【Arduino學習筆記01】關於Arduino引腳的一些筆記

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Arduino Uno R3 - 引腳圖

Arduino Uno R3 - 詳細參數

　　　　

Arduino Uno R3 - 存儲

　　Arduino的存儲空間便是其主控芯片所集成的存儲空間。也能夠經過使用外設芯片的方式來擴展Arduino的存儲空間。

　　Arduino UNO的存儲空間分三種：

• Flash，容量爲32 KB。其中0. 5 KB做爲BOOT區用於儲存引導程序，實現經過串口下載程序的功能；另外的31.5 KB做爲用戶儲存程序的空間。相對於如今動輒幾百GB的硬盤，可能以爲32 KB過小了，可是在單片機上，32 KB已經能夠存儲很大的程序了。
• SRAM，容量爲2 KB。SRAM至關於計算機的內存，當CPU進行運算時，須要在其中開闢必定的存儲空間。當Arduino 斷電或復位後，其中的數據都會丟失。
• EEPROM，容量爲1 KB。EEPROM的全稱爲電可擦寫的可編程只讀存儲器，是一種用戶可更改的只讀存儲器，其特色是在Arduino斷電或復位後，其中的數據不會丟失。

Arduino Uno引腳分配 - 電源

　　Arduino UNO能夠經過3種方式供電：

　　一、直流電源插孔

　　能夠使用直流電源插孔爲Arduino開發板供電。電源插孔一般鏈接到一個適配器。

　　開發板的供電範圍能夠是6-20V，但製造商建議將其保持在7-12V之間。高於12V時，穩壓芯片可能會過熱，低於7V可能會供電不足。

 

 

　　二、VIN引腳 - 該引腳用於使用外部電源爲Arduino Uno開發板供電。電壓應控制在上述提到的範圍內。

 

　　三、USB接口 - 鏈接到計算機時，提供500mA/5V電壓。

 

　　所使用的供電方式決定了可用於電路的功率：

• 使用USB爲電路供電時，電流最大限制在500mA。（考慮到該電源也用於爲MCU、外圍設備、板載穩壓器和與其鏈接的組件供電。）
• 當經過電源插座或VIN爲電路供電時，可用的最大電流取決於Arduino開發板上的5V和3.3V穩壓器。

 

　　電源引腳說明：

　　

 

• VIN --- 能夠經過此引腳向UNO供電；VIN有電時將忽略從USB或者其餘引腳接入的電源
• 5V --- 提供穩壓的3.3V，爲外部電子元件供電
• 3.3V --- 提供穩壓的3.3V，爲外部電子元件供電
• GND --- GND引腳與設備外殼相接（接地），用於閉合電路迴路，並在整個電路中提供一個公共邏輯參考電平。

Arduino Uno引腳分配 - 數字引腳

Arduino Uno的引腳0-13用做數字輸入/輸出引腳。其中，引腳13鏈接到板載的LED指示燈；引腳三、五、六、九、十、11具備PWM功能。

須要注意的是：

●    每一個引腳可提供/接收最高40 mA的電流。但推薦的電流是20毫安。

●    全部引腳提供的絕對最大電流爲200mA。

 

數字電平意味着什麼？

數字是一種表示1位電壓的方式：0或1。Arduino上的數字引腳是根據用戶需求設計爲輸入或輸出的引腳。數字引腳能夠打開或關閉。開啓時，它們處於5V的高電平狀態，當關閉時，它們處於0V的低電平狀態。

在Arduino上，當數字引腳配置爲輸出時，它們設置爲0或5V。

當數字引腳配置爲輸入時，電壓由外部設備提供。該電壓能夠在0-5V之間變化，並轉換成數字表示（0或1）。爲了肯定這一點，有2個閾值：

●    低於0.8v - 視爲0。

●    高於2.0v - 視爲1。

將組件鏈接到數字引腳時，確保邏輯電平匹配。若是電壓在閾值之間，則返回值將不肯定。

Arduino Uno引腳分配 - 模擬輸入

　　

 

 　　Arduino uno r3 有6個模擬輸入引腳（Analog In），能夠用於接收模擬輸入、用來測定0~5v的電壓，但也可用做數字輸入或數字輸出。

　　咱們看到上圖中每個模擬輸入引腳前面都標註了一個ADC，這是什麼含義呢？這裏就涉及到了模擬輸入的原理。

　　

　　ADC是什麼？

　　ADC表示模擬到數字轉換器。 ADC是用於將模擬信號轉換爲數字信號的電路。將輸入的模擬信號經過ADC轉換爲數字信號，處理器才能對其進行處理。

　　這裏講的模擬輸入是指0~5v的電壓值。在Arduino上，ADC具備10位分辨率，這意味着它能夠經過1,024個數字電平表示模擬電壓。至關於將連續的電壓值0~5v映射到離散的數值0~1023。將0 ~ 5 V的電壓分紅1024份（2^10），算出來即爲4.882mV的測量精度。即：0~4.882mV之間的電壓值映射到數字0，4.883mV~9.764mV之間的電壓值映射到數字1......

 

Arduino Uno引腳分配 - 關於模擬輸出

　　Arduino控制板沒有模擬輸出引腳，可是數字引腳三、五、六、九、十、11具備PWM功能。

 

　　PWM是什麼？

　　脈衝寬帶調製(PWM)，是英文「Pulse Width Modulation」的縮寫，簡稱脈寬調製，是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種很是有效的技術。

　　PWM是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法。

　　PWM有兩個關鍵組成部分：頻率和佔空比。頻率決定了單個週期所用的時間。佔空比 = 一個週期中高電平所佔的時間/整個週期的時間。

　　

LED

• ON：電源指示燈，燈亮時表示Arduino已經通電
• TX：串口發送指示燈。當使用USB鏈接到計算機且Arduino向計算機傳輸數據時，TX燈會點亮。
• RX：串口接收指示燈。當使用USB鏈接到計算機且Arduino接收到計算機傳來的數據時，RX燈會點亮。
• L：可編程控制指示燈。該LED經過特殊電路鏈接到Arduino的13 號引腳，當13號引腳爲高電平或高阻態時，該LED 會點亮；當爲低電平時，不會點亮。所以能夠經過程序或者外部輸入信號來控制該LED的亮滅。能夠用來測試板子是否正常：若是運行Blink程序時，L燈一閃一閃說明板子是好的。

RESET

　　按下該按鍵能夠使Arduino從新啓動，從頭開始運行程序。

　　復位引腳接低電平會使Arduino復位。當復位鍵被按下時，會使該端口接到低電平，從而使Arduino復位。