امروز قراره جدیدترین بورد Arduino Nano یعنی بورد Nano ESP32 رو معرفی کنیم. این اولین بورد آردوینو هست که پردازنده اصلیش (به جای کمک‌پردازنده ارتباطی) یک ESP32 هست.
احتمالاً خیلی از شما با بوردهای آردوینو نانو آشنایی دارین. این میکروکنترلرهای فشرده سال 1387 وارد بازار شدن. این بوردها به خاطر ظاهر ساده‌شون خیلی شهرت دارن و به خوبی روی بسیاری از بوردها قرار می گیرند.
از وقتی‌که بوردهای مبتنی بر ATMega328 معرفی شدن خانواده نانو خیلی بزرگ شده. مدل‌های جدیدتر قابلیت وای‌فای، بلوتوث، میکروکنترلرهای قوی‌تر و حافظه بیشتر دارن. اما الگوی پایه تمامی این بوردها شبیه به بورد اصلی هست.
امروز قراره جدیدترین عضو خانواده نانو یعنی بورد Arduino Nano ESP32 رو معرفی کنیم. این بورد هفتمین بورد نانو هست و و بعد از نانو Every دومین بورد ارزون قیمت به حساب میاد.
آردوینو نانو ESP32
اسم این بورد به خوبی معرفش هست؛ این بورد یک آردوینو نانو هست که یک میکروکنترلر ESP32 داره. این بورد اولین بورد نانو یا بهتره بگیم اولین بورد آردوینو هست که از ESP32 به عنوان پردازنده اصلیش استفاده می‌کنه، اما اولین بورد نانو نیست که مجهز به تراشه ESP32 هست. دو تا بورد دیگه، یعنی 33 IoT و RP2040 Connect از ESP32 به عنوان کمک پردازنده ارتباطیشون استفاده می‌کنن.
ESP32-S3 مطابق الگوی پایه های استاندارد نانو طراحی شده. علاوه بر افزایش ظرفیت حافظه، این اولین بورد نانو هست که از درگاه ارتباطی USB Type C برای توان رسانی و انتقال داده استفاده می‌کنه.
مروری بر انواع بوردهای نانو تا به امروز
از زمان معرفی اولین بورد آردوینو نانو در سال 1387 تا به امروز خانواده نانو خیلی بزرگ شده. با اضافه شدن بورد بورد Arduino Nano ESP32 در حال حاضر 7 تا بورد نانو در بازار موجوده:
- Arduino Nano اصلی: یک دستگاه 5 ولت هست که به میکروکنترلر ATMega328 مجهز شده. این دستگاه یک بورد آردوینو Uno R3 هست که دو تا خروجی آنالوگ اضافی داره و هنوز خیلی محبوبیت داره چون تولیدکنندگان بسیاری شبیهش رو تولید کردن.
- Nano Every: این بورد نسخه ارتقا یافتۀ نانو اصلیه. این بورد هم مثل بورد اصلی یک دستگاه 5 ولت هست، اما مبتنی بر میکروکنترلر ATMega4809 هست. در حال حاضر، این بورد ارزان‌ترین بورد آردوینو نانو هست.
- Nano 33 BLE: این بورد قابلیت Bluetooth داره اما وای‌فای نداره و یک دستگاه 3.3 ولت هست که مبتنی بر تراشه میکروکنترلر nRF52840 هست.
- Nano 33 BLE Sense: این بورد نسخه ارتقا یافتۀ نانو 33 BLE هست و تعداد زیادی حسگر داخلی داره.
- The Nano 33 IoT: این بورد هم قابلیت بلوتوث و هم قابلیت وای‌فای داره و به میکروکنترلر SAMD21 مجهزه.
- Nano RP2040 Connect: این بورد هم بلوتوث و وای‌فای داره و مبتنی بر میکروکنترلر RPi RP2040 هست.
- Arduino Nano ESP32: جدیدترین بورد آردواینو نانو هست و به لحاظ قیمت در رتبه دوم قرار داره. در این مقاله قراره این بورد رو معرفی کنیم.
الگوی پایه تمامی بوردهای نانو شبیه به هم هست اما چون دو تا بورد از منطق 5 ولت استفاده می‌کنن و لزوماً نمی‌شه به جای هم ازشون استفاده کرد.
همچنین با استفاده از مقاله زیر می‌تونید با بقیه بورد های آردوینو و مشخصات آنها آشنا بشید.
الگوی پایه و مشخصات فنی نانو ESP32
اگر از بوردهای نانو استفاده کرده باشین، دیاگرام پایه نانو ESP32 جدید رو میشناسین چون دیاگرام همه بوردهای نانو شبیه به همه. این دیاگرام به دو دلیل هم شماره پایه‌های آردوینو (برای مثال، D12) رو شامل میشه هم شماره پایه‌های ESP32 GPIO (برای مثال، GPIO47):
- این بورد رو می‌تونین به جای آردوینو به همراه بورد منیجر Espressif ESP32 استفاده کنین. اگر این کار رو بکنین باید پایه‌ها رو طبق شماره‌های ESP32 GPIO ارجاع بدید.
- اگر در MicropPython برنامه‌نویسی می‌کنین باید طبق ESP32 GPIO به پایه‌ها ارجاع بدین.
پایه‌های انتقال اطلاعات و دیتا
آردوینو نانو ESP32 یک مجموعه پایه برای انتقال اطلاعات و داده‌ها داره و الگوی پایه‌هاش هم شبیه بوردهای نانو قبلی هست (جالبه که تو این بورد هم جای D0 و D1 هم جابه‌جا شده).
اگر به رابط آنالوگ نیاز ندارین می‌تونین از پایه‌های داده آنالوگ هم استفاده کنین.
پایه‌های آنالوگ
آردوینو نانو ESP32 هشت تا پایه ورودی آنالوگ و دیجیتال داره. رزولوشن هر کدام از این پایه‌ها 12 بیت هست، اما رزولوشن‌شون به صورت پیش‌فرض روی 10 بیت تنظیم شده تا با طرح های قدیمی‌تر هم سازگار باشن.
پایه‌های UART
در این مدل هم مثل مدل‌های قبلی در پایه‌های DS0 و D1 یک UART وجود داره.
پایه‌های I2C
علاوه بر این، یک باس I2C هم وجود داره که به صورت پیش‌فرض به پایه‌های آنالوگ D4 و D5 وصل شده تا با کتابخانه‌ها و Sketchهای قدیمی سازگاری داشته باشه. اما می‌تونین باس I2C رو به پایه‌های دیگه هم وصل کنین.
پایه‌های SPI
این بورد یک باس SPI داره که اتصالات کلاک و دیتای اون رو می‌تونین در تصویر ببینین. شما می‌تونین از هر کدام از پایه‌های داده که خواستین برای CS استفاده کنین.
پایه‌های تامین برق
به چند روش مختلف می‌تونین برق آردوینو نانو ESP32 رو تأمین کنین. رایج‌ترین روش استفاده از درگاه ارتباطی USB-C هست که برق 5 ولت رو به بورد می‌رسونه.
یک روش دیگه اینکه که ولتاژ رو به پایه VIN وصل کنین. این پایه می‌تونه با برق 4.5 تا 21 ولت کار کنه اما توصیه آردوینو اینه که از برق 6 تا 18 ولت استفاده کنین.
یک پایه خروجی 3.3 ولت هم وجود داره که می‌تونین حسگرها و تجهیزات جانبی رو بهش وصل کنین. مبدل باک که تو این بورد وجود داره این ولتاژ رو تولید می‌کنه.
پایه VBUS هم یک پایه خروجی دیگه هست که فقط وقتی کار می‌کنه که برق بورد رو کانکتور USB-C تأمین کنه. این پایه از طریق درگاه USB-C برق 5 ولت رو فراهم می‌کنه. اگر پایه VIN برق بورد رو تأمین کنه، پایه VBUS دیگه ولتاژ تولید نمی‌کنه.
در این بورد هم مثل سایر بوردهای نانو اتصالات ground با خطوط سفید مشخص شدن.
پایه‌های مربوط به Boot و Reset
بورد آردوینو نانو ESP32 یک دکمه reset و یک پایه ورودی reset داره.
دو تا پایه دیگه هم یعنی B0 و B1 وجود داره که برای وارد کردن حالت bootloader استفاده می‌شن.
بررسی ال‌ای‌دی های بورد
بورد آردوینو نانو ESP32 سه تا LED داره.
- LED برق سبز رنگه و کنار درگاه USB-C قرار داره.
- در سمت دیگه درگاه USB-C یک LED امبر قرار داره. این LED به پایه داده D13 وصل شده که در همه بوردهای آردوینو به همین شکل هست.
- یک RGB LED هم وجود داره که کنار کلید reset قرار گرفته. می‌تونین از این LED در برنامه‌هاتون استفاده کنین و در ضمن این LED وضعیت رو هم در عملیات‌های bootloader نشون می‌ده.
جمع‌بندی
Arduino Nano ESP32 واقعا بورد جالبیه. در اصل، این یک بورد ESP32-S3 دیگه محسوب میشه، بنابراین می‌تونید این بورد رو مستقیماً با پیشنهادات Espressif و سایر تولید کنندگان مقایسه کنید. البته نسبت به سایر ماژول های ESP32 چند مزیت داره. بطور مثال مهمترینش اندازه و ابعاد هست. فرم فاکتور نانو برای تخته‌های بدون لحیم کاری بسیار مناسبه، در حالی که اکثر ماژول‌های Espressif برای جاگیری بیش از حد بزرگ هستند.
اما در مقابل بورد آردوینو نانو ESP32 پایه‌های GPIO کمتری نسبت به بسیاری از ماژول های Espressif داره. در برخی از برنامه ها که مهم نیست، اما گاهی اوقات، ممکنه این موضوع بر اساس پروژه تون حائر اهمیت باشه.
قیمت این بورد هم رقابتی هست و به عنوان یک محصول آردوینو، کیفیت ساختش عالیه. و البته، می‌توانید روی آردوینو برای پشتیبانی و همچنین به‌روزرسانی‌های بیشتر حساب کنید.
