برد آردوینو Arduino UNO CH340

برد آردوینو Arduino UNO CH340

برد CH340 آردوینو حاوی یک تراشه ATmega328P-U-TH است که با ATmega328P-PU کلاسیک در بردهای رسمی Arduino Uno Rev3 متفاوت است. CH340 یک تراشه ارزان‌قیمت USB-to-Serial است (صفحه داده در اینجا) که جای ATmega16U2 گران‌تر برد Rev3 را می‌گیرد. این موضوع هنگام برنامه‌نویسی برد آردوینو با سیستم‌عامل‌های خاص (مخصوصاً ویندوز) مشکلاتی را ایجاد می‌کند، با این حال، برای اکثر سیستم‌های لینوکس و مک – به نظر می‌رسد مشکلی وجود ندارد. در این آموزش، برد آردوینو CH340 را بررسی می‌کنم تا ببینم آیا در شرایط عملکردی مختلف تفاوت‌هایی در عملکرد و قدرت وجود دارد یا خیر. این به طور قطع پاسخ خواهد داد که آیا CH340 جایگزین مناسبی برای Rev3 است یا فقط یک فریبکار ارزان است.

این اجزا به کاربر اجازه می دهد تا بیشتر عملکرد بین دو برد را آزمایش کند. در آزمایش‌های خاص خود، از حسگرها و موتورهای زیر برای آزمایش‌های کاملاً یکپارچه نیز استفاده خواهم کرد:

مسائل مربوط به سازگاری
یکی از شکایات مورد اشاره در مورد CH340 عدم سازگاری آن با سیستم عامل های خاص است. من CH340 و Uno Rev3 را روی چندین سیستم با نتایج زیر آزمایش کرده‌ام:

سازگاری سیستم عامل

لینوکس ✔

ویندوز ✔

مک ایکس X

برخی روش دانلود را که در اینجا شرح داده شده است توصیه می کنند: https://sparks.gogo.co.nz/ch340.html

با این حال، من ترجیح می دهم از Raspberry Pi استفاده کنم که درایورها به طور طبیعی با Arduino IDE و Linux سازگار هستند.

سرعت آپلود

یکی دیگر از زمینه هایی که اغلب به عنوان نقطه اختلاف به آن اشاره می شود، زمان آپلود است. در زیر از طرح‌هایی با اندازه‌های مختلف استفاده می‌کنم تا تعیین کنم که آیا زمان بارگذاری بین برد CH340 و Uno Rev3 متفاوت است یا خیر.

اندازه طرح [بایت] Rev3 زمان آپلود [s] CH340 زمان آپلود [s]
453 5.2 5.5
4874 9.4 9.7
7230 9.5 10.7
10758 12.7 12.4
15789 15.9 15.6

مقایسه زمان آپلود برای بردهای CH340 و Rev3 Uno

مصرف برق
هر دو برد CH340 و Rev3 از طریق روال های مختلف با منبع تغذیه 5 ولت و یک مولتی متر به صورت سری قرار گرفتند. این امکان را برای اندازه گیری مصرف جریان برای تقریبی تفاوت بین هر تخته فراهم می کند. با کمال تعجب، برد CH340 بسیار کارآمدتر از برد Rev3 در سطح جهانی بود. جدول و نمودار میله ای نتایج در زیر نشان داده شده است.

Parameter Rev3 Current [mA] CH340 Current [mA]
Bare Minimum 32.5 15.0
Serial 33.0 16.7
I2C 37.0 19.5
LED Blink (20ms) 36.6 18.9
Low Power Sleep 23.8 5.0
REV3 UNO VS. CH340 UNO
Rev3CH340

مقایسه های زمان بندی شده
مقایسه منطقی بعدی بین دو برد، تفاوت زمان بندی در محاسبات و وظایف ورودی/خروجی است. مجدداً چندین روال برای هر تخته محاسبه و سپس مقایسه شد. تابع millis() برای تخمین زمان اجرا برای چندین کار، که هر کدام در جدول زیر مشخص شده است، استفاده شد.

Routine Rev3 Time [ms] CH340 Time [ms]
Serial Print n2, n = 0 – 1000 890 890
1,000 Analog Reads 112 112
100,000 PWM Writes 443 443
10 I2C Communications 409 410

از آنجایی که هر دو برد ATmega328P هستند، انتظار هیچ تفاوتی بین دو برد نداریم، و همانطور که جدول نشان می دهد – به اتفاق آرا بین بردها و وظایف مشخص شده در بالا تفاوتی وجود ندارد.

نتیجه
من فکر می کنم که CH340 اغلب جایگزین ضعیفی برای Uno Rev3 در نظر گرفته می شود، با این حال، اکثر تست های انجام شده در این پست خلاف این را نشان می دهند. CH340 تقریباً در آپلود طرح ها سریع است، برد CH340 به طور کلی کارآمدتر از Rev3 (در 5 ولت) است، هر دو در هنگام محاسبه با سرعت یکسانی کار می کنند و CH340 به طور جهانی ارزان تر است. تنها مشکل شناخته شده گسترده در مورد CH340 ناسازگاری آن با MacOS است. و در نهایت، اگر از سیستم Raspberry Pi، Linux یا Windows استفاده می کنید – در مقایسه با Rev3 هیچ مشکل قابل توجهی با CH340 نخواهید داشت. با این حال، من همه مسائل احتمالی بین دو هیئت را پوشش ندادم، با این حال، بسیاری از تصورات غلط رایج بین این دو را تجزیه و تحلیل کردم. بنابراین، می توانم به طور قطع بگویم: برد CH340 Uno به همان اندازه Uno Rev3 برای پروژه های معمولی مبتنی بر سازنده خوب است.