یا کی‌پدهای کوچک

کاربرد برد Arduino Nano V3.0

برد آردوینو نانو V3.0 به‌دلیل ابعاد بسیار کوچک، مصرف پایین انرژی و در عین حال دارا بودن امکانات ارتباطی و پردازشی مناسب، در بسیاری از پروژه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برد به‌خوبی با برد بورد (Breadboard) سازگار است و برای نمونه‌سازی سریع، طراحی سیستم‌های توکار (Embedded)، پروژه‌های آموزشی و کنترل سیستم‌های الکترونیکی در فضاهای محدود، گزینه‌ای ایده‌آل به شمار می‌رود. امکان استفاده از رابط‌های مختلف مانند I2C، SPI و UART باعث شده تا این برد با طیف وسیعی از سنسورها، ماژول‌ها و نمایشگرها سازگار باشد.

• اینترنت اشیاء (IoT): ارسال داده‌های سنسور به اینترنت از طریق ماژول WiFi یا GSM
• کنترل نورپردازی و LED: ساخت چراغ خواب هوشمند، افکت نورهای RGB با انیمیشن
• دستگاه‌های اندازه‌گیری: مانند دماسنج، رطوبت‌سنج، سنجش گاز و صدا
• رباتیک: کنترل حرکت موتورهای DC، استپر و سروو در ربات‌های کوچک
• سیستم‌های اتوماسیون خانگی: کنترل وسایل برقی، درب‌ها، سنسورها و هشدارها
• پروژه‌های آموزشی: یادگیری برنامه‌نویسی، الکترونیک و کار با سنسورها
• مانیتورینگ محیطی: اندازه‌گیری و ثبت مقادیر دما، نور، حرکت یا گازها
• شبیه‌سازی صفحه کلید یا موس USB (با نسخه‌های خاص): مناسب برای پروژه‌های هک یا اتوماسیون کیبورد
• کنترلر دستگاه‌ها: مانند کنترل‌کننده پنکه، پمپ آب، یا سیستم‌های صوتی کوچک

پین اوت

برد Arduino Nano V3.0 با وجود ابعاد کوچک خود، پین‌های متنوع و کاملی را برای ارتباط با ماژول‌ها، سنسورها و سایر تجهیزات الکترونیکی ارائه می‌دهد. این پین‌ها شامل ورودی/خروجی دیجیتال، ورودی آنالوگ، تغذیه، و پین‌های ارتباطی مانند UART، SPI و I2C هستند. چینش پین‌ها به‌گونه‌ای است که برد به‌راحتی روی بردبورد قرار می‌گیرد و بدون نیاز به سیم‌کشی پیچیده می‌توان مدارهای نمونه‌سازی شده را تست کرد.

تغذیه:

• VIN: ورودی تغذیه (6 تا 12 ولت)
• 5V: خروجی 5 ولت تثبیت‌شده
• 3.3V: خروجی 3.3 ولت (حداکثر جریان کم)
• GND: زمین یا منفی مدار (3 عدد)
• RESET: ریست کردن دستی میکروکنترلر

دیجیتال:

• D0 تا D13: ورودی/خروجی دیجیتال
• D3, D5, D6, D9, D10, D11: خروجی PWM

آنالوگ:

• A0 تا A7: ورودی آنالوگ (A6 و A7 فقط ورودی هستند)

پورت‌های ارتباطی:

• UART: D0 (RX) و D1 (TX)
• SPI: D10 (SS), D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK)
• I2C: A4 (SDA) و A5 (SCL)

مزایای Arduino Nano V3.0

برد Arduino Nano V3.0 با توجه به طراحی و قابلیت‌های متنوع، مزایای زیادی برای کاربران در سطوح مختلف (از مبتدی تا حرفه‌ای) فراهم می‌کند. این مزایا باعث شده‌اند که Nano یکی از پرطرفدارترین بردهای آردوینو در میان طراحان پروژه‌های الکترونیکی باشد.

• ابعاد کوچک و مناسب برای پروژه‌های فشرده و قابل حمل
• قابلیت نصب مستقیم روی بردبورد (Breadboard Friendly)
• مصرف انرژی پایین، مناسب برای پروژه‌های باتری‌خور
• قیمت اقتصادی، به‌ویژه در نسخه CH340
• سازگار با Arduino IDE و برنامه‌نویسی آسان از طریق USB
• پشتیبانی از ارتباط‌های UART، SPI و I2C
• تعداد مناسب ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ نسبت به ابعاد برد
• مناسب برای آموزش، نمونه‌سازی و توسعه دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT)
• وجود منابع آموزشی فراوان و جامعه کاربری فعال
• قابلیت راه‌اندازی سریع بدون نیاز به پروگرامر خارجی

راه اندازی اولیه

برای شروع کار با برد Arduino Nano V3.0، فقط به چند ابزار ساده نیاز دارید و در عرض چند دقیقه می‌توانید اولین برنامه‌ی خود را روی برد آپلود کرده و اجرا کنید. این برد از طریق پورت USB به کامپیوتر متصل می‌شود و از محیط توسعه‌ی Arduino IDE برای برنامه‌نویسی استفاده می‌کند.

• نصب Arduino IDE:

آخرین نسخه Arduino IDE را از وب‌سایت رسمی آردوینو دانلود و نصب کنید. (مشاهده)

• اتصال برد به کامپیوتر:

با استفاده از یک کابل Mini USB برد را به کامپیوتر متصل کنید.

اگر برد شما از مبدل CH340 استفاده می‌کند، ممکن است لازم باشد درایور CH340 را به‌صورت دستی نصب کنید. (درایور CH340 را می‌توانید با یک جستجوی ساده دانلود کنید.)

• تنظیم برد و پورت در Arduino IDE:

از منوی Tools > Board گزینه‌ی Arduino Nano را انتخاب کنید.

از منوی Tools > Processor گزینه‌ی ATmega328P (Old Bootloader) را انتخاب کنید (بعضی نسخه‌ها فقط با بوت‌لودر قدیمی سازگارند).

از منوی Tools > Port، پورتی را که برد روی آن شناخته شده انتخاب کنید (مثلاً COM3 یا بالاتر).

• تست با برنامه‌ی Blink:

از منوی File > Examples > 01.Basics > Blink برنامه‌ی چشمک‌زن را باز کنید.

روی دکمه‌ی Upload (فلش رو به راست) کلیک کنید تا برنامه روی برد آپلود شود.

اگر همه چیز درست باشد، LED داخلی روی پین D13 شروع به چشمک‌زدن می‌کند.

حالا می‌توانید سنسورها، موتورها یا ماژول‌های دیگر را به پین‌های ورودی/خروجی برد متصل کرده و برنامه‌نویسی را شروع کنید.

شیلدهای آردوینو چیستند و چه کاربردی دارند؟

شیلدهای آردوینو (Arduino Shields) بردهای جانبی آماده‌ای هستند که برای گسترش قابلیت‌های برد آردوینو طراحی شده‌اند. این شیلدها مستقیماً روی بردهایی مانند Arduino Uno، Mega یا Leonardo نصب می‌شوند و بدون نیاز به سیم‌کشی پیچیده، امکانات جدیدی به برد اصلی اضافه می‌کنند.بسیاری از شیلدها قابل اتصال روی هم هستند (Stackable) و می‌توان چندین قابلیت را به‌صورت هم‌زمان به پروژه اضافه کرد، البته به شرط هماهنگی پین‌ها.

 انواع پرکاربرد شیلدهای آردوینو

• Ethernet Shield : افزودن قابلیت شبکه و اتصال به اینترنت از طریق کابل LAN - (مشاهده و خرید )
• WiFi Shield: اتصال بی‌سیم به اینترنت - ( مشاهده و خرید )
• Motor Driver Shield: کنترل موتورهای DC، استپ‌موتور و سروو - ( مشاهده و خرید ) 
• LCD & Touch Screen Shield: نمایش اطلاعات روی نمایشگر و کنترل لمسی - ( مشاهده و خرید ) 
• Relay Shield: کنترل تجهیزات ولتاژ بالا مانند لامپ یا پمپ - ( مشاهده و خرید ) 
• GPS Shield: دریافت اطلاعات موقعیت‌یابی (طول و عرض جغرافیایی) - ( مشاهده و خرید ) 
• Sensor Shield: اتصال آسان چند سنسور به برد آردوینو با پورت‌های آماده - ( مشاهده و خرید ) 
• Data Logging Shield: ذخیره‌سازی داده‌ها روی کارت حافظه SD (مثلاً ثبت دمای محیط) - ( مشاهده و خرید ) 

سوالات متداول (FAQ)

1. آیا Arduino Nano V3.0 با برد آردوینو UNO از نظر برنامه‌نویسی تفاوت دارد؟
خیر، هر دو از میکروکنترلر ATmega328P استفاده می‌کنند و از نظر برنامه‌نویسی دقیقاً مشابه هستند. تنها تفاوت در اندازه، فرم‌فاکتور و مبدل USB آن‌هاست.

2. چگونه بفهمم برد من از مبدل CH340 استفاده می‌کند یا FT232؟
معمولاً روی چیپ کنار پورت USB نام CH340 یا FT232 نوشته شده. درایور CH340 باید جداگانه نصب شود، درحالی‌که FT232 اغلب به‌صورت خودکار شناسایی می‌شود.

3. آیا می‌توان Arduino Nano را با باتری تغذیه کرد؟
بله، می‌توانید از طریق پین VIN ولتاژ 6 تا 12 ولت به آن بدهید یا از خروجی تثبیت‌شده 5V استفاده کنید. همچنین می‌توانید آن را با پاوربانک از طریق USB تغذیه کنید.

4. چه تفاوتی بین پین‌های A6 و A7 با بقیه پین‌های آنالوگ وجود دارد؟
پین‌های A6 و A7 فقط ورودی آنالوگ هستند و قابلیت استفاده به‌صورت دیجیتال را ندارند، در حالی که A0 تا A5 دوکاره هستند.

5. آیا می‌توان برد نانو را به‌صورت مستقیم به ماژول بلوتوث یا WiFi متصل کرد؟
بله، از طریق پورت سریال (RX, TX) یا پین‌های ارتباطی I2C/SPI می‌توانید ماژول‌هایی مانند HC-05 یا ESP8266 را متصل کنید.

6. اگر برنامه روی برد آپلود نشود، چه کنم؟
اول مطمئن شوید درایور نصب است، پورت صحیح انتخاب شده، و گزینه‌ی Processor روی "Old Bootloader" قرار دارد. کابل USB یا پورت را نیز بررسی کنید.

جمع‌بندی

برد Arduino Nano V3.0 انتخابی عالی برای کسانی است که به‌دنبال بردی کوچک، قدرتمند و مقرون‌به‌صرفه هستند. این برد با پشتیبانی از تمامی امکانات پایه‌ای آردوینو، قابلیت نصب مستقیم روی برد بورد، و سازگاری کامل با Arduino IDE، ابزار مناسبی برای یادگیری، نمونه‌سازی، ساخت پروژه‌های IoT، پوشیدنی و سیستم‌های توکار است. اگر به دنبال شروع یا توسعه پروژه‌ای جمع‌وجور و کاربردی هستید، Nano V3.0 یک انتخاب هوشمندانه خواهد بود.

آشنایی و نحوه نصب و راه اندازی پکیج های LGT8F328 در نرم افزار و برد های آردوینو

Introduction

The Arduino Nano is a small, complete, and breadboard-friendly board based on the ATmega328 (Arduino Nano 3.x). It lacks only a DC power jack, and works with a Mini-B USB cable instead of a standard one.

Description

Microcontroller: ATmega168 or ATmega328
Operating Voltage (logic level): 5 V
Input Voltage (recommended): 5-9 V
Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins: 8
DC Current per I/O Pin: 40 mA
Flash Memory: 16 KB (ATmega168) or 32 KB (ATmega328) of which 2 KB used by bootloader
SRAM: 1 KB (ATmega168) or 2 KB (ATmega328)
EEPROM: 512 bytes (ATmega168) or 1 KB (ATmega328)
Clock Speed: 16 MHz
Dimensions: 45 x 18 mm
Weigth: 5 g