Arduino klony – Co to je? Koupit či nekoupit?

TL;DR: Koupit, ale s nákupem opatrně.

Často nám někdo píše nebo volá, že se mu už třeba i několik dní nedaří zprovoznit koupenou Arduino desku. Většinou se jedná o nějaký Arduino klon a problémy s tím spojené. Naštěstí ve většině případů stačí nešťastníkovi vysvětlit, že jeho deska nemá převodník založený na ATmega16U/8U, ale používá jako převodník CH340G či podobný. Potom už je řešení problému jen otázkou nalezení těch správných ovladačů.

Ne vždy je bohužel řešení tak jednoduché. Občas je potřeba sáhnout po pájce a opravit pájení desky, vyměnit stabilizátor napájecího napětí, krystal nebo jinou součástku. Občas šumí analogové vstupy nebo je problém s FTDI čipem. V některých případech je třeba Arduino klon prohlásit za mrtvý a odeslat do křemíkového nebe. Klony většinou nevydrží stejné maximální vstupní napětí, jako originální desky a prostě odejdou. Součástky nebývají tak kvalitní, jako u originálních desek a jsou citlivější na ESD (elektrostatický výboj). Někdy je potřeba trochu narovnat konektory, přepájet piny nebo desku očistit v lihu.

Například použité FLASH paměti nemají tak velkou životnost apod. Nejsou k dispozici schémata a přesné seznamy součástek, desky nemají certifikaci a prohlášení o shodě, tak se moc nedají použít v profesionálních projektech. Měli jsme i případ, kdy takové Arduino poslalo do nebe připojený počítač a to je opravdu smůla… Ale naštěstí všechno tohle nemusí být tak horké a na to se podíváme v tomto článku. Hodně záleží o jaký klon se jedná a kdo s Arduinem pracuje.

Co je to Arduino klon?

Jelikož je Arduino od začátku založené na maximální otevřenosti a zdrojové kódy i podklady pro HW naleznete ke všem oficiálním deskám Arduino.cc, je logické, že se této možnosti chopila hned celá řada dalších výrobců. Na následujícím obrázku je oficiální deska Arduino UNO Rev3.

Originální Arduino je usazeno v plastovém držáku, má z obou stran značené konektory a další věci, o kterých si řekneme dále v článku.

Arduino klon poznáte většinou podle názvu, který obsahuje slovo duino (celé slovo Arduino výrobci použít nemohou – je chráněno licencí). Můžete se tak setkat s klony Rainbowduino, Freeduino, Seeeduino a další. Zmíněné klony by se daly označit za značkové. Mám tím na mysli, že je vyrábí konkrétní výrobce a ručí za ně svým jménem. Tyto Arduino klony mají často konkrétní vylepšení (například spínaný napájecí zdroj, více konektorů a podobně) a kolem sebe komunitu uživatelů a také vypracované návody pro jejich ovládání.

Arduino klony by se dále daly rozdělit podle toho, jak moc se liší od oficiálních Arduino desek. Můžeme totiž najít klony, které jsou prakticky totožné s originálem, liší se například jenom v barvě. Na druhé straně tohoto dělení leží „exotičtější“ desky, jako je například již zmíněné Rainbowduino, nebo Touch-Board. Ty se tvarem původním deskám vůbec nepodobají a mohou být vybavené i různým specializovaným hardware pro konkrétní aplikace – řízení RGB maticového displeje u Rainbowduino, nebo kapacitní senzory u Touch-Board.

Většinou klony běží na procesorech řady ATmega, stejně, jako originální desky, ale ne vždy. Můžeme se tak setkat i s deskami, jejichž hlavním procesorem je čip ESP8266 s WiFi (Wemos D1, NodeMCU…) a dalšími. Obecně je ale spojuje fakt, že je možné je programovat v Arduino IDE.

Samostatnou kategorií klonů jsou „neznačkové“ klony, tedy desky, které nalezneme na EBay, či Hobbyking. Desky jsou vzhledově podobné s originálními deskami, mohou se lišit barvou a použitými součástkami. Tyto desky jsou většinou označené Compatible with Arduino a podobně. U nich potěší hlavně nízká cena, takže je to celkově lákavá varianta. Po této variantě sáhnou uživatelé, kteří chtějí prostě ušetřit. Dále pak ti, co mají hotový projekt, který chtějí někam umístit natrvalo a je jim líto originální desky.

Pokud zvolíte tuto možnost, je na místě opatrnost. Asi nejlepším ukazatelem jsou recenze obchodníka, který desky nabízí. Také byste měli počítat s tím, že občas některé desky nemusejí fungovat nebo se u nich časem může objevit závada. Většinou je ale jejich spolehlivost dobrá a menší procento nefunkčních desek vyváží jejich nízká cena.

I mezi levnými klony se dají najít produkty s relativně dobrou kvalitou. Kvalitu je potřeba ideálně průběžně testovat a vyhodnocovat na větším množství stejných desek, pak jsou výsledky dobré. Zde je naše nabídka Arduino klonů, kde máme dlouhodobě dobré zkušenosti s kvalitou.

Pozor na stabilizátor napětí u klonů

Tomuto tématu věnuji zvláštní pozornost, protože závady kolem regulátoru napětí jsou u klonu asi nejčastější. Pokud chcete, aby vám Arduino klon dlouho vydržel, tak rozhodně dejte pozor na na ESD výboje a nepřesahujte dovolené napájecí napětí 14V (raději píšu 14V, úplné max je 15V).

K ESD výboji dochází hlavně v suchém prostředí (v zimním období o to víc), kde dojde k vyrovnání potenciálů například sáhnutím na desku. Proto je dobré po příchodu na pracoviště sáhnout nejprve na nějakou uzemněnou část a po tom na desku. Klidně to může být šasi uzemněného přístroje, vaše uzemněná podložka na bastlení nebo rovnou ochranný kolík v zásuvce. Pokud berete desku do ruky, tak nejlépe dvěma prsty za protilehlé okraje desky. Rozhodně nedopusťte, aby někdo „nabitý“ přišel na vaše pracoviště a s nataženým prstem se slovy „Co je tohle?“ se dotkl vašeho Arduina…

Pokud odejde stabilizátor AMS1117, což se při bastlení s klony stává asi nejčastěji, pak ještě nic není ztraceno a dá se vyměnit za kvalitnější regulátor napětí.

Na následujícím obrázku jsou pro příklad data pro stabilizátor používaný na klonech a stabilizátor napětí, používaný na originálních Arduino deskách. U AMS1117 vidíme maximální vstupní napětí 15V a bohužel úplně chybí ochrana proti ESD. U stabilizátoru SPX1117 je max vstupní napětí 20V a ochrana proti ESD do 2kV! Tento rozdíl je v praxi opravdu hodně poznat, hlavně když se jedná o bastlení, kde člověk kolikrát zapojuje a testuje všechno množné.

Mám si koupit radši Arduino klon, nebo originál?

Snad každé Arduino fórum má diskusi věnovanou tomu, jestli má cenu kupovat originální desky, když se dají na Ebay sehnat (teď plácnu) pětkrát levněji. Moje odpověď je: má i nemá, musíte prostě vědět co děláte.

Pokud jste začátečník, který s programováním a elektronikou teprve začíná, neprohloupíte do začátku s originální deskou, nebo alespoň značkovým klonem. Tyto desky jsou vyrobeny z kvalitních součástek a otestované, Arduino IDE má k originálním deskám ovladače, je u nich k dispozici spousta návodů, a jelikož jsou „standardní“, dostane se vám velice jednoduše pomoci na fórech, protože se máte od čeho odpíchnout. Pokud u klonu něco nefunguje, pak ušetřené peníze často nestačí pokrýt čas, který je potřeba na vyřešení problému.

Není větší bastlířská smůla, když si začátečník pořídí na začátek levný Arduino klon, který nefunguje správně, a odradí ho to od další práce s Arduinem :(.

Pokud se řadíte mezi zkušené uživatele, tak si můžete dovolit experimentovat s Arduino klony jak je libo :). Většinou vás totiž menší problémy nerozhodí (pokud jsou) a dokážete si v případě problémů poradit. U originálních desek mohou být pro pokročilé uživatele zajímavé certifikáty, jako prohlášení o shodě, RoHS a podobně, přesná schémata zapojení, podklady pro plošný spoj, seznamy použitých součástek a pod. Máte tak jistotu, že se na certifikaci vlastního projektu s Arduinem (hlavně zkouškách EMC) budete mít o co opřít.

Na závěr si dovolím malou vsuvku. I mě je líto nechat originální desku ležet zavřenou někde ve fungujícím projektu. Pro tento účel používám klony. Občas si ale nějakou originální desku koupím. Zaprvé se mi originály moc líbí a zadruhé mi přijde fér podpořit platformu, která odstartovala a stále aktivně rozvíjí kutilskou vlnu po celém světe.

Tento článek pro bastlírnu HWKITCHEN původně zpracoval Zbyšek Voda, já jsem pak přidal pár dalších informací po zkušenostech s klony a také věci kolem regulátoru napětí.

• About
• Latest Posts

Oldřich Horáček

Jsem zapálený hardwerář a tvůrce. Snažím se lidem přibližovat technologie, usnadňovat začátky a podporovat zajímavé projekty. Web Bastírna HWKITCHEN vznikl právě s tímto cílem. Moc mě baví udávat věci do pohybu a rozvíjet.
Provozuji také e-shop HWKITCHEN.

Latest posts by Oldřich Horáček (see all)

• TOP 11 Free nástrojů, aby se naše děti naučily programovat - 6.12.2024
• Jak vyrobit plošný spoj pomocí laseru TOOCA L1? - 30.11.2024
• Microbit ve výuce a doma aneb jak a s čím začít - 27.11.2024