首先开发板实物图如下：

在本篇攵章中我们将详细介绍arduino中断引脚开发板的硬件电路部分，具体来说就是介绍arduino中断引脚 Uno开发板的引脚分配图及定义。arduino中断引脚 Uno微控制器采用的是Atmel的ATmega328 arduino中断引脚 Uno开发板的引脚分配图包含14个数字引脚、6个模拟输入、电源插孔、USB连接和ICSP插头。引脚的复用功能提供了更多的不同选項例如驱动电机、LED、读取传感器等。在这篇文章中我们将介绍arduino中断引脚 Uno引脚的功能。

arduino中断引脚 Uno开发板可以使用三种方式供电：

●    直流電源插孔 -可以使用电源插孔为arduino中断引脚开发板供电电源插孔通常连接到一个适配器。开发板的供电范围可以是5-20V但制造商建议将其保持茬7-12V之间。高于12V时稳压芯片可能会过热，低于7V可能会供电不足

●    VIN引脚 - 该引脚用于使用外部电源为arduino中断引脚 Uno开发板供电。电压应控制在上述提到的范围内

在电源插孔的正极与VIN引脚之间链接有一个极性保护的二极管，额定电流为1安培

您使用的电源决定了可用于电路的功率。例如使用USB为电路供电时，电流最大限制在500mA考虑到该电源也用于为MCU、外围设备、板载稳压器和与其连接的组件供电。当通过电源插座戓VIN为电路供电时可用的最大电流取决于arduino中断引脚开发板上的5V和/thread-831-1-/cai_xingyun/article/details/ /*+++++++ ...

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欢迎来到【高训工控】专业课堂苐75期

本期由叶老师为大家带来

从这期开始将会开始关于arduino中断引脚这一开源电子原型平台的教学。本期文章将会让大家对arduino中断引脚有一個初步的认识，以及对其硬件设备“开发板”进行一系列的讲解

arduino中断引脚是基于单片机二次开发的一个开发平台，不知大家有无接触过單片机的学习单片机时，我们需要先学习单片机架构、CPU、寄存器、内存等各种底层散件的基础理论与应用知识进行项目开发时，使用單片机还常常要设计、制作硬件而arduino中断引脚事先就进行了关于底层的开发，关于硬件的基本驱动已经事先编写好我们可以完全不需要叻解其内部硬件结构和寄存器设置，只需要知道相关端口的功能进行软件上程序的编写就好。

要是各位想做一些小项目想快速入门的話，arduino中断引脚是很好的选择那么接下来，我们来了解一下arduino中断引脚开发板的基本构造

以目前常见的arduino中断引脚 uno R3为例，图示已标出使用arduino中斷引脚开发板时所要了解的端口及元器件简要说明如下:

之前提及arduino中断引脚是一款基于单片机二次开发的平台，其核心部件自然是微控制器也称单片机(单片微型计算机)，是一种将中央处理器(CPU)、内存(RAM、ROM)、输入输出端口(I/O)、定时器等主要计算机功能部件集成在一块电路芯片上的唍善的微型计算机系统

UNO开发板采用的单片机型号为ATmega328p，当然单片机型号众多，但其核心内容无太大区别只要性能跟得上，这部分选择還是很广泛的

图示为第三方的UNO开发板，同样采用ATmega328p

但为了减少成本采用了贴片式

uno开发板的供电方式有以下三种：

1.通过直流(DC)电源接口为开發版供电。开发板的供电范围为5~20V但为了避免稳压芯片过热或供电不足，建议控制在7~12V之间

图示为两种电源供给模块，左边为通过六节1.5V的5號电池提供9V的输入电压右边为直接使用6F22电池提供9V的输入电压。

2.通过USB接口与计算机相连接时计算机可为开发板提供5V电压及500mA工作电流。

3.通過电源端口的VIN引脚输入与DC电源接口一样，输入电压也建议在7~12V之间接线时，电源正极与VIN引脚间需要连接一个具有极性保护的二极管负極则与电源端口处的GND引脚相连。另外输入电源需要稳压，否则非常容易损坏开发板

对于电源端口，其他引脚的功能如下：

5V、3.3V:用于为外蔀组件提供5V和3.3V两种不同规格的稳压电源

RESET:复位引脚，当有输入令其为高电平状态时将主板复位，功能与复位按钮相同

IOREF：输入/输出参考引腳用于令扩展板适配开发板，提供或接受对应的电压(3.3V或5V)

第三方开发版的电源端口，该板IOREF引脚固定为5V

之前讲解机器人也有提及过数字量輸入/输出数字量是由0和1组成的信号,其数据值由高电平(1)与低电平(0)决定。如图示标有橙色D(数字)的引脚均可作为数字引脚使用，当数字引脚鼡于输出信号时通过设置为5V或0V，对应1与0两种信号的输出

当用作输入信号时，由于电压由外部设备提供这一输入电压允许范围为0~5V。但為了保证逻辑关系正确输入高电平(1)时输入电压应尽量接近5V，输入低电平(0)时输入电压应尽量接近0V

arduino中断引脚开发板数字量输入/输出端口示意图

UNO开发板自身提供20个数字引脚(D0~D19)，但D14~D19这六个引脚一般作为模拟量输入引脚使用另外,部分引脚还可用作其他功能：

PWM输出：图示中带有~的引腳(3、5、6、9、10、11)，均可输出PWM信号即脉冲信号。常见应用有直流电机的速度控制、LED灯的亮度控制等这部分内容会在后面课程中详解。

串行通信：引脚0与引脚1分别可用作串行通信时的RX(Receive,接收)及TX(Transport,发送)常见通过USB转TTL线，与其他设备进行连接通信实际上，开发板通过USB接口与电脑连接就是串行通信的一种。

Interface串行外设接口)，是一种串行数据协议由微控制器用来与总线中的一个或多个外部设备进行通信。在SPI总线上總是有一个设备表示为主设备，其余所有设备都表示为从设备在大多数情况下，微控制器是主设备各引脚功能如下：

SS：Slave Select,从设备选择，確定主设备当前与哪个设备进行连接通信；

SCK：Serial Clock由主设备生成的用于同步数据传输的时钟信号；

对于ICSP接口，其具有六个针脚一般面板上會通过一个白点来标识一号针脚，各针脚对应功能如图所示：

I2C通信：与上述SPI通信最大的不同I2C通信仅使用SCL、SDA两根信号线：

SCL:Serial Clock，串行时钟线傳输时钟信号用于同步数据传输，一般是主设备向从设备提供；

两块arduino中断引脚设备的I?C通信示意图

arduino中断引脚开发板模拟量输入端口示意图

UNO開发板具有6个模拟量引脚(A0~A5)上文有提及，它们也可作为数值量引脚(D14~D19)使用图中ADC表示模拟到数字转换器，即用于将模拟信号(常见为电压信号)轉换为数字信号的电子电路对于模拟信号的转换，我们先来了解什么是基准值和分变率：在转换过程中为了量化模拟信号，需要一个基准值来作为转换基准而分辨率，一般用位来表示即转换成数字量时，可以用多少位的数值来表示模拟量

以文中的arduino中断引脚开发板為例，其默认基准电压为5V具有10位分辨率(可以参考之前讲解ABB机器人时的相关知识，通过10组数字量信号组成的从而表示1024个值)。那么该开发板所能识别的最小电压为：5/1024V当输入电压为2.5V时，转换的数字量为(1024×(5/2.5))=512

需要注意，一般默认基准电压同时也是单片机在转换时所能承受的最高电压若对该开发板的模拟量引脚接入5V以上的输入电压，则会对单片机芯片造成损坏因此在使用开发板时，还是需要先了解他的基准電压值哦另外，基准电压可通过位于数字量端口的AREF引脚接入外部基准源往下调整以获得更高的精度。

最后由于arduino中断引脚的电压输出呮有固定几种，因此不能直接输出模拟电压但可通过PWM的方式输出脉冲信号，经处理后来等效获得所需要的模拟量信号(如波形、电压等)

UNO開发板一共配置了四颗指示灯，大部分开发板也会配置这四颗指示灯各指示灯说明如下：

ON:电源指示灯，当开发板连接上电源时会点亮

L:与D13引脚关联当D13为高电平时点亮；

RX:串行通信时的接收指示灯，对应D0引脚当开发板接收数据时闪烁；

TX:串行通信时的发送指示灯，对应D1引脚當开发板发送数据时闪烁；

arduino中断引脚 nano 开发板，同样也配置上述的四颗指示灯

arduino中断引脚作为一款开源电子原型平台其其硬件开发板与集成開发环境arduino中断引脚 IDE都是开源的。基于这一点市面上除了官方原装的开发板外，还有很多其他厂商基于官方设计所制造的第三方开发板。

这些第三方开发板在功能上与官方开发板其实都是一样的部分开发板在制作时，也可能在官方提供的设计图纸上追加端口、模块等。在这里就提一下选择、使用这些第三方开发板时的相关注意事项：

1、串口驱动的安装：在安装开发软件arduino中断引脚 IDE是可一并将官方板所需的用于与计算机连接的串口驱动安装。但是由于第三方开发板为了减少成本等原因采用了另外的串口芯片，若该型号的芯片不包含于官方的驱动库内就要另外安装。(关于驱动的安装会在后续课程讲解)

本文用作示例的第三方板使用的串口芯片为CH340g

2、微处理器(单片机)的性能：上文说过单片机型号众多，核心内容无太大区别但性能配置也有高有低。若性能不足就会像我们平时用电脑运行一些软件时，因內存不够、cpu跑不动等原因导致卡顿、甚至无法运行该软件以UNO面板采用的ATmega328p为例,其运行内存只有2KB，要是用于3D打印这类项目则可能因内存不足洏无法运行

3、制作工艺：一些第三方厂商为了节省成本，会采用更便宜的制作工艺像上文提及的第三方板使用贴片式封装处理器，而鈈是官方UNO板那样采用直插式封装这样处理器一旦损坏更换就麻烦了。甚至有些板子也会因制作工艺等原因出现一些奇奇怪怪的问题在選购时也是要注意这点，别因为觉得功能一样就直接去买便宜的开发板。

关于arduino中断引脚的基本硬件介绍就到这里下期将会对集成开发環境arduino中断引脚 IDE、如何安装对应驱动等软件上的操作进行讲解，感兴趣的话请关注本公众号继续收看哦