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아두이노 종류 1 - 우노(UNO), 나노(NANO), 프로미니(PRO MINI) 제품별 특징
아두이노 제품의 종류는 아주 다양하지만 어떤 마이크로 컨트롤러를 사용하는지
또는 어떤 응용분야에 맞게 개발되었는지에 따라 제품의 종류를 분류 할 수 있다.
이번에는 아두이노 UNO와 같은 Atmega328 AVR을 사용하는
우노(UNO), 나노(NANO), 프로미니(PRO MINI) 에 대해 포스팅합니다.
아두이노 우노 (UNO)
Atmega328 AVR 마이크로 컨트롤러를 사용한 보드로
아두이노의 가장 기본이 되는 제품이며 현재 R3버전이 최종버전입니다.
아두이노를 시작하는 초보자라면 "아두이노 우노 R3"를 선택하는 것이 좋습니다.
위의 그림과 같이 아두이노 우노는 2종류의 제품이 있다.
오른쪽에 있는 제품은 Dip Socket 타입으로 일반적으로 가장 많이 팔리는 제품이며,
마이크로 컨트롤러에 문제가 생겼을 경우 칲만 바꾸면 되므로 쉽게 고칠 수 있는 제품이다.
왼쪽에 있는 제품은 SMD 형태로 대량생산에 적합하고
마이크로 컨트롤러가 소형이므로, 호환보드 설계시 여분의 자리에 블루투스와 같은 기능을 추가할 수 있으며
실제로 기능이 추가된 제품도 많이 나와 있다.
아두이노 우노는 디지탈신호를 입출력하는 Digital I/O Pins (0~13)이 있으나
0, 1번 핀은 주로 시리얼 통신의 TX, RX에 사용하므로, 실제로는 2~13 핀을 주로 사용한다.
Digital I/O Pin 중에서 PWM (3, 5, 6, 9, 10, 11) 6개 핀은 Digital 입출력 뿐만 아니라,
PWM (pulse width modulation, 펄스 폭 변조) 이라는
아날로그와 유사한 제어가 가능한 신호를 입출력 할 수 있다.
그외에도 Analog Input 전용 단자 6개 (A0~A5)를 가지고 있다.
| 아두이노 UNO |
MCU | ATmega328P |
동작 전압 | 5V |
추천 입력 전압 | 7 ~ 12V |
Digital I/O 핀 | 14 (PWM 6개 포함) |
PWM | 6 |
아날로그 입력 핀 | 6 |
I/O 핀 전류 | 20 mA |
3.3V 핀 전류 | 50 mA |
Flash Memory | 32 KB (부트로더 0.5KB 사용) |
SRAM | 2 KB |
EEPROM | 1 KB |
Clock Speed | 16 MHz |
기본적으로 USB 케이블에서 공급되는 5V 전압을 사용하지만
회로를 USB연결없이 독립적으로 동작하거나,
회로에 전력을 많이 소비하는 부품이 있을 경우, USB에서 공급되는 전원으로는 역부족이므로,
외부 전원공급단자를 통해 전원을 공급받아야 한다.
외부 전원은 6~20V 전압을 공급받아 사용할 수 있지만, 추천전압은 7~12V 이다.
7V 미만의 전압을 공급받을 경우 5V 전압이 불안정해 질 수 있으며
12V 이상의 높은 전압을 공급받을 경우,
전압 레굴레이터에 부하가 걸려 보드가 손상될 수도 있다.
Power Vin 단자를 통해서도 전원을 공급할 수 있으며, 추천 전압은 7~12V 이다.
USB 케이블에 연결되어 있을 경우, 외부 전원이 공급되면 자동으로 전원 소스가 전환된다.
외부 전원을 공급받으면 내부 레귤레이터를 통해 5V와 3.3V 단자로 전압이 공급되며
반대로 5V단자와 3.3V단자로 외부 전원을 공급하면 보드를 손상시킬 수 있으니 주의해야 한다.
아두이노 나노 (NANO)
아두이노 나노는 우노와 거의 비슷한 구성 및 성능을 갖고 있다.
위의 그림과 같이 나노는 우노의 비해 크기가 작고 핀의 구성도 약간의 차이가 있으며,
회로의 구성은 브레드 보드(일명 빵판)를 사용하며, PC와 연결은 Mini-B USB 케이블을 사용한다.
나노는 우노에 비해 크기는 작지만, 우노와 같은 14개의 Digital I/O Pin과 6개의 PWM을 가지고 있으며,
또한 우노의 6개보다 2개 더 많은 8개의 Analog Input pin을 가지고 있다.
그리고 나노는 크기가 작기 때문에 회로 구성이 쉽도록
위의 그림 오른쪽과 같이 브레드 보드를 사용하도록 설계되어 있다.
| 아두이노 NANO |
MCU | ATmega168 or ATmega328 |
동작 전압 | 5V |
추천 입력 전압 | 7 ~ 12V |
Digital I/O 핀 | 14 (PWM 6개 포함) |
PWM | 6 |
아날로그 입력 핀 | 8 |
I/O 핀 전류 | 40 mA |
Flash Memory | 16KB(ATmega168), 32KB(ATmega328) (부트로더 2KB 사용) |
SRAM | 1 KB (ATmega168) or 2 KB (ATmega328) |
EEPROM | 512 Byte (ATmega168) or 1 KB (ATmega328) |
Clock Speed | 16 MHz |
전원공급은 Mini-B USB를 통해 5V를 공급 받거나,
외부 전원 공급은 5V 정전압은 27번 5V Pin에 공급하면 되고,
정전압이 아닐 경우 6~20V 까지 공급가능하지만, 추천 공급전압은 7~12V 이다.
이때 전원은 30번 Vin Pin을 통해 공급하면 된다.
여기서 주의할 점은 나노는 Mini-B USB를 사용하고 있는데,
이는 나노 개발 시점이 Micro USB가 많이 사용되기 전이 아닌가 생각됩니다.
아두이노 프로미니 (PROMINI)
아두이노 프로 미니 (PRO MINI)는 아두이노의 다른 제품에 비해
완성품에 장착하기에 용이하도록 소형화 한 제품이다.
프로 미니는 소형화 하기 위하여 USB 시리얼 변환부를 제거한 제품이므로
PC와 연결하여 프로그래밍을 하려면 별도의 USB시리얼 변환모듈이 필요하다.
이때 USB시리얼 변환모듈의 연결을 위해서 Programming Header 단자가 있어 편리하게 사용할 수 있다.
프로 미니는 우노와 디지탈 입출력 (Digital I/O)과 PWM은 동일한 핀의 구성을 갖고 있으나
아날로그 입력 (Analog input)은 4개 (A0~A3)로 우노 (A0~A5)보다 2개가 적게 구성되어 있다.
아두이노 우노와 핀 배치가 다르므로 표준 쉴드 (Shield)는 사용할 수 없다.
프로 미니는 위의 그림과 같이
ATmega328과 ATmega168의 두가지 마이크로 컨트롤러 모델이 있으나
ATmega168은 초기 버전이다.
동작 전압은 5.5V 와 3.3V 모델 두가지 제품이 있다.
| 아두이노 PRO MINI |
MCU | ATmega328 |
동작 전압 | 3.3V or 5V (2가지 모델) |
추천 입력 전압 | 3.35~12V (3.3V Model) or 5~12V (5V Model) |
Digital I/O 핀 | 14 (PWM 6개 포함) |
PWM | 6 |
UART | 1 |
SPI | 1 |
I2C | 1 |
아날로그 입력 핀 | 6 |
외부 인터럽트 | 2 |
I/O 핀 전류 | 40 mA |
Flash Memory | 32 KB (부트로더 2KB 사용) |
SRAM | 2 KB |
EEPROM | 1 KB |
Clock Speed | 8 MHz (3.3V Model) or 16 MHz (5V Model) |
전원의 연결방법은 2가지가 있으며,
주의할 점은 정전압은 VCC핀에 연결하지만,
정전압이 아닌 경우 (전압이 정확히 3.3V/5V가 아닌 경우)에는 RAW핀에 연결하여야 한다.
RAW핀에 연결할 경우 내장된 레귤레이터에서 필요한 전압으로 변환하며,
VCC 와 RAW 2군데 동시에 전원을 연결하면 보드가 손상될 수도 있으므로 주의해야 한다.
