手把手教你把5V的Arduino改形成3.3V版本

Arduino Pro Mini是基於ATmega328的微控制板，支持5V/3.3V電壓。可是咱們比較容易買到的是5V供電的版本，有的時候須要用到3.3V版本（好比咱們的軟控DAC）。怎樣才能讓這款闆闆支持3.3V電壓呢。

思路

把5V的Arduino改形成3.3V版本，實際上就是提出了一個問題：5V的Arduino和3.3V版本有什麼不一樣？

實際上AtMega328P能夠支持很寬的電壓範圍。可是在不一樣工做電壓下，能夠跑到的最大主頻是不一樣的。

在5V下能夠跑到16MHz，而在3.3V下只能跑到8MHz。因此咱們首先須要解決時鐘問題。

5V的版本配備的外置晶振是16MHz的，爲了獲得8MHz的主時鐘，咱們能夠修改熔絲位，使用328內部的8MHz RC振盪器。

另外，328內部還有BOD檢測，當電壓低於設置值的時候會自動停機。使用3.3V電源應該把BOD閾值修改成2.7V。

最後，還要刷入支持8MHz主頻的Arduino Bootloader。

這樣改造出來的Arduino，支持3.3V電源電壓，RAW腳穩壓以後仍然獲得5V電壓，Arduino自己執行不受影響。

可是若是把RAW的穩壓輸出用於外設供電，就要仍然使用5V的外設。所以最好是外置一個3.3V的穩壓電源供Arduino和外設使用。

準備工做

一、  若是你歷來沒有使用過Arduino，你首先須要下載IDE。如何安裝在此不贅述。

二、  準備兩塊闆闆，一塊是咱們要刷成3.3V的Arduino Pro Mini目標板。另外一塊是用來燒寫Bootloader的AVR ISP編程器，本文使用一塊Arduino Pro Mini來製做AVR ISP編程器。（沒有特殊緣由，只由於博主恰好有兩塊Arduino Pro Mini）。

　　

三、  一塊USB轉R232轉接板，做爲Arduino ISP編程器。最好是可選擇3.3V和5V供電電壓的，方便最後測試。

注意AVR ISP和Arduino ISP的區別。前面說的AVR ISP是用來燒Bootloader的（Bootloader其實是一個AVR程序），而這裏的Arduino ISP是用來下載Arduino程序的。

　　 

製做流程

1、製做AVR ISP

首先咱們要使用Arduino Pro Mini來製做一個AVR ISP，再用這個AVR ISP來刷目標Arduino的Bootloader。

一、進行這樣的鏈接：Arduino Pro Mini --- 鏈接RS-232 --- USB轉RS-232板 --- 鏈接USB --- 電腦

如圖所示：

　　

注意：

　　1) 串口的RXD和TXD是交換鏈接的，即Arduino的RXD鏈接ISP的TXD；Arduino的TXD鏈接ISP的RXD。

　　2) Arduino ISP上的電源選擇5V。

二、鏈接完畢後，確認串口COM號選擇無誤。

三、在IDE的File的Examples中選擇「ArduinoISP」。這是隨Arduino IDE提供的一個Demo程序，能夠把Arduino製做成一個AVR ISP編程器。

如圖所示：

　　

OK。如今，Upload。

2、修改目標板的熔絲位並燒寫Bootloader

以前的步驟若是你已經完成，說明你已成功的作了一個AVR ISP，接下來修改目標板的熔絲位和燒Bootloader。

Arduino IDE能夠燒寫Bootloader，同時設置熔絲位，這樣就大大方便了咱們的操做。

一、在IDE的tools的programmer中選擇「Arduino as ISP」。

如圖所示：

　　

二、用管理員權限打開「C:\Program Files\Arduino\hardware\arduino\avr\boards.txt」，注意安裝路徑不一樣，路徑可能有差異。Anyway，咱們要修改「boards.txt」，這個文件指定了各類Arduino板的軟件配置、熔絲位和Bootloader。

對照Datasheet，咱們發現擴展熔絲位已經把BOD設爲2.7V了，這樣只須要修改時鐘便可。

找到Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8MHz)，（不是Pro Mini的話就找對應的板子）對照下圖修改：

　　

　　擴展一下：根據Datasheet，只須要修改low_fuses的低4位爲0010，即CKSEL3~CKSEL0這4位：

　　

 

二、進行這樣的鏈接：Arduino Pro Mini --- 鏈接SPI --- AVR ISP --- 鏈接RS-233 --- USB轉RS-232板 --- 鏈接USB --- 電腦

如圖所示：

　　

注意：

　　1）Arduino Pro Mini目標板和AVR ISP板之間的鏈接按照ArduinoISP Demo的說明：

　　

即：

Arduino Pro Mini目標板      AVR ISP板

Rst                                      10

11                                       11

12                                       12

13                                       13

VCC                                    VCC

GND                                    GND　　

　　2) Arduino ISP的電源仍然選擇5V

三、鏈接完畢後，從Arduino IDE的tool中選擇boards -> 「modified Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8 MHz) w/ ATmega328」。（modified是博主本身加的，沒什麼用，爲了好找罷了）

四、上述一切工做完畢，這時，目標板已是板上的豬肉，任你宰割了。Arduino ISP實際上只起它原本的做用——USB轉RS-232和供電。

真正刷寫Bootloader的是AVR ISP，被改變的是Arduino Pro Mini目標板。而後點擊IDE的tools -> 「Burn Bootloader」。

到這步爲止，目標板的熔絲位修改爲功，Bootloader也已經刷新，即目標板已經成功變爲支持3.3V的闆闆了。

按下目標板的RST按鈕，則開始執行8MHz的Bootloader了。

3、測試一把

一、進行這樣的鏈接：Arduino Pro Mini目標板 --- 鏈接RS-232 --- USB轉RS-232板 --- 鏈接USB --- 電腦

這裏要記得把Arduino ISP的供電電壓選爲3.3V。

二、打開IDE的file的examples，選擇blink。而後Upload。

若是目標板按照預期的進行間隔1s，持續1s的閃爍。那麼，恭喜你，你已成功製做了一枚支持3.3V的Arduino Pro Mini闆闆~~