Arduino Uno

簡介

Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本，作為Arduino平臺的參考標準模板。UNO的處理器核心是ATmega328，同時具有14路數(shù)字輸入/輸出口（其中6路可作為PWM輸出），6路模擬輸入，一個16MHz晶體振蕩器，一個USB口，一個電源插座，一個ICSP header和一個復位按鈕。UNO已經(jīng)發(fā)布到第三版，與前兩版相比有以下新的特點：

在AREF處增加了兩個管腳SDA和SCL，支持I2C接口；增加IOREF和一個預留管腳，將來擴展板將能兼容5V和3.3V核心板。
改進了復位電路設計
USB接口芯片由ATmega16U2替代了ATmega8U2

概要

處理器 ATmega328
工作電壓 5V
輸入電壓（推薦） 7-12V
輸入電壓（范圍） 6-20V
數(shù)字IO腳 14 (其中6路作為PWM輸出）
模擬輸入腳 6
IO腳直流電流 40 mA
3.3V腳直流電流 50 mA
Flash Memory 32 KB （ATmega328，其中0.5 KB 用于 bootloader）
SRAM 2 KB （ATmega328）
EEPROM 1 KB （ATmega328）
工作時鐘 16 MHz

電路圖和PCB

所有的參考設計是基于Atmega8，168，or 328，他們的管腳是兼容的

電路圖 http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf
硬件設計文件（Eagle文件） http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_Uno_Rev3-02-TH.zip

電源

Arduino UNO可以通過3種方式供電，而且能自動選擇供電方式

外部直流電源通過電源插座供電。
電池連接電源連接器的GND和VIN引腳。
USB接口直接供電。

電源引腳說明

VIN --- 當外部直流電源接入電源插座時，可以通過VIN向外部供電；也可以通過此引腳向UNO直接供電；VIN有電時將忽略從USB或者其他引腳接入的電源。
5V --- 通過穩(wěn)壓器或USB的5V電壓，為UNO上的5V芯片供電。
3.3V --- 通過穩(wěn)壓器產(chǎn)生的3.3V電壓，最大驅動電流50mA。
GND --- 地腳。

存儲器

ATmega328包括了片上32KB Flash，其中0.5KB用于Bootloader。同時還有2KB SRAM和1KB EEPROM。

輸入輸出

14路數(shù)字輸入輸出口：工作電壓為5V，每一路能輸出和接入最大電流為40mA。每一路配置了20-50K歐姆內部上拉電阻（默認不連接)。除此之外，有些引腳有特定的功能
- 串口信號RX（0號）、TX（1號）: 與內部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相連，提供TTL電壓水平的串口接收信號。
- 外部中斷（2號和3號）：觸發(fā)中斷引腳，可設成上升沿、下降沿或同時觸發(fā)。
- 脈沖寬度調制PWM（3、5、6、9、10 、11）：提供6路8位PWM輸出。
- SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI通信接口。
- LED（13號）：Arduino專門用于測試LED的保留接口，輸出為高時點亮LED，反之輸出為低時LED熄滅。
6路模擬輸入A0到A5：每一路具有10位的分辨率（即輸入有1024個不同值），默認輸入信號范圍為0到5V，可以通過AREF調整輸入上限。除此之外，有些引腳有特定功能
- TWI接口（SDA A4和SCL A5）：支持通信接口（兼容I2C總線）。
AREF：模擬輸入信號的參考電壓。
Reset：信號為低時復位單片機芯片。

通信接口

串口：ATmega328內置的UART可以通過數(shù)字口0（RX）和1（TX）與外部實現(xiàn)串口通信；ATmega16U2可以訪問數(shù)字口實現(xiàn)USB上的虛擬串口。
TWI（兼容I2C）接口：
SPI 接口：

下載程序

Arduino UNO上的ATmega328已經(jīng)預置了bootloader程序，因此可以通過Arduino軟件直接下載程序到UNO中，參見[[]]。
可以直接通過UNO上ICSP header直接下載程序到ATmega328，參見[[]]。
ATmega16U2的Firmware（固件）也可以通過DFU工具升級，參見[[]]。

物理特征

Arduino UNO的最大尺寸為2.7 x 2.1 inches。

注意要點

Arduino UNO上USB口附近有一個可重置的保險絲，對電路起到保護作用。當電流超過500mA是會斷開USB連接。
Arduino UNO提供了自動復位設計，可以通過主機復位。這樣通過Arduino軟件下在程序到UNO中軟件可以自動復位，不需要在復位按鈕。在印制板上絲印"RESET EN"處可以使能和禁止該功能。