Arduino硬件介绍（一）|Arduino UNO R3开发板介绍、原理和功能

前言：

      Arduino UNO R3是Arduino产品中最适合入门且功能齐全的一款开发板，本文将详细介绍Arduino UNO R3开发板的原理、功能以及用途。

一.Arduino UNO R3介绍

      Arduino UNO R3是一款由Arduino公司推出的开源微控制器开发板。板载ATmega328P微控制器，这款微控制器具有20MHz的最大工作频率，以及高达20MIPS的性能。具有十分强大的功能和广泛的应用。它有14个数字输入/输出引脚(其中6个可以用作PWM输出)，6个模拟输入，一个16 MHz陶瓷谐振器，一个USB连接，一个电源插孔，一个ICSP头和一个复位按钮。

二.Arduino UNO R3用途

      通过配合Arduino IDE的使用，用户可以通过编写代码程序，上传至开发板以用来控制Arduino UNO R3与各种外部硬件设备相结合，如控制LED灯，红外遥控，电机和各类传感器等多种硬件。Arduino UNO R3通常在物联网、嵌入式开发、传感器、智能机器人等领域具有广泛应用。

三.Arduino UNO R3的引脚及接口介绍

引脚：

1.电源引脚：

      VIN：这是外部直流电源的输入引脚。当用户使用外部电源（如电池或电源适配器）为开发板供电时，应该将此引脚与电源的正极相连。当VIN引脚有电压输入时，它会覆盖USB或其他引脚提供的电源，为开发板供电。

      5V：这是开发板上稳定的5V电压输出引脚，可以通过它为开发板上的其他组件或外部设备供电。

      3.3V：这个引脚提供稳定的3.3V电压输出，最大驱动电流为50mA。这个电压常用于为某些特定组件供电。

      GND：这是地线引脚，所有的电压和电流都以此为参考。在电路中，GND引脚用于闭合电路回路，并确保整个电路有一个公共的逻辑参考电平。

2.模拟输入引脚：

      A0~A5：这六个引脚用于读取外部模拟信号。模拟信号是一种连续变化的信号，可以表示温度、压力、光强等多种物理量。Arduino通过这些引脚读取这些模拟信号，然后将其转换为数字值，供程序使用。

3.数字输入输出引脚：

      Arduino UNO R3拥有14个数字I/O引脚，这些引脚既可以作为输入引脚读取外部设备的逻辑状态（高电平或低电平），也可以作为输出引脚控制外部设备的开关状态。

      D13：这个引脚连接了一个板载的LED指示灯。用户可以通过编程控制这个引脚的状态，从而控制LED灯的亮灭。这是一个非常有用的指示工具，可以帮助用户了解代码的执行情况。

      PWM引脚：Arduino UNO R3的某些数字引脚（D3、D5、D6、D9、D10、D11）支持PWM（脉宽调制）功能。这意味着用户可以通过编程控制这些引脚的电压，从而实现更精细的控制，如调节电机的速度或LED的亮度。

      D0~D12：这些引脚也可以作为数字输入/输出引脚使用。其中，标有TX（发送）和RX（接收）的两个引脚用于串口通讯。在Arduino编程中，用户可以使用这两个引脚与计算机或其他设备进行数据交换。

4.其他引脚：

      RESET：这是一个复位引脚。当用户按下连接到这个引脚的按钮时，Arduino会重置其内部状态，恢复到初始状态。这是一个非常有用的功能，特别是在程序出现问题或Arduino无法正常工作时。

 

接口：

      1.USB接口：如前所述，这个接口用于连接计算机和开发板，进行电源供应和串行通信。

      2.ICSP（In-Circuit Serial Programming）接口：这个接口允许用户在开发板上直接编程或调试微控制器，而无需将微控制器从开发板上取下。

 

 

四.Arduino UNO R3电路图 

五.Arduino UNO R3的技术规格

六.文献 

      本文部分图片和内容引自​ Arduino官网，如需更多相关文献资料请访问：Arduino Docs | Arduino Documentationhttps://docs.arduino.cc/

      以下提供针对(Arduino UNO R3)相关资料的直通链接：

      1.Arduino UNO R3文献资料

UNO R3 | Arduino Documentationhttps://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3/#features

      2.Arduino UNO R3数据手册

A000066-datasheet.pdf (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf

      3.Arduino UNO R3引脚图

A000066-full-pinout.pdf (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/pinouts/A000066-full-pinout.pdf

      4.Arduino UNO R3电路图

UNO-TH_Rev3e.sch (arduino.cc)https://docs.arduino.cc/resources/schematics/A000066-schematics.pdf

      5.Arduino UNO R3 CAD文件

https://docs.arduino.cc/static/f70b5045f5f73c41d96e4b12775c31c6/A000066-cad-files.ziphttps://docs.arduino.cc/static/f70b5045f5f73c41d96e4b12775c31c6/A000066-cad-files.zip

总结：

      以上为本篇文章的所有内容，本篇文章主要深入介绍Arduino UNO R3开发板的原理，后续将以Arduino UNO R3为基础结合各类硬件进行嵌入式开发。如有疑问或提供意见，请在评论区指出，谢谢！！！