Arduino: especificações por modelo

Por vezes, os estudantes de eletrônica ou makers quando começam a conhecer o mundo Arduino encontram uma variedade enorme de modelos de placas disponíveis no mercado e sempre se perguntam qual placa é a ideal para seu projeto, no post Qual Arduino utilizar em seu projeto? mostramos alguns critérios que te nortearão na escolha do modelo mais adequado, buscando facilitar a sua pesquisa, esse artigo traz um detalhamento maior das especificações técnicas das placas mais comuns no mercado, sendo elas: Arduino Pro Mini, Arduino Nano, Arduino Uno, Arduino Leonardo, Arduino Mega e Arduino Due, além de características mecânicas e funcionais de cada uma.

Arduino Pro Mini

Entre os modelos mais populares de Arduino, o Pro Mini é o mais compacto, com dimensões de 33 x 17,8 x 6mm, é o modelo que melhor se adequa se o critério primordial do seu projeto é tamanho, pode ser facilmente adaptado em cases, por esse fato é o número um em versatilidade mecânica. O Pro Mini tem como microcontrolador o Atmega328, vale ressaltar que o Pro Mini é comercializado em duas versões, uma que possui tensão de operação de 3.3V e outra com uma tensão de operação de 5V, a versão de 3.3V possui um clock de 8Mhz, já a versão 5V roda a 16Mhz. O Pro Mini possui disponíveis em seu hardware 14 pinos digitais, onde 6 podem ser utilizadas como PWM, possui 1 interface UART, 1 interface SPI, 1 interface I2C e 2 pinos de interrupção externa, além de 8 portas analógicas, cada porta de entrada/saída fornece até 40mA.

A gravação de programas  no Pro Mini, assim como da maioria dos Arduinos, é feito através da interface serial, é importante ressaltar que essa placa não possui um conversor usb/serial em sua estrutura, ou seja, caso você opte por gravá-lo através da usb do seu computador, você necessita de uma placa conversora usb/serial adicional.

O Pro Mini possui uma memória flash de 16k, onde 2k é reservado para o bootloader, em sua versão de 3.3V ele pode ser externamente alimentado por tensões contínuas na faixa de 3.35 a 12V ou 5 a 12V na placa versão 5V. Por utilizar o microcontrolador Atmega328, o Pro Mini é compatível com as mesmas bibliotecas do Arduino Uno, porém, possui como ponto negativo o fato de ser menos amigável na montagem com módulos de periféricos, é ideal para projetos que exijam um case de pequenas dimensões e possua poucos periféricos.

Arduino Pro Mini – Diagrama de Pinos

Para maiores detalhes, acesse o datasheet do microcontrolador Atmega328 e acesse a página oficial do Arduino Pro Mini. Se você se interessou pelas características do Arduino Pro Mini, compre aqui.

Arduino Nano

É a placa ideal para montagem em protoboard por possuir barras de pinos dispostas da forma ideal para encaixe na mesma. Possui dimensões de 45 x 18mm e assim como o Pro Mini, possui duas versões, uma que possui o Atmega168 como microcontrolador e outra versão com o mesmo microcontrolador do Arduino Uno, o Atmega328, ambos em versão smd, foi baseado no Arduino Duemilanove e por esse motivo em questões de especificações é bem parecido com o Arduino Uno, possui 14 pinos digitais, sendo 6 deles também utilizados como PWM, suporta interface i2c e spi, além de 8 pinos analógicos, podem ser fornecidos 40mA de corrente por porta de entrada/saída, sua tensão de operação é 5V e pode ser alimentado em tensões de 6 a 20V, sendo recomendado uma tensão de alimentação entre 7 e 12V, roda a um clock de 16Mhz e possui 16k de memória na versão Atmega168 ou 32k na versão Atmega328, em ambas versões, são utilizados 2k para pelo bootloader, já possui na placa um conversor usb/serial implementado, não sendo necessário de um circuito adicional para sua gravação pela usb do computador.

A versão do Arduino Nano com Atmega328 é compatível com as mesmas bibliotecas do Arduino Uno, porém, se diferencia em tamanho e disposição dos pinos, dessa forma não é compatível com a maioria dos shields e módulos. O Nano é ideal para quem precisa montar o protótipo do seu projeto em protoboard, por ser amigável a isso por sua estrutura mecânica, além de ser mais barato que o Arduino Uno e ter suas mesmas especificações de pinos, porém, como ponto negativo, diferentemente do Uno tradicional, seu microcontrolador não é encaixável, o que o torna não ideal em projetos onde o projetista ainda possui pouca experiência.

Arduino Nano – Diagrama de Pinos

Para maiores detalhes, acesse o datasheet dos microcontroladores Atmega168 e Atmega328 e acesse a página oficial do Arduino Nano. Se você se interessou pelas características do Arduino Nano, compre aqui.

Arduino Uno

É a placa mais popular, possui vasta documentação disponível, é o mais querido dos blogs em tutoriais, por esses e alguns outros motivos que mostraremos agora, o Arduino Uno é o mais utilizado por quem está iniciando no mundo Arduino, tem como microcontrolador o Atmega328 versão pth, ou popularmente falando, versão encaixável, esse detalhe é muito bem visto pelos iniciantes, pois caso ocorra um erro em um teste que cause algum dano ao microcontrolador, como a ligação de um VCC e GND por exemplo, normalmente, você resolve apenas substituindo o chip atmega328, facilmente encontrado em lojas virtuais brasileiras, existe também o Arduino versão smd, essa versão não possui essa mesma característica positiva, você precisa de experiência com soldagem para substituir o microcontrolador nesse caso. Voltando a especificações técnicas, o Uno possui 14 pinos digitais, onde 6 pinos podem ser utilizados como PWM, 6 pinos analógicos, possui interface serial, spi, i2c e pinos de interrupção externa, cada pino de entrada/saída pode fornecer até 20mA, para gravação o Uno já possui em seu hardware um chip conversor usb/serial e um conector icsp, além de um botão de reset manual. Sua memória flash possui 32k, onde 0.5k é utilizado pelo bootloader, 2k de SRAMe 1k de EEPROM, o Uno roda a um clock de 16Mhz e possui 68.6 x 53.4mm de dimensão. Não é uma boa opção se você necessita de um protótipo compacto, já se os critérios mais importantes são facilidade de integração com bibliotecas, fácil documentação e compatibilidade com módulos e shields facilmente encontrados no mercado, o Uno é sem dúvida a opção que melhor lhe atende.

Arduino Uno – Diagrama de Pinos

Para maiores detalhes, acesse o datasheet do microcontrolador Atmega328 e acesse a página oficial do Arduino Uno. Se você se interessou pelas características do Arduino Uno, compre aqui.

Arduino Leonardo

Esse modelo se diferencia dos demais já apresentados nesse artigo por possuir um microcontrolador Atmega32u4 que já possui em sua estrutura um periférico usb nativo, o que torna desnecessário o uso de outro microcontrolador com usb para programação ou de um conversor usb/serial. Por possuir uma usb nativa, a usb pode operar como CDC device, o que permite a aplicação do Arduino Leonardo em projetos onde se faz necessária a emulação de teclado, joystick, mouse ou qualquer dispositivo CDC padrão de mercado. A usb do Arduino Leonardo é usb device 2.0, ela pode atingir uma velocidade de comunicação de até 12Mbit/s.

Agora que conhecemos em quais projetos ele melhor se destaca, podemos retornar às outras especificações técnicas da placa, o Arduino Leonardo possui tensão de operação de 5V, tem disponíveis 20 portas digitais, dessas 20, 7 podem ser utilizadas como saída PWM, e 12 portas analógicas,onde cada porta digital fornece no máximo 40mA,  possui interfaces i2c, spi(no conector ICSP), interrupções externas e serial, a placa roda a um clock de 16Mhz, sua memória FLASH possui 32KB, onde 4KB são utilizados pelo bootloader, 2.5KB de SRAM e 1KB de EEPROM. O Leonardo, assim como o Uno, pode ser alimentado pela usb ou por fonte externa, pela fonte externa é recomendável uma tensão na faixa de 7 a 12V. Esse modelo não é o mais adequado quando o critério prioritário do seu projeto é tamanho, uma vez que ele possui 68.6 x 53.3mm, já se você está em um projeto onde é primordial o uso do arduino como um dispositivo usb device, essa é a placa mais recomendada.

Arduino Leonardo – Diagrama de Pinos

Para maiores detalhes, acesse o datasheet do microcontrolador Atmega32u4 e acesse a página oficial do Arduino Leonardo.

Arduino Mega 2560

Esse modelo juntamente ao Uno são provavelmente os dois mais utilizados pelos iniciantes, o Mega 2560 é uma versão mais robusta do Uno baseada no Atmega2560 da Atmel, possui 54 portas digitais, onde 15 podem ser utilizadas como saídas PWM, cada porta digital pode fornecer até 20mA de corrente, possui interfaces spi, i2c, serial e interrupções externas, sua tensão de operação é 5V, roda a um clock de 16Mhz, possui 256kB de FLASH onde 8kB são utilizados pelo bootloader, 8kB de SRAM e e 4kB de EEPROM. Sua alimentação pode ser feita pela usb ou fonte externa, através de uma fonte externa ele deve ser alimentado por tensões na faixa de 7 a 12V.

O Mega se destaca principalmente por sua quantidade de portas, e maior espaço em memória em relação a modelos anteriores o que lhe permite ser utilizado em projetos com vários periféricos e que rodem programas mais resbuscados, ele possui documentação vasta e grande compatibilidade com bibliotecas e módulos/shields, possuindo alguns personalizados especialmente para ele. Seu ponto negativo é o tamanho, possui 101.52 x 53.3mm o que lhe torna inviável em vários projetos por ter grandes dimensões.

Arduino Mega – Diagrama de Pinos

Para maiores detalhes, acesse o datasheet do microcontrolador Atmega2560 e acesse a página oficial do Arduino Mega 2560. Se você se interessou pelas características do Arduino Mega 2560, compre aqui.

Arduino Due

Diferentemente dos modelos anteriormente mostrados nesse artigo, o Due é uma placa baseada em um microcontrolador ARM de 32 bits, o ATSAM3X8E, um Cortex M3 da Atmel, 32 bits é o tamanho da palavra, ou seja, o tamanho do dado que o microcontrolador consegue manipular, é um fator diretamente relacionado ao desempenho da placa. O Due tem uma tensão de operação de 3.3V, possui 54 portas digitais, onde 12 podem ser utilizados como saída PWM, cada porta digital pode prover corrente de até 130mA, e 12 portas analógicas,na placa estão disponíveis interfaces DAC, SPI, I2C e UART, roda a um clock de 84Mhz, ele possui duas portas usb, uma para gravação e outra que permite utilizar o DUE como um dispositivo usb device. O Due pode ser alimentado pela porta usb e pelo jack P4 por alimentação externa, no caso de alimentação externa, ele aceita tensões na faixa de 7 a 12V. A memória FLASH tem disponível 512kB, a SRAM 96kB(um banco de 64kB e um de 32kB). O Due possui como principais pontos positivos o maior espaço em memória, a quantidade de portas e o clock de 84Mhz o que lhe permite utilizá-lo em projetos bem mais complexos, por ele possuir uma tensão lógica de 3.3V é precisa atenção redobrada na conexão dele com periféricos, não possui tanta documentação como os outros Arduinos e tem dimensões idênticas ao Arduino Mega 2560, o que acaba tornando essa placa inviável no cumprimento do critério de dimensões.

Arduino Due – Diagrama de Pinos

Para maiores detalhes, acesse o datasheet do microcontrolador ATSAM3X8E e acesse a página oficial do Arduino Due.

Em um próximo post, apresentaremos os modelos mais recentes da família Arduino/Genuino. Aguardo as dicas, sugestões e críticas construtivas nos comentários. Até o próximo post!