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Arduino硬件介绍(一)|Arduino UNO R3开发板介绍、原理和功能

作者:佚名    文章来源:网络整理    点击数:    更新时间:2024/4/6

前言:

Arduino UNO R3是Arduino产品中最适合入门且功能齐全的一款开发板,本文将详细介绍Arduino UNO R3开发板的原理、功能以及用途。

Arduino UNO R3开发板 

Arduino UNO R3开发板 

一.Arduino UNO R3介绍

Arduino UNO R3是一款由Arduino公司推出的开源微控制器开发板。板载ATmega328P微控制器,这款微控制器具有20MHz的最大工作频率,以及高达20MIPS的性能。具有十分强大的功能和广泛的应用。它有14个数字输入/输出引脚(其中6个可以用作PWM输出),6个模拟输入,一个16 MHz陶瓷谐振器,一个USB连接,一个电源插孔,一个ICSP头和一个复位按钮。

Arduino UNO R3开发板 

二.Arduino UNO R3用途

通过配合Arduino IDE的使用,用户可以通过编写代码程序,上传至开发板以用来控制Arduino UNO R3与各种外部硬件设备相结合,如控制LED灯,红外遥控,电机和各类传感器等多种硬件。Arduino UNO R3通常在物联网、嵌入式开发、传感器、智能机器人等领域具有广泛应用。

三.Arduino UNO R3的引脚及接口介绍

Arduino UNO R3的引脚及接口介绍 

引脚:

1.电源引脚:

VIN:这是外部直流电源的输入引脚。当用户使用外部电源(如电池或电源适配器)为开发板供电时,应该将此引脚与电源的正极相连。当VIN引脚有电压输入时,它会覆盖USB或其他引脚提供的电源,为开发板供电。

5V:这是开发板上稳定的5V电压输出引脚,可以通过它为开发板上的其他组件或外部设备供电。

3.3V:这个引脚提供稳定的3.3V电压输出,最大驱动电流为50mA。这个电压常用于为某些特定组件供电。

GND:这是地线引脚,所有的电压和电流都以此为参考。在电路中,GND引脚用于闭合电路回路,并确保整个电路有一个公共的逻辑参考电平。

2.模拟输入引脚:

A0~A5:这六个引脚用于读取外部模拟信号。模拟信号是一种连续变化的信号,可以表示温度、压力、光强等多种物理量。Arduino通过这些引脚读取这些模拟信号,然后将其转换为数字值,供程序使用。

3.数字输入输出引脚:

Arduino UNO R3拥有14个数字I/O引脚,这些引脚既可以作为输入引脚读取外部设备的逻辑状态(高电平或低电平),也可以作为输出引脚控制外部设备的开关状态。

D13:这个引脚连接了一个板载的LED指示灯。用户可以通过编程控制这个引脚的状态,从而控制LED灯的亮灭。这是一个非常有用的指示工具,可以帮助用户了解代码的执行情况。

PWM引脚:Arduino UNO R3的某些数字引脚(D3、D5、D6、D9、D10、D11)支持PWM(脉宽调制)功能。这意味着用户可以通过编程控制这些引脚的电压,从而实现更精细的控制,如调节电机的速度或LED的亮度。

D0~D12:这些引脚也可以作为数字输入/输出引脚使用。其中,标有TX(发送)和RX(接收)的两个引脚用于串口通讯。在Arduino编程中,用户可以使用这两个引脚与计算机或其他设备进行数据交换。

4.其他引脚:

RESET:这是一个复位引脚。当用户按下连接到这个引脚的按钮时,Arduino会重置其内部状态,恢复到初始状态。这是一个非常有用的功能,特别是在程序出现问题或Arduino无法正常工作时。

接口:

1.USB接口:如前所述,这个接口用于连接计算机和开发板,进行电源供应和串行通信。

2.ICSP(In-Circuit Serial Programming)接口:这个接口允许用户在开发板上直接编程或调试微控制器,而无需将微控制器从开发板上取下。

Arduino UNO R3的引脚及接口介绍 

Arduino UNO R3的引脚及接口介绍 

 

四.Arduino UNO R3电路图

Arduino UNO R3电路图 

Arduino UNO R3电路图PCB 

五.Arduino UNO R3的技术规格

Microcontroller

单片机

ATmega328P

Operating Voltage

工作电压

5V

Input Voltage (recommended)

输入电压(推荐)

7-12V

Input Voltage (limit)

输入电压(极限)

6-20V

Digital I/O Pins

数字I/O引脚

14 (of which 6 provide PWM output)

14个(其中6个提供PWM输出)

PWM Digital I/O Pins

PWM数字I/O引脚

6

Analog Input Pins

模拟输入引脚

6

DC Current per I/O Pin

每个I/O引脚的直流电流

20 mA

DC Current for 3.3V Pin

3.3V引脚直流电流

50 mA

Flash Memory

闪存

32 KB (ATmega328P) of which 0.5 KB used by bootloader

32KB(ATmega328P),其中0.5 KB用于引导加载程序

SRAM

静态随机存取存储器

2 KB (ATmega328P)

EEPROM eepm

带电可擦可编程只读存储器

1 KB (ATmega328P)

Clock Speed

时钟速度

16 MHz

LED_BUILTIN

LED灯

13
Length 长度 68.6 mm
Width 宽度 53.4 mm
Weight 重量 25 g

六.文献

本文部分图片和内容引自​ Arduino官网,如需更多相关文献资料请访问:Arduino Docs | Arduino Documentation

https://docs.arduino.cc/

以下提供针对(Arduino UNO R3)相关资料的直通链接:

1.Arduino UNO R3文献资料

UNO R3 | Arduino Documentationhttps://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3/#features

2.Arduino UNO R3数据手册

A000066-datasheet.pdf (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf

3.Arduino UNO R3引脚图

A000066-full-pinout.pdf (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/pinouts/A000066-full-pinout.pdf

4.Arduino UNO R3电路图

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

总结:

以上为本篇文章的所有内容,本篇文章主要深入介绍Arduino UNO R3开发板的原理,后续将以Arduino UNO R3为基础结合各类硬件进行嵌入式开发。如有疑问或提供意见,请在评论区指出,谢谢!!!

Tags:Arduino,开发板,入门  
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