1、经典入门级—Ardunio UNO R3


1.1 性能资源


Arduino UNO R3是一款基于Atmega328的单片机开发板,其板载14个数字IO端口0到13(其中6个端口可以作为PWM信号输出功能使用);6个模拟输入(可做数字信号输入和输出功能)端口A0~A5;1个16MHz的晶体振荡器;一个USB接口;1个DC电源插座;1个ICSP header以及1个复位按钮。Arduino UNO R3的详细参数如下表中所示


微处理器 ATmega328P 数字输入/输出引脚 14路
工作电压 5V PWM数字I/O口 6路
输入电压(推荐) 7~12V 模拟输入引脚 6路
输入电压(限值) 6~20V 输入/输出引脚直流电流 20mA
3.3V引脚直流电流 50mA 时钟频率 16MHz
闪存存储器(Flash) 32KB 长度 68.6mm
静态存储器(SRAM) 2KB 宽度 53.4mm
EEPROM 1KB 重量 25g

针对于UNO开发板共有三种供电方式:


  1. 由USB口供电,此时也可以将写好程序下载至开发板中;
  2. 通过DC电源输入接口供电,即开发板上的圆形插孔。需要注意的是外部输入电压需要在7~12V之间,一般使用2节18650电池串联即可。
  3. 通过电源接口处的5V或VIN端口供电,5V端口处供电电压需稳定为5V,VIN端口的供电为7~12V。

下图中是一块Arduino UNO R3开发板的实物示意图,UNO R3在官网上的售价为23美元,对于初学者来说性价比较高的是国产的UNO R3开发板,在某宝上的售价为16元左右。
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1.2 应用案例


通过对UNO R3开发板硬件资源的简单了解后,就可以知道它可以完成很多很多的小制作,如智能小车、光立方以及环境检测器等等,在机器人的控制中也被经常用到。
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2、强劲系列—Arduino Mega 25601、经典入门级—Ardunio UNO R3


2.1 性能资源


Arduino Mega 2560是一款基于ATmega2560的为微控制板,其板载54路数字IO端口(其中15个端口可以PWM信号输出);16路模拟输入端口;4路UART串口;16MHZ晶振;1个USB接口;1个DC电源插座;1个ICSP header以及1个复位按钮。Mega 2560的详细参数如下表中所示:


微处理器 ATmega2560 数字输入/输出引脚 54路
工作电压 5V PWM数字I/O口 15路
输入电压(推荐) 7~12V 模拟输入引脚 16路
输入电压(限值) 6~20V 输入/输出引脚直流电流 40mA
3.3V引脚直流电流 50mA 时钟频率 16MHz
闪存存储器(Flash) 256KB 长度 101.52mm
静态存储器(SRAM) 8KB 宽度 53.3mm
EEPROM 4KB 重量 3 7g

可以看出Mega 2560更像是UNO的Pro版本,从IO端口、存储器大小等硬件资源上都得到了很大的提升,因此使用它也可以扩展更多的外部电路从而实现更多的控制功能。在供电电源上,UNO与Mega 2560的适配电压是一样的,因此供电方式也与之相同。其实物如下图中所示,在某宝上的价格在40元左右。
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2.2 应用案例


同样地,Arduino Mega 2560也被大量的应用到了各个方面,比如较为经典的3D打印机项目、多轴机械臂控制以及智能物流小车等等,这些项目在网络中都有大量成熟的开源方案。


3、其它系列


3.1 Arduino Nano


Arduino系列有了Mega 2560这个Pro版本,那么必不可少的当属Nano这个Mini版本了。Nano是Arduino系列中体积最小的一块开发板,虽然它的体积很小,但是它也可以完成和UNO一样的工作。所谓“小小身躯,却蕴藏着大大的能量”,说的就是Nano吧。Arduino Nano的详细参数如表中给出,其实物如图中所示。


微处理器 ATmega328 数字输入/输出引脚 22路
工作电压 5V PWM数字I/O口 6路
输入电压(推荐) 7~12V 模拟输入引脚 8路
输入电压(限值) 6~20V 输入/输出引脚直流电流 19mA
3.3V引脚直流电流 40mA 时钟频率 16MHz
闪存存储器(Flash) 32KB 长度 45mm
静态存储器(SRAM) 2KB 宽度 18mm
EEPROM 1KB 重量 7g

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3.2 Arduino Due


Arduino Due是第一款基于32位ARM核心微控制器的Arduino系列开发板,其板载54路数字IO引脚;12路模拟输入;2个DAC以及2个CAN,,因此其功能较为强大。它的详细参数由表C.2.1给出,其实物如图C.2.2所示。


微处理器 AT91SAM3X8E 数字输入/输出引脚 54路
工作电压 3.3V PWM数字I/O口 12路
输入电压(推荐) 7~12V 模拟输入引脚 1 2路
输入电压(限值) 6~16V 输入/输出引脚直流电流 130mA
3.3V引脚直流电流 800mA 时钟频率 84MHz
5V引脚直流电流 800mA 长度 45mm
闪存存储器(Flash) 512KB 宽度 18mm
静态存储器(SRAM) 96KB 重量 7g
模拟输出引脚 2路(DAC)

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3.3 Arduino Yun


Arduino Yun是一款能够支持高级网络廉价和应用程序的专业开发板,具有Linux系统的功能。Yun开发板由两个微处理器组成,一部分是AVR微控制器,另一部分是Linux微处理器。因此Arduino Yun相较于其它系列具备着高的运算速度、便捷的网络连接以及和Linux系统结合的特点。对于Yun开发板的详细参数由表中给出,其实物如图中所示。


微控制器 Atmega32U4 微处理器 Atheros AR9331
工作电压 5V 系统架构 MIPS
输入电压(推荐) 5V 工作电压 3.3V
数字IO引脚 20路 以太网协议 802.3.10 100Mbit/s
PWM数字输出引脚 7路 WiFi协议 802.11b/g/n 2.4GHz
模拟IO引脚 12路 USB Type 2.0 Host
输入/输出引脚直流电流 40mA Card Reader Micro-SD
3.3V电源端口电流 50mA 内存RAM 64MB DDR2
闪存存储器(Flash) 32KB 闪存存储器(Flash) 16MB
静态存储器(SRAM) 2.5KB 时钟频率 400MHz
时钟频率 16MHz 重量 32g
长度_宽度 73mm_53mm

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4、万能的扩展板


在上述小节介绍各种系列的Arduino开发板,针对不同的项目可以采用不同的单片机。在实际当中需要应用的场景都是复杂的,可以通过外围电路的连接和设计来匹配不同的场合,此时Arduino扩展板就应运而生了。扩展板通常和Arduino开发板拥有着一样的引脚位置,方便于堆叠到开发板上,它需要具备完成某一种或多种特定功能的电路。因此,使用扩展板可以方便简化一部分电路的搭建从而缩减开发时间。常用的扩展板有传感器扩展板、CAN总线扩展板、舵机扩展板以及网络扩展板等等。
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