Arduino 硬體介紹
Arduino 設計之初的目的是希望讓設計師和藝術家們能夠很快地透過它學習電 子和感測器的基礎知識,並應用到他們的設計當中。設計中所要表現的想法和創意 才是最主要的,至於單片機如何工作,硬體的電路是如何構成的,設計師和藝術家 們並不需要考慮。h1h2h3h4Arduino 的出現,大大降低了互動設計的門檻,沒有學過電子知識的人也能夠使 用它製作出各種充滿創意的作品。越來越多的藝術家、設計師開始使用 Arduino 製 作交互藝術品。為了針對不同的應用領域,目前 Arduino 已設計出很多不同的型號 以滿足不同使用者的需要,在這裏簡單介紹一下幾類主要產品,詳細資訊可登錄 Arduino 的主頁 httpss://www.Arduino.cc 查閱。
Arduino 硬體介紹
我們用下面這張Arduino Uno硬體，跟大家介紹一下一般Arduino的硬體上面會有哪些東西。
圖2-1-1Arduino Uno硬體
如上圖所示：
- 支援USB接頭傳輸資料及供電(不需額外電源)。
- 輸入電壓Power Jack，可以單獨使用，不需連接USB電腦時就可以直接接上5V變壓器，或是電池直接供電。（所以1和2只要選選擇一個就可以了）
- FTDI USB 晶片，這是USB的Client 端的晶片，透過這個晶片就可以跟電腦溝通連結傳遞資料。
- Voltage Regulator:穩壓器，保持電壓的穩定。
- LED 燈：用來顯示傳遞接受的資料RX和傳遞出去的資料TX，如有資料進去跟出去的話這LED燈都會閃爍一下，並且這兩個LED燈，和區域7的接腳0和接腳1是相連結的。
- LED 燈：用來顯示區域7的接腳13，是高電壓還低電壓。
- 數位接腳:由右到左那他分別是
7-1：數位接腳0到數位接腳13：你注意看一下印刷，有些字前面有～符號，例如說～10，這個意思是當它可以當成數位接腳10，可以做PWM 的資料輸出，所以呢這個符號的意思是說在這個板子上面，只有特別的接腳可以做PWM 的資料輸出。
7-2：GND: 接地接腳。
7-3：AREF：AREF 是指模擬參考。他的英文全名是 Analogue REFerence，它可以讓我們知道Arduino的參考電壓。例如，如果我們要測量的最大電壓範圍3.3V，我們那我們就需要有一個很好的3.3V，是那我們就可以從AREF接腳取得。 - RX<- 0 和 TX -> 1:意思是說如果要做UART 資料傳遞的話，想要把資料傳進去arduino 的話，可以透過TX -> 1（接腳1），那arduino 如果要做做UART 資料傳遞出去的話，就可以把接腳RX<- 0 （接腳0）接到另外一個硬體上面。今天要提醒一下這兩個接腳，平常他時會跟USB連接線連結在一起了，所以說如果你要把程式燒錄透過USB到這個版子上時，在那個時刻請確定你的接腳0和接腳1上面是沒有任何接線的，不然程式燒錄的動作就會失敗喔！
- LED 燈：電源顯示燈。
- 重新執行程式按鈕。
- ICSP Header:英文的全名是In-circuit serial programming序列燒錄方式， PIC燒錄器燒錄程式的方法，程式記憶體為 Flash 的版本使用方便的ICSP 序列燒錄方式。
- Microcontroller: 控制晶片。
- 類比訊號接腳：a0,a1,a2,a3,a4,a5
- 電源控制的接腳：
13-1: Vin (電源輸入)
13-2: Gnd (接地)
13-3: Gnd (接地)
13-3: 5V (5V 電源輸出)
13-3: 3V3 (3V電源輸出)
13-3: RESET (重新執行程式)
所以說這個板子上面的一共有:
• l Digital I/O 數位式輸入/輸出端共 1~13。
• l Analog I/O 類比式輸入/輸出端共 0~5。
• l 支援USB接頭傳輸資料及供電(不需額外電源)。
• l 支援ICSP線上燒錄功能。
• l 支援TX/RX端子。
• ll 支援支援AREF AREF端子端子。。
• 支援3~6組PWM端子。
• 輸入電壓：
• 接上USB時無須供電。
• 5V~12V DC輸入。
• l 輸出電壓：5V DC輸出
• l 採用Atmel Atmega8/168/328 單晶片。
• l Arduino大小尺寸：寬70mm X 高54mm。
那麼我們的花些時間把微處理器稍微介紹一下，
• ATMEGA168
- RISC 架構
- 16KBytes Flash
- 0.5kBytes EEPROM
- F.max 20Mhz(20MIPS)
- Interrupts *26
- PWM Channels *6
- RTC YES
- 0.5kBytes EEPROM
- 1KBytes SRAM
- I/O *23Pins
- VCC 1.8~5.5V
- 10-bit ADC *6
- 16-bit Timers *1
- Self Program
- Memory YES
- SPI + USART
- Watchdog YES
- UART *1
我會強烈建議呢各位可以去購買長高科技的Arduino ADK Mega2560 開發板，為了他就把所有大多數你會用到的功能的都結合的同一個板子上，因為作學習和練習使用，長高科技的Arduino ADK Mega2560 開發板是基於Arduino Mega2560平台的。其中包含16 個模擬輸入IO口、14個PWM IO口、4個串列埠、1個I2C介面、1個SPI介面、28個數 位IO介面、一個重定開關、一個ICSP下載介面。支援USB介面,可透過USB介面供 電,也可以使用單獨的5V電源供電。Arduino的資源在板子上已經明確標注,用戶可 以很方面地瞭解具體的資源分配,如下圖所示。
圖2-1-3 Arduino ADK Mega2560 開發板
Arduino ADK LAB 功能擴展板利用 DMA ARDUINO BOARD V1.00 硬體平台 提供的 IO 口,可以實現的功能如下:感測器資料獲取以及傳輸、LCD 液晶顯示、 紅外接收、按鍵輸入、三色 LED 燈、搖桿、藍芽無線傳輸、RF 無線傳輸等功能, 如下圖所示:
圖2-1-4 長高科技的Arduino ADK LAB 的介面