Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本,作为Arduino平台的参考标准模板。UNO的处理器核心是ATmega328,同时具有14路数字输入/输出口(其中6路可作为PWM输出),6路模拟输入,一个16MHz晶体振荡器,一个USB口,一个电源插座,一个ICSP header和一个复位按钮。UNO已经发布到第三版,与前两版相比有以下新的特点:

  • 在AREF处增加了两个管脚SDA和SCL,支持I2C接口;增加IOREF和一个预留管脚,将来扩展板将能兼容5V和3.3V核心板。
  • 改进了复位电路设计
  • USB接口芯片由ATmega16U2替代了ATmega8U2

概要

  • 处理器 ATmega328
  • 工作电压 5V
  • 输入电压(推荐) 7-12V
  • 输入电压(范围) 6-20V
  • 数字IO脚 14 (其中6路作为PWM输出)
  • 模拟输入脚 6
  • IO脚直流电流 40 mA
  • 3.3V脚直流电流 50 mA
  • Flash Memory 32 KB (ATmega328,其中0.5 KB 用于 bootloader)
  • SRAM 2 KB (ATmega328)
  • EEPROM 1 KB (ATmega328)
  • 工作时钟 16 MHz

电路图和PCB

所有的参考设计是基于Atmega8,168,or 328,他们的管脚是兼容的

电源

Arduino UNO可以通过3种方式供电,而且能自动选择供电方式

  • 外部直流电源通过电源插座供电。
  • 电池连接电源连接器的GND和VIN引脚。
  • USB接口直接供电。

电源引脚说明

  • VIN --- 当外部直流电源接入电源插座时,可以通过VIN向外部供电;也可以通过此引脚向UNO直接供电;VIN有电时将忽略从USB或者其他引脚接入的电源。
  • 5V --- 通过稳压器或USB的5V电压,为UNO上的5V芯片供电。
  • 3.3V --- 通过稳压器产生的3.3V电压,最大驱动电流50mA。
  • GND --- 地脚。

存储器

ATmega328包括了片上32KB Flash,其中0.5KB用于Bootloader。同时还有2KB SRAM和1KB EEPROM。

输入输出

  1. 14路数字输入输出口:工作电压为5V,每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻(默认不连接)。除此之外,有些引脚有特定的功能
    • 串口信号RX(0号)、TX(1号): 与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连,提供TTL电压水平的串口接收信号。
    • 外部中断(2号和3号):触发中断引脚,可设成上升沿、下降沿或同时触发。
    • 脉冲宽度调制PWM(3、5、6、9、10 、11):提供6路8位PWM输出。
    • SPI(10(SS),11(MOSI),12(MISO),13(SCK)):SPI通信接口。
    • LED(13号):Arduino专门用于测试LED的保留接口,输出为高时点亮LED,反之输出为低时LED熄灭。
  2. 6路模拟输入A0到A5:每一路具有10位的分辨率(即输入有1024个不同值),默认输入信号范围为0到5V,可以通过AREF调整输入上限。除此之外,有些引脚有特定功能
    • TWI接口(SDA A4和SCL A5):支持通信接口(兼容I2C总线)。
  3. AREF:模拟输入信号的参考电压。
  4. Reset:信号为低时复位单片机芯片。

通信接口

  1. 串口:ATmega328内置的UART可以通过数字口0(RX)和1(TX)与外部实现串口通信;ATmega16U2可以访问数字口实现USB上的虚拟串口。
  2. TWI(兼容I2C)接口:
  3. SPI 接口:

下载程序

  • Arduino UNO上的ATmega328已经预置了bootloader程序,因此可以通过Arduino软件直接下载程序到UNO中,参见[[]]。
  • 可以直接通过UNO上ICSP header直接下载程序到ATmega328,参见[[]]。
  • ATmega16U2的Firmware(固件)也可以通过DFU工具升级,参见[[]]。

物理特征

Arduino UNO的最大尺寸为2.7 x 2.1 inches。

注意要点

  • Arduino UNO上USB口附近有一个可重置的保险丝,对电路起到保护作用。当电流超过500mA是会断开USB连接。
  • Arduino UNO提供了自动复位设计,可以通过主机复位。这样通过Arduino软件下在程序到UNO中软件可以自动复位,不需要在复位按钮。在印制板上丝印"RESET EN"处可以使能和禁止该功能。

扩展阅读

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

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