林锋教你一步一步玩arduino系列
------硬件篇
----- 张林锋/文
2012-5-24
目录
1．Arduino 硬件简介 (3)
2．Arduino 主控芯片介绍 (3)
2.1 A Tmega 系列芯片 (3)
2.2 A Tmega芯片引脚 (4)
3．Arduino 主板介绍 (6)
3.1 Arduino Duemilanove (主控芯片A Tmega168/328 2种) (6)
3.2 Arduino Nano (主控芯片A Tmega168/328 2种贴片式) (7)
3.3 Arduino Uno（主控芯片A Tmega328） (7)
3.4 Arduino Mega2560（主控芯片A Tmega2560） (8)
4．Arduino 扩展板介绍 (9)
4.1 Arduino Sensor Shield V5.0 传感器扩展板 (9)
4.2 Arduino MEGA Sensor Shield V1.0 专用传感器扩展板 (11)
5．Arduino 功能模块 (12)
5.1 L298N电机驱动板模块 (12)
5.2 红外接收模块 (13)
5.3 蓝牙模块 (13)
5.4无线模块 (13)
5.5 WI-FI 模块 (14)
5.6 GPRS模块 (14)
6．Arduino 传感器 (15)
6.1温湿传感器 (15)
6.2光线传感器 (15)
6.3数字震动传感器 (16)
6.4倾角传感器 (16)
6.7三轴加速度传感器 (17)
6.8超声波测距传感器 (17)
6.9红外测距传感器 (17)
6.10红外数字避障传感器 (18)
6.12 寻线防跌落传感器 (18)
说明
写这系列文章主要目的是和读者一同分享下自己的学习过程，也希望能给读者带来一些帮助，文章部分内容剪裁网络文章，部分自己撰写。文章内容用于爱好者之间学习，不得用于商业目的。当然笔者才疏学浅，所书内容难免有缺点和漏洞，还请读者多多海涵，希望能和广大电子爱好者交流心得。
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1．Arduino 硬件简介
Arduino其实说白了，就是A VR单片机的最小系统加一些稳压电路，USB转串口电路，LED。初看来也没什么特别的，但是Arduino是有它的优势的。
（1）Arduino是开放性的东东，不管是硬件电路，还是软件开发平台都是开源的，这样就会有N多第三方的爱好者来扩展硬件以及软件，这样Arduino的外围资源就非常丰富了。（就跟Android一样）。
（2）Arduino 容易上手，由于主体硬件已经搭建好，能用USB下载程序，（驱动在IDE软件目录自带）编程平台封装了很多底层函数，通俗易用。
（3）Arduino 的设计初衷就是让广大的爱好者，不必拘泥于技术的细节，而是充分的发挥想象力和创造力，体验其中的乐趣。
2．Arduino 主控芯片介绍
2.1 ATmega 系列芯片
目前Arduino的主流控制芯片就是A TMEL公司的A VR单片机，A VR单片机是时下非常流行的单片机，当然它的优势是非常明显的。
(1) 简便易学，费用低廉
首先，对于非专业人员来说，选择A VR单片机的最主要原因，是进入A VR单片机开发的门槛非常低，只要会操作电脑就可以学习A VR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入A VR单片机，即可以开发A VR单片机系列中的各种封装的器件。A VR单片机因此在业界号称“一线打天下”。
其次，A VR单片机便于升级。A VR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。
再次，A VR单片机费用低廉。学习A VR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有A VR 单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。
(2) 高速、低耗、保密
首先，A VR单片机是高速嵌入式单片机：
1、哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力, 超功能精简指令集（RISC），快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；
2、多累加器型，数据处理速度快。A VR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。
3、中断响应速度快。A VR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。
其次，A VR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。
再次，A VR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。
(3) I/O口功能强，具有A/D转换等电路
1. A VR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品，具有大电流(灌电流)10～40 mA，可直接驱动可控硅SCR或继电器，节省了外围驱动器件。
2. A VR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。A Tmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。
3. 部分A VR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。
4. A VR单片机可重设启动复位，以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护，可防止程序走乱(飞)，提高了产品的抗干扰能力
到目前为止Arduino 用到的处理器有：A Tmega168A-PU, ATmega328P-PU, A Tmega1280-16AU,
表1
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2.2 ATmega芯片引脚
(1) A Tmega168/328 引脚
（2）A Tmega1280/2560 引脚

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