Arduino Genuino UNO 開發板

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Arduino Genuino UNO 開發板

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2015 義大利官方最新產品 Arduino  Genuino Uno

Genuino Uno是基於ATmega328P 的單片機開發板。該開發板由14路數字輸入/輸出引腳(其中6路可以用作PWM輸出)、 6路模擬輸入、1個16MHz的石英晶體振盪器、一個USB接口、1個電源接頭、1個ICSP數據頭以及1個複位按鈕組成。Uno包含了單片機運行所需的所有要素,只需用USB連接線將其連接到計算機,或利用AC-DC適配器或電池供電後即可啟動。Uno的特色在於將ATmega16U2編程為一個USB-to-serial轉換器,以便能簡單、輕鬆和自由地安裝驅動程序。

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商品說明

Arduino Genuino Uno

Arduino.cc 官方最新產品 Genuino Uno

Genuino Uno 是基於ATmega328P 的單片機開發板。該開發板由14路數字輸入/輸出引腳(其中6路可以用作PWM輸出)、 6路模擬輸入、1個16MHz的石英晶體振盪器、一個USB接口、1個電源接頭、1個ICSP數據頭以及1個複位按鈕組成。Uno包含了單片機運行所需的所有要素,只需用USB連接線將其連接到計算機,或利用AC-DC適配器或電池供電後即可啟動。Uno的特色在於將ATmega16U2編程為一個USB-to-serial轉換器,以便能簡單、輕鬆和自由地安裝驅動程序。

“Uno”在意大利語中是“一”的意思,並被用於標記1.0版Arduino軟件(IDE)。Uno開發板和1.0版Arduino軟件(IDE)為Arduino系列的參考版本,現在已經演變為更新版本。原有Arduino Uno開發板屬於USB系列Arduino開發板中的第一個型號, 並作為Arduino平台的參考模型存在;更多有關當前、過去或過時開發板的列表,請參閱[[Main/Boards|開發板的Arduino指數]]。Genuino Uno整合了最新開發的Arduino Uno開發板,是該構架體系中的最新版本。

技術規格
微處理器 ATmega328P
工作電壓 5V
輸入電壓(推薦) 7-12V
輸入電壓(限值) 6-20V
數字輸入/輸出引腳 14路(其中6路可用於PWM輸出)
PWM數字I/ O引腳 6
模擬輸入引腳 6
每路輸入/輸出引腳的直流電流 20 mA
3.3V引腳的直流電流 50 mA
閃存存儲器 32KB,其中引導程序佔用0.5KB
SRAM 2 KB (ATmega328P)
EEPROM 1 KB (ATmega328P)
時鐘頻率 16 MHz
68.6 mm
53.4 mm
25 g

編程

Genuino Uno可通過Arduino軟件(Arduino軟件(IDE))進行編程,通過“工具>>開發板”菜單選擇Arduino/Genuino Uno(根據您的開發板上的單片機來選擇)。更多詳細信息,請參閱參考和教程部分。

Genuino Uno中的ATmega328P已進行預編程處理,同時配有引導程序,允許用戶上傳新的代碼而無需使用外部硬件編程器。ATmega328P使用原有STK500協議進行通信(參考、C線頭文件)。

您還可以繞開引導程序,利用Arduino ISP或類似程序,通過ICSP(在線串行編程)數據頭對單片機進行編程處理,請參閱說明,了解更多詳情。

ATmega16U2固件源代碼可通過Arduino存儲庫獲取。該ATmega16U2裝有DFU引導程序,可以按以下方式激活:有一個電阻器,能將16U2 HWB線拉到地面,從而更容易進入編程模式。然後,您可以使用Atmel FLIP軟件(用於Windows系統)或DFU編程器(用於Mac OS X和Linux系統),以加載新的固件。或者,您可以使用ISP數據頭連接外部編程器(覆蓋DFU引導程序)。更多信息,請參閱本用戶貢獻的教程

警告

Genuino Uno設有恢復式保險絲,可避免您的計算機USB端口遭受短路和過電流影響。雖然大多數計算機設有內部保護,但該保險絲能提供額外的保護。若USB端口上所施加的電流超過了500mA, 保險絲將會自動斷開連接,直到消除短路或過載。

電源

Genuino Uno可以通過USB連接供電,或採用外部電源供電,其所用電源是自動選擇的。

外部(非USB)電源可以來自AC-DC適配器(Wall-Wart)或電池。可以將2.1mm的中心陽性插頭插入開發板的電源插孔以連接適配器。電池導線可插在電源連接器的GND和VIN引腳頭上。

開發板可以在外部供電電源為6-20V的情況下運行。然而,若供電電壓小於7V,則5V引腳可以提供的電壓可能小於5V,從而可能導致開發板不能穩定運行。若所接入電壓超過12V, 電壓穩壓器可能會出現過熱現象,從而使開發板受損。推薦電壓範圍為7-12V。

電源引腳詳情如下所示:

  • Vin. 開發板採用外部電源(對應USB連接供電或其他規定電源供電時的5V電壓)供電時的輸入電壓引腳。您可以通過此引腳輸入電源電壓,或通過電源接頭供電時,可通過該引腳進入電源接頭。
  • 該引腳輸出引自開發板上穩壓器的5V穩壓。可以通過DC電源接頭(7-12V)、USB接口(5V)或開發板的VIN引腳(7-12V)給開發板供電。繞開穩壓器採用5V或3.3V引腳供電可能會損壞開發板,我們不建議採用此方法供電。
  • 3V3. 該引腳輸出由板上穩壓器產生的3.3V電壓,其最大電流消耗為50mA。
  • GND. 接地引腳。
  • IOREF. Genuino開發板上的該引腳提供單片機的參考工作電壓。正確配置的外殼可以讀取IOREF引腳電壓,並選擇合適的電源,或啟用輸出端的電壓轉換器,以便以5V或3.3V電壓運行。

存儲

ATmega328P設有32KB的存儲空間(其中引導程序佔用0.5KB),以及2KB的SRAM以及1KB的EEPROM(可通過EEPROM庫讀取和寫入)。

輸入和輸出

另請參閱Arduino引腳和ATmega328端口映射圖。Atmega8、168和328的映射圖相同。

PIN_MAPPINGPIN MAPPING ATmega328P

Uno上的14路數字引腳中的每一路引腳都可以作為輸入或輸出引腳。這可以通過使用引腳模式()、[ 數字寫入()和數字讀取()功能來實現。各引腳的工作電壓均為5V。各引腳可以提供或接收20mA電流作為推薦工作條件,且配有20-50kΩ的內部上拉電阻(默認處於斷開狀態)。

最大電流值不得超過40mA,以避免對單片機造成永久性損壞。此外,此外,某些引腳還具有專用功能:

  • 接口:0(RX)和1(TX)號引腳”’用於接收(RX)和發送(TX)TTL串行數據。這兩路引腳連接到ATmega16U2的USB-to-TTL串行芯片的相應引腳上。
  • 外部連接中斷:2和3號引腳”’:可以對這些引腳進行配置,以便出現低值、上升沿或下降沿或數值變化等現象時,能發出中斷連接指令。更多詳細信息,請參閱中斷連接指令()功能。
  • PWM:3、5、6、9、10和11號引腳”’:能通過[[Reference/AnalogWrite|模擬寫入()]]功能,提供8位PWM輸出。
  • SPI:10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)和13(SCK)號引腳”’:這些引腳支持通過SPI庫進行SPI通信。
  • LED:13號引腳”’:有一個內置LED連接到13號數字引腳。當引腳位於高位值時,LED亮起,而當引腳位於低位值時,LED熄滅。
  • TWI:A4(SDA)引腳以及A5(SCL)引腳”’:支持通過線庫進行TWI通信

Genuino Uno配有6路模擬輸入,分別標記為A0到A5。每路輸入提供10位分辨率(即1024位不同的值)。雖然可以通過AREF引腳和模擬參考()功能來改變模擬輸入的上限值,但其默認輸入值範圍為0-5V。

開發板上還配有其他的引腳:

  • 模擬輸入參考電壓,與模擬參考()功能一同使用。
  • 復位”’:減小該引腳的輸入值,以便讓單片機復位。該功能通常用於因外殼限制了開發板上的複位按鈕,而需要在外殼中添加一個複位按鈕的情況。

通信

Genuino Uno配有許多設施,便於與計算機、另一個Arduino/Genuino開發板或其他單片機通信。ATmega328提供UART用於TTL(5V)串行通信,這可以通過0(RX)1(TX)號數字引腳實現。開發板上的ATmega16U2能通過USB接通串行通信,並在計算機(採用Windows系統的計算機將需要配置一個.inf文件,而採用OSX和Linux系統的計算機將自動識別開發板為COM端口)中提供一個軟件虛擬COM端口。。Arduino軟件(IDE)中包含有串口監聽軟件,允許通過開發板發送和接收簡單的文本數據。通過ATmega16U2芯片和USB接口將數據傳輸到計算機時,開發板上的RX和TX LED會閃爍(不適用於第0和1號引腳上的串行通信)。

可通過軟件串行庫在Uno的任意數字引腳上實現串行通信。

ATmega328P還支持I2C(TWI)和SPI通信。Arduino軟件(IDE)包括一個線庫,以簡化使用I2C總線的操作,更多詳細信息請參閱文檔。對於SPI通信,請參閱SPI庫。

自動(軟件)復位

對於Genuino Uno開發板,用戶可以通過其所連接電腦中正在運行的軟件將其複位,而不需要在上傳代碼之前手動按下復位按鈕。ATmega16U2的其中一根硬件流控制線(DTR)通過一個100納法的電容器連接到ATmega328P的複位線上。該線路被確定(降低)後,復位線降到足夠長度以復位芯片。通過該功能,Arduino軟件允許用戶通過輕按Arduino軟件(IDE)上的上傳按鈕來上傳代碼。這意味著,引導程序逾時更短,因為降低DTR可以與啟動上傳代碼協調進行。
這種設置還具有其他含義。當Uno連接到採用Mac OS X或Linux系統的計算機時,每次從軟件(通過USB)連接到Uno時,Uno都會進行複位操作。在復位後的0.5s左右時間內,引導程序將在Uno上運行。若將Uno編程設計為忽略缺陷數據(即除新代碼上傳以外的任何數據), 則打開連接後,Uno將會攔截發送到開發板上的前面幾個字節的數據。若Uno首次啟動時,開發板上運行的草圖接收了一次性配置或其他數據,請確保連接打開後以及發送該數據之前,與Uno通信的軟件有等待1s。
Genuino Uno開發板含有導線,可將其切斷,以禁用自動復位。可將導線兩端的焊盤焊接在一起,以重新啟用導線。該導線標有“RESET-EN”標籤。您還可以將一個引自5V的110Ω電阻器連接到復位線,以禁用自動復位功能。更多詳細信息,

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