Arduino UNO數(shù)據(jù)手冊(cè)
概述
Arduino UNO是基于ATmega328P的Arduino開(kāi)發(fā)板。它有14個(gè)數(shù)字輸入/輸出引腳(其中6個(gè)可用于PWM輸出)、6個(gè)模擬輸入引腳,一個(gè)16 MHz的晶體振蕩器,一個(gè)USB接口,一個(gè)DC接口,一個(gè)ICSP接口,一個(gè)復(fù)位按鈕。它包含了微控制器所需的一切,你只用簡(jiǎn)單地把它連接到計(jì)算機(jī)的USB接口,或者使用AC-DC適配器,再或者用電池,就可以驅(qū)動(dòng)它。
\"Uno\" 在意大利語(yǔ)中意思是“一”。Arduino UNO是Arduino系列的一號(hào)開(kāi)發(fā)板,Arduino IDE 1.0是Arduino IDE的第一個(gè)正式版本,Arduino UNO硬件和Arduino IDE軟件建立了一套Arduino開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn),此后的Arduino開(kāi)發(fā)板和衍生產(chǎn)品都是在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上建立起來(lái)的。
技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | Arduino UNO |
---|---|
微控制器 | ATmega328P |
工作電壓 | 5 V |
輸入電壓(推薦) | 7-12 V |
輸入電壓(極限) | 6-20 V |
數(shù)字I/O引腳 | 14 |
PWM通道 | 6 |
模擬輸入通道(ADC) | 6 |
每個(gè)I/O直流輸出能力 | 20 mA |
3.3V端口輸出能力 | 50 mA |
Flash | 32 KB(其中引導(dǎo)程序使用0.5 KB) |
SRAM | 2 KB |
EEPROM | 1 KB |
時(shí)鐘速度 | 16 MHz |
板載LED引腳 | 13 |
長(zhǎng)度 | 68.6 mm |
寬度 | 53.4 mm |
重量 | 25 g |
編程
可通過(guò)Arduino IDE對(duì)Arduino UNO編程。
在Arduino UNO使用ATmega328 芯片上,存儲(chǔ)有bootloader程序,使得用戶(hù)可以上傳程序到開(kāi)發(fā)板上,而不需要使用額外的編程器。這個(gè)上傳程序的過(guò)程使用STK500協(xié)議完成。
你也可以不使用bootloader,通過(guò)ICSP接口連接編程器給Arduino UNO上傳程序。
注意事項(xiàng)
Arduino Uno上有一個(gè)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,當(dāng)短路或過(guò)流時(shí),電流超過(guò)500mA,其可以自動(dòng)斷開(kāi)供電,從而保護(hù)計(jì)算機(jī)的USB端口和Arduino。雖然大多數(shù)計(jì)算機(jī)USB端口都提供了內(nèi)部保護(hù),但是此保險(xiǎn)絲可以提供了額外的保護(hù)。
電源
可以通過(guò)USB口或者直流電源座給Arduino Uno供電。Arduino UNO帶有自動(dòng)切換電源功能。
電源引腳如下:
Vin
電源輸入引腳。當(dāng)使用外部電源通過(guò)DC電源座供電時(shí),這個(gè)引腳可以輸出電源電壓。
5V
5V電源引腳。使用USB供電時(shí),直接輸出USB提供的5V電壓;使用外部電源供電時(shí),輸出穩(wěn)壓后的5V電壓。
3V3
3.3V 電源引腳。最大輸出能力為50 mA。
GND
接地引腳
IOREF
I/O參考電壓。其他設(shè)備可通過(guò)該引腳識(shí)別開(kāi)發(fā)板I/O參考電壓。
存儲(chǔ)空間
ATmega328 有32KB Flash存儲(chǔ)空間(其中0.5KB被用于存儲(chǔ)bootloader),2KB 的SRAM和1KB 的EEPROM。
可以使用官方提供的EEPROM庫(kù)讀寫(xiě)EEPROM空間。
輸入輸出
Arduino Uno有14個(gè)數(shù)字輸入輸出引腳,可使用 pinMode()、digitalWrite() 和 digitalRead() 控制。
其中一些帶有特殊功能,這些引腳如下:
Serial:
0(RX)、1(TX),被用于接收和發(fā)送串口數(shù)據(jù)。這兩個(gè)引腳通過(guò)連接到ATmega16u2來(lái)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行串口通信。
外部中斷:
2、3,可以輸入外部中斷信號(hào)。中斷有四種觸發(fā)模式:低電平觸發(fā)、電平改變觸發(fā)、上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)。
PWM輸出:
3、5、6、9、10、11,可用于輸出8-bit PWM波。對(duì)應(yīng)函數(shù) analogWrite() 。
SPI:
10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)、13(SCK),可用于SPI通信?梢允褂霉俜教峁┑腟PI庫(kù)操縱。
L-LED:
13。13號(hào)引腳連接了一個(gè)LED,當(dāng)引腳輸出高電平時(shí)打開(kāi)LED,當(dāng)引腳輸出低電平時(shí)關(guān)閉LED。
TWI:
A4(SDA)、A5(SCL)和TWI接口,可用于TWI通信,兼容I?C通信?梢允褂霉俜教峁┑腤ire庫(kù)操縱。
Arduino Uno 6個(gè)模擬輸入引腳,可使用analogRead()讀取模擬值。每個(gè)模擬輸入都有10位分辨率(即1024個(gè)不同的值)。默認(rèn)情況下,模擬輸入電壓范圍為0~5V,可使用 AREF引腳和analogReference()函數(shù)設(shè)置其他參考電壓。
相關(guān)引腳如下:
AREF:
模擬輸入?yún)⒖茧妷狠斎胍_。
Reset:
復(fù)位端口。接低電平會(huì)使Arduino復(fù)位,復(fù)位按鍵按下時(shí),會(huì)使該端口接到低電平,從而讓Arduino復(fù)位。
指示燈(LED)
Arduino UNO帶有4個(gè)LED指示燈,作用分別如下:
ON:
電源指示燈。當(dāng)Arduino通電時(shí),ON燈會(huì)點(diǎn)亮。
TX:
串口發(fā)送指示燈。當(dāng)使用USB連接到計(jì)算機(jī)且Arduino向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí),TX燈會(huì)點(diǎn)亮。
RX:
串口接收指示燈。當(dāng)使用USB連接到計(jì)算機(jī)且Arduino接收到計(jì)算機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí),RX燈會(huì)點(diǎn)亮。
L:
可編程控制指示燈。該LED通過(guò)特殊電路連接到Arduino的13號(hào)引腳,當(dāng)13號(hào)引腳為高電平或高阻態(tài)時(shí),該LED 會(huì)點(diǎn)亮;低電平時(shí),不會(huì)點(diǎn)亮?梢酝ㄟ^(guò)程序或者外部輸入信號(hào),控制該LED亮滅。
通信
Arduino UNO具備多種通信接口,可以和計(jì)算機(jī)、其他Arduino或者其他控制器通信。
ATmega328 提供了UART TTL (5V)串口通信,其位于0 (RX) 和1 (TX)兩個(gè)引腳上。Uno上的ATmega16U2會(huì)在計(jì)算機(jī)上模擬出一個(gè)USB串口,使得ATmega328 能和計(jì)算機(jī)通信。Arduino IDE提供了串口監(jiān)視器,使用它可以收發(fā)簡(jiǎn)單文本數(shù)據(jù)。Uno上的RX\TX兩個(gè)LED可以指示當(dāng)前Uno的通信狀態(tài)。
SoftwareSerial庫(kù)可以將Uno的任意數(shù)字引腳模擬成串口,從而進(jìn)行串口通信。
ATmega328也支持I2C (TWI)和SPI通信。Arduino IDE自帶的Wire庫(kù),可用于驅(qū)動(dòng)I2C總線,自帶的SPI庫(kù),可用于SPI通信。
自動(dòng)復(fù)位
一些開(kāi)發(fā)板在上傳程序前需要手動(dòng)復(fù)位,而Arduino Uno的設(shè)計(jì)不需要如此,在Arduino Uno連接電腦后可以由程序控制其復(fù)位。在ATmega16U2上的DTR信號(hào)端,經(jīng)過(guò)一個(gè)100nf 的電容,連接到ATmega328 的復(fù)位引腳。
當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)出DTR信號(hào)時(shí)(低電平),復(fù)位端將得到一個(gè)足夠長(zhǎng)的脈沖信號(hào),從而復(fù)位ATmega328。在Arduino IDE中點(diǎn)擊上傳程序,在上傳前即會(huì)觸發(fā)復(fù)位,從而運(yùn)行引導(dǎo)程序,完成程序上傳。
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