前言:
Arduino UNO R3是Arduino產(chǎn)品中最適合入門且功能齊全的一款開發(fā)板,本文將詳細介紹Arduino UNO R3開發(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公司推出的開源微控制器開發(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20MIPS的性能。具有十分強大的功能和廣泛的應(yīng)用。它有14個數(shù)字輸入/輸出引腳(其中6個可以用作PWM輸出),6個模擬輸入,一個16 MHz陶瓷諧振器,一個USB連接,一個電源插孔,一個ICSP頭和一個復(fù)位按鈕。
二.Arduino UNO R3用途
通過配合Arduino IDE的使用,用戶可以通過編寫代碼程序,上傳至開發(fā)板以用來控制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)、嵌入式開發(fā)、傳感器、智能機器人等領(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)為開發(fā)板供電時,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,它會覆蓋USB或其他引腳提供的電源,為開發(fā)板供電。
5V:這是開發(fā)板上穩(wěn)定的5V電壓輸出引腳,可以通過它為開發(fā)板上的其他組件或外部設(shè)備供電。
3.3V:這個引腳提供穩(wěn)定的3.3V電壓輸出,最大驅(qū)動電流為50mA。這個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,并確保整個電路有一個公共的邏輯參考電平。
2.模擬輸入引腳:
A0~A5:這六個引腳用于讀取外部模擬信號。模擬信號是一種連續(xù)變化的信號,可以表示溫度、壓力、光強等多種物理量。Arduino通過這些引腳讀取這些模擬信號,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)備的開關(guān)狀態(tài)。
D13:這個引腳連接了一個板載的LED指示燈。用戶可以通過編程控制這個引腳的狀態(tài),從而控制LED燈的亮滅。這是一個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編程控制這些引腳的電壓,從而實現(xiàn)更精細的控制,如調(diào)節(jié)電機的速度或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,標有TX(發(fā)送)和RX(接收)的兩個引腳用于串口通訊。在Arduino編程中,用戶可以使用這兩個引腳與計算機或其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。
4.其他引腳:
RESET:這是一個復(fù)位引腳。當(dāng)用戶按下連接到這個引腳的按鈕時,Arduino會重置其內(nèi)部狀態(tài),恢復(fù)到初始狀態(tài)。這是一個非常有用的功能,特別是在程序出現(xiàn)問題或Arduino無法正常工作時。
接口:
1.USB接口:如前所述,這個接口用于連接計算機和開發(fā)板,進行電源供應(yīng)和串行通信。
2.ICSP(In-Circuit Serial Programming)接口:這個接口允許用戶在開發(fā)板上直接編程或調(diào)試微控制器,而無需將微控制器從開發(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 |
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(其中6個提供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)隨機存取存儲器 |
2 KB (ATmega328P) |
EEPROM eepm 帶電可擦可編程只讀存儲器 |
1 KB (ATmega328P) |
Clock Speed 時鐘速度 |
16 MHz |
LED_BUILTIN LED燈 |
13 |
Length 長度 | 68.6 mm |
Width 寬度 | 53.4 mm |
Weight 重量 | 25 g |
六.文獻
本文部分圖片和內(nèi)容引自 Arduino官網(wǎng),如需更多相關(guān)文獻資料請訪問:Arduino Docs | Arduino Documentation
https://docs.arduino.cc/
以下提供針對(Arduino UNO R3)相關(guān)資料的直通鏈接:
1.Arduino UNO R3文獻資料
UNO R3 | Arduino Documentationhttps://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3/#features
2.Arduino UNO R3數(shù)據(jù)手冊
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)合各類硬件進行嵌入式開發(fā)。如有疑問或提供意見,請在評論區(qū)指出,謝謝!!!