前言:
Arduino UNO R3是Arduino產(chǎn)品中最適合入門(mén)且功能齊全的一款開(kāi)發(fā)板,本文將詳細(xì)介紹Arduino UNO R3開(kāi)發(fā)板的原理、功能以及用途。
一.Arduino UNO R3介紹
Arduino UNO R3是一款由Arduino公司推出的開(kāi)源微控制器開(kāi)發(fā)板。板載ATmega328P微控制器,這款微控制器具有20MHz的最大工作頻率,以及高達(dá)20MIPS的性能。具有十分強(qiáng)大的功能和廣泛的應(yīng)用。它有14個(gè)數(shù)字輸入/輸出引腳(其中6個(gè)可以用作PWM輸出),6個(gè)模擬輸入,一個(gè)16 MHz陶瓷諧振器,一個(gè)USB連接,一個(gè)電源插孔,一個(gè)ICSP頭和一個(gè)復(fù)位按鈕。
二.Arduino UNO R3用途
通過(guò)配合Arduino IDE的使用,用戶可以通過(guò)編寫(xiě)代碼程序,上傳至開(kāi)發(fā)板以用來(lái)控制Arduino UNO R3與各種外部硬件設(shè)備相結(jié)合,如控制LED燈,紅外遙控,電機(jī)和各類傳感器等多種硬件。Arduino UNO R3通常在物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式開(kāi)發(fā)、傳感器、智能機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
三.Arduino UNO R3的引腳及接口介紹
引腳:
1.電源引腳:
VIN:這是外部直流電源的輸入引腳。當(dāng)用戶使用外部電源(如電池或電源適配器)為開(kāi)發(fā)板供電時(shí),應(yīng)該將此引腳與電源的正極相連。當(dāng)VIN引腳有電壓輸入時(shí),它會(huì)覆蓋USB或其他引腳提供的電源,為開(kāi)發(fā)板供電。
5V:這是開(kāi)發(fā)板上穩(wěn)定的5V電壓輸出引腳,可以通過(guò)它為開(kāi)發(fā)板上的其他組件或外部設(shè)備供電。
3.3V:這個(gè)引腳提供穩(wěn)定的3.3V電壓輸出,最大驅(qū)動(dòng)電流為50mA。這個(gè)電壓常用于為某些特定組件供電。
GND:這是地線引腳,所有的電壓和電流都以此為參考。在電路中,GND引腳用于閉合電路回路,并確保整個(gè)電路有一個(gè)公共的邏輯參考電平。
2.模擬輸入引腳:
A0~A5:這六個(gè)引腳用于讀取外部模擬信號(hào)。模擬信號(hào)是一種連續(xù)變化的信號(hào),可以表示溫度、壓力、光強(qiáng)等多種物理量。Arduino通過(guò)這些引腳讀取這些模擬信號(hào),然后將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,供程序使用。
3.數(shù)字輸入輸出引腳:
Arduino UNO R3擁有14個(gè)數(shù)字I/O引腳,這些引腳既可以作為輸入引腳讀取外部設(shè)備的邏輯狀態(tài)(高電平或低電平),也可以作為輸出引腳控制外部設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
D13:這個(gè)引腳連接了一個(gè)板載的LED指示燈。用戶可以通過(guò)編程控制這個(gè)引腳的狀態(tài),從而控制LED燈的亮滅。這是一個(gè)非常有用的指示工具,可以幫助用戶了解代碼的執(zhí)行情況。
PWM引腳:Arduino UNO R3的某些數(shù)字引腳(D3、D5、D6、D9、D10、D11)支持PWM(脈寬調(diào)制)功能。這意味著用戶可以通過(guò)編程控制這些引腳的電壓,從而實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的控制,如調(diào)節(jié)電機(jī)的速度或LED的亮度。
D0~D12:這些引腳也可以作為數(shù)字輸入/輸出引腳使用。其中,標(biāo)有TX(發(fā)送)和RX(接收)的兩個(gè)引腳用于串口通訊。在Arduino編程中,用戶可以使用這兩個(gè)引腳與計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
4.其他引腳:
RESET:這是一個(gè)復(fù)位引腳。當(dāng)用戶按下連接到這個(gè)引腳的按鈕時(shí),Arduino會(huì)重置其內(nèi)部狀態(tài),恢復(fù)到初始狀態(tài)。這是一個(gè)非常有用的功能,特別是在程序出現(xiàn)問(wèn)題或Arduino無(wú)法正常工作時(shí)。
接口:
1.USB接口:如前所述,這個(gè)接口用于連接計(jì)算機(jī)和開(kāi)發(fā)板,進(jìn)行電源供應(yīng)和串行通信。
2.ICSP(In-Circuit Serial Programming)接口:這個(gè)接口允許用戶在開(kāi)發(fā)板上直接編程或調(diào)試微控制器,而無(wú)需將微控制器從開(kāi)發(fā)板上取下。
四.Arduino UNO R3電路圖
五.Arduino UNO R3的技術(shù)規(guī)格
Microcontroller 單片機(jī) |
ATmega328P |
Operating Voltage 工作電壓 |
5V |
Input Voltage (recommended) 輸入電壓(推薦) |
7-12V |
Input Voltage (limit) 輸入電壓(極限) |
6-20V |
Digital I/O Pins 數(shù)字I/O引腳 |
14 (of which 6 provide PWM output) 14個(gè)(其中6個(gè)提供PWM輸出) |
PWM Digital I/O Pins PWM數(shù)字I/O引腳 |
6 |
Analog Input Pins 模擬輸入引腳 |
6 |
DC Current per I/O Pin 每個(gè)I/O引腳的直流電流 |
20 mA |
DC Current for 3.3V Pin 3.3V引腳直流電流 |
50 mA |
Flash Memory 閃存 |
32 KB (ATmega328P) of which 0.5 KB used by bootloader 32KB(ATmega328P),其中0.5 KB用于引導(dǎo)加載程序 |
SRAM 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 |
2 KB (ATmega328P) |
EEPROM eepm 帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器 |
1 KB (ATmega328P) |
Clock Speed 時(shí)鐘速度 |
16 MHz |
LED_BUILTIN LED燈 |
13 |
Length 長(zhǎng)度 | 68.6 mm |
Width 寬度 | 53.4 mm |
Weight 重量 | 25 g |
六.文獻(xiàn)
本文部分圖片和內(nèi)容引自 Arduino官網(wǎng),如需更多相關(guān)文獻(xiàn)資料請(qǐng)?jiān)L問(wèn):Arduino Docs | Arduino Documentation
https://docs.arduino.cc/
以下提供針對(duì)(Arduino UNO R3)相關(guān)資料的直通鏈接:
1.Arduino UNO R3文獻(xiàn)資料
UNO R3 | Arduino Documentationhttps://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3/#features
2.Arduino UNO R3數(shù)據(jù)手冊(cè)
A000066-datasheet.pdf (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf
3.Arduino UNO R3引腳圖
A000066-full-pinout.pdf (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/pinouts/A000066-full-pinout.pdf
4.Arduino UNO R3電路圖
UNO-TH_Rev3e.sch (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/schematics/A000066-schematics.pdf
5.Arduino UNO R3 CAD文件
https://docs.arduino.cc/static/f70b5045f5f73c41d96e4b12775c31c6/A000066-cad-files.zip
https://docs.arduino.cc/static/f70b5045f5f73c41d96e4b12775c31c6/A000066-cad-files.zip
總結(jié):
以上為本篇文章的所有內(nèi)容,本篇文章主要深入介紹Arduino UNO R3開(kāi)發(fā)板的原理,后續(xù)將以Arduino UNO R3為基礎(chǔ)結(jié)合各類硬件進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)。如有疑問(wèn)或提供意見(jiàn),請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)指出,謝謝。!