Обзор: Arduino Uno, Nano и Pro Mini — чем отличаются и что взять под задачу
Три платы — один чип
Uno, Nano и Pro Mini построены на одном ATmega328P: 32 КБ флеша, 2 КБ ОЗУ, 1 КБ EEPROM, до 16 МГц. Зачем три платы, если мозги одинаковые? Разница не в чипе, а в обвязке: питание, USB, размер, цена и поведение в батарейном проекте. Ниже — цифры из официальных паспортов Arduino и datasheet ATmega328P (Microchip, Atmel-7810) и ошибки, на которых новички теряют и платы, и время.
Uno: эталон с гнездом питания
Uno Rev3 — референсная плата семейства: 14 цифровых выводов (6 с ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор 16 МГц, USB-B, гнездо питания, ICSP. Чип в панели, не впаян — убил, вынул, вставил новый. USB-мост на ATmega16U2: современные Uno без FTDI приходят в систему как виртуальный COM-порт. По datasheet платы вход 7–12 В через гнездо (предел 20 В); по datasheet ATmega328P — 2,7–5,5 В, 0–8 МГц от 2,7 В и 0–16 МГц от 4,5 В, активный режим 1,5 мА при 3 В/4 МГц, power-down 0,1 мкА при 3 В. Плата в сборе ест порядка 45 мА — налог за USB-мост, стабилизатор и светодиод ON. Питание: USB, 7–12 В в гнездо или 5 В в пин 5V.
Nano: та же плата, чтобы влезла в макетку
Nano — Duemilanove в другом корпусе: функциональность та же, гнезда питания нет, вместо стандартного USB — Mini-B. ATmega328, bootloader 2 КБ, 16 МГц. По паспорту: 22 цифровых I/O (6 ШИМ) против 14 у Uno и 8 аналоговых входов — A6 и A7 заведены на чип, у Uno их нет. Нюанс: A6/A7 — только вход, digitalRead и внутренняя подтяжка там не работают. Потребление 19 мА, габариты 18×45 мм, вес 7 г, вход 7–12 В. Питание: Mini-B USB, 7–12 В на пин 30 или 5 В на пин 27, источник выбирается по наибольшему напряжению. USB-мост: старые Nano на FT232RL, новые на CH340 — свежие системы видят CH340 из коробки.
Pro Mini: чип и обвязка, ничего лишнего
Pro Mini — плата под батарейный режим: USB и USB-моста нет в принципе, скетч заливается внешним USB-UART-переходником. Версии: 3,3 В/8 МГц и 5 В/16 МГц, 14 цифровых выводов (6 ШИМ), 6 аналоговых входов, 40 мА на вывод, 33×18 мм и около 2 г. Разъёмов нет — провода паяются в отверстия, для прошивки распаивай штырьки 6-пин разъёма FTDI: GRN (DTR), TXO, RXI, VCC, GND, BLK; автосброс делает конденсатор 0,1 мкФ с DTR. Питание: RAW заводится на стабилизатор (3,35–12 В у 3,3 В-версии, 5–12 В у 5 В-версии), VCC — прямое питание чипа. Банку Li-ion 3,7 В в RAW 3,3 В-версии лить нельзя — стабилизатору нужен запас 0,5–1 В; 3,7 В подают прямо в VCC, при 8 МГц чипу хватает 2,7 В. 16 МГц требует минимум 4,5 В, поэтому 3,3 В-версия всегда 8 МГц.
Характеристики по паспортам
| Параметр | Uno Rev3 | Nano | Pro Mini |
|---|---|---|---|
| Чип | ATmega328P | ATmega328 | ATmega328P |
| Флеш / ОЗУ / EEPROM | 32 / 2 / 1 КБ | 32 / 2 / 1 КБ | 32 / 2 / 1 КБ |
| Частота | 16 МГц | 16 МГц | 8 или 16 МГц |
| Цифровые I/O | 14 (6 ШИМ) | 22 (6 ШИМ) | 14 (6 ШИМ) |
| Аналоговые входы | 6 | 8 (A6/A7 только вход) | 6 |
| Питание | 7–12 В гнездо | 7–12 В пин 30 | 3,35–12 В RAW / VCC |
| Габариты | 68,6×53,4 мм | 18×45 мм, 7 г | 33×18 мм, ~2 г |
| USB | есть (16U2) | есть (Mini-B) | нет |
Чем отличаются на практике
Память и производительность у всех одинаковые: скетч, влезший в Uno, влезет и в остальные. Реальная разница в трёх вещах. Габариты и монтаж: Uno — под провода и шилды, Nano втыкается в макетную плату, Pro Mini припаивается намертво. Питание: у Uno и Nano есть стабилизатор и USB, у Pro Mini питание организуешь сам, зато в сне она самая экономная. Цена: Pro Mini без USB-моста стоит в разы дешевле Uno, потому и живёт в готовых устройствах.
Схема для кода: батарейное питание на VCC, раз в 8 секунд просыпаемся, читаем датчик и уходим в power-down.
// Просыпаемся раз в 8 секунд, читаем датчик, уходим в power-down.
// На Uno/Nano это тоже работает, но USB-мост и светодиод
// съедают экономию — на батарее выигрыш даёт только Pro Mini.
#include <LowPower.h>
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.println("wake");
// здесь чтение датчика и отправка данных
LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);
}Частые ошибки
- Заливают скетч в Pro Mini без переходника. USB на плате нет, нужен USB-UART на 3,3 или 5 В под версию платы — «не прошивается» в девяти случаях из десяти значит именно это.
- Заливают на 115200 в 3,3 В/8 МГц Pro Mini. На 8 МГц стабильный потолок UART 57600 — плата виснет на заливке при рабочем скетче.
- Питают 3,3 В-версию от Li-ion через RAW. Стабилизатору нужен запас 0,5–1 В, банка даёт 3,7 В — на выходе проседает; лей прямо в VCC.
- Вешают на A6/A7 digitalRead. У Nano эти пины — только аналоговые входы, подтяжки и цифрового режима нет.
- Кормят 5 В-плату от 3,7 В банки. Ниже 4,5 В на 16 МГц — вне спецификации ATmega328P: зависания и битая EEPROM.
- Берут Uno в батарейное устройство. 45 мА против десятков мкА у спящего Pro Mini — Uno берут под стенд и макет.
Что взять под задачу
Учиться, стенд, шилды — Uno: к ней собраны все руководства, чип меняется за минуту. Готовое устройство на 5 В без пайки — Nano: влезает куда угодно, прошивается по USB. Батарейный датчик на месяцы — Pro Mini 3,3 В/8 МГц: в связке с DC-DC-преобразователем или напрямую от Li-ion он спит в микроамперах. Если нужен Wi-Fi или Bluetooth — это уже не про ATmega328P, смотри сравнение ESP32 и ESP8266.
Информация собрана из открытых источников и паспортов производителей и не является истиной в последней инстанции. Характеристики, распиновку и совместимость проверяйте по документации конкретной партии модуля перед покупкой и подключением.