Arduino Uno简介
朴德电子2017-12-22 09:56
Arduino Uno开发板——以ATmega328 MCU控制器为基础——具备14路数字输入/输出引脚(其中6路可用于PWM输出)、6路模拟输入、一个16MHz陶瓷谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。它采用Atmega16U2芯片进行USB到串行数据的转换。Uno PCB的最大长度和宽度分别为2.7和2.1英寸，USB连接器和电源插座超出了以前的尺寸。4个螺丝孔让电路板能够附着在表面或外壳上。请注意，数字引脚7和8之间的距离是160密耳（0.16"），不是其他引脚间距（100密耳）的偶数倍。它包含了组成微控制器的所有结构，同时，只需要一条USB数据线连接至电脑。目前，Arduino Uno已成为Arduino主推的产品。
ATmega328具有32 KB闪存（其中0.5 KB被启动加载器占用）。它还具有2KB SRAM和1KB EEPROM（可以利用EEPROM库读取和写入）。
Arduino Uno可通过USB连接或者外部电源供电。外部（非USB）电源可以是AC-DC适配器，也可以是电池。通过将2.1mm中心正极插头插入电路板的电源插座即可连接适配器。电池的引线可插入电源连接器的Gnd和Vin排针。电路板可由6~20V外部电源供电。然而，如果电源电压低于7V，那么5V引脚可能会提供低于5V的电压，电路板也许会不稳定。如果电源电压超过12V，稳压器可能会过热，从而损坏电路板。电压范围建议为7~12V。电源引脚如下：
· VIN. 使用外部电源时Arduino板的输入电压（与通过USB连接或其它稳压电源提供的5V电压相对）。可以通过该引脚提供电压，或者如果通过电源插座提供电压，则可通过该引脚使用它。
· 5V. 该引脚通过电路板上的稳压器输出5V电压。电路板可由DC电源插座（7-12V）、USB连接器（5V）或电路板的VIN引脚（7-12V）供电。通过5V或3.3V引脚供电会旁路稳压器，从而损坏电路板。我们不建议如此。
· 3V3. 板载稳压器产生的3.3V电源。最大电流消耗为50 mA。
· GND. 接地引脚。
· IOREF. Arduino板上的该引脚提供微控制器的工作电压参考。配置得当的盾板可以读取IOREF引脚电压，选择合适的电源或者启动输出上的电压转换器以便在5V或3.3V电压下运行。
利用pinMode()、digitalWrite()和digitalRead()功能，Uno上的14个数字引脚都可用作输入或输出。它们的工作电压为5V。每个引脚都可以提供或接受最高40 mA的电流，都有1个20-50 kΩ的内部上拉电阻器（默认情况下断开）。此外，某些引脚还具有特殊功能：· 串口：0（RX）和1（TX）。用于接收（RX）和发送（TX）TTL串口数据。这些引脚与ATmega8U2 USB转TTL串口芯片的相应引脚相连。
· 外部中断：2和3。这些引脚可以配置成在低值、上升或下降沿或者数值变化时触发中断。详情请参照attachInterrupt()功能。
· PWM：3、5、6、9、10和11。为8位PWM输出提供analogWrite()功能。
· SPI：10（SS）、11（MOSI）、12（MISO）、13（SCK）。这些引脚支持利用SPI库进行SPI通信。
· LED：13。有1个内置式LED连至数字引脚13。在引脚为高值时，LED打开；引脚为低值时，LED关闭。Uno有6个模拟输入，编号为A0至A5，每个模拟输入都提供10位的分辨率（即1024个不同的数值）。默认情况下，它们的电压为0~5V，虽然可以利用AREF引脚和analogReference()功能改变其范围的上限值。此外，某些引脚还具有特殊功能：
· TWI：A4或SDA引脚和A5或SCL引脚。支持通过线库实现TWI通信。电路板上还有另外2个引脚：
· AREF. 模拟输入的参考电压。与analogReference()一起使用。
· Reset. 降低线路值以复位微控制器。通常用于为盾板添加复位按钮。
Arduino Uno有很多工具可供与计算机、另一个Arduino或其它微控制器通信之用。ATmega328提供了可在数字引脚0（RX）和1（TX）上进行的UART TTL（5V）串口通信。电路板上的ATmega16U2会通过USB进行该串行通信，在计算机上充当软件的虚拟通信端口。'16U2固件采用标准USB COM驱动器，无需外部驱动器。然而，在Windows上，需要1个.inf文件。Arduino软件包含1个串行监控器，使得简单的文本数据能够发送到或者从Arduino板上发出。当通过USB转串口芯片和计算机的USB连接传输数据时，电路板上的RX和TX LED会闪烁（但不适于引脚0和1上的串行通信）。SoftwareSerial库可以在Uno的任何数字引脚上进行串行通信。ATmega328还支持I2C（TWI）和SPI通信。Arduino软件包含1个线库，可简化I2C总线的使用；至于SPI通信，则使用SPI库。
可以利用Arduino软件（下载）给Arduino Uno编程。通过Tools > Board菜单选择Arduino Uno（根据电路板上的微控制器）。Arduino Uno上的ATmega328预先烧录了启动加载器，从而无需使用外部硬件编程器即可将新代码上传给它。它利用原始的STK500协议进行通信。您还可以旁路启动加载器，利用Arduino ISP等通过ICSP（在线串行编程）头为微控制器编程。
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