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基础模块资料库

本帖最后由 lou 于 2020-5-13 15:51 编辑

Arduino Nano v3.0介绍及原理图



ArduinoNano是Arduino USB接口的微型版本,最大的不同是没有电源插座以及USB接口是Mini-B型插座,ArduinoNano尺寸非常小,而且双排针引出可以直接插在面包板上,可以灵活地通过杜邦端子跟其它模块相连,其处理器核心是ATmega328(Nano3.0),同时具有14路数字输入/输出口(其中6路可作为PWM输出),8路模拟输入,一个16MHz晶体振荡器,一个mini-B USB口,一个ICSPheader和一个复位按钮。

9.jpg
(Arduino Nano)

技术参数

处理器  ATmega328
工作电压 5V
输入电压(推荐) 7-12V
输入电压(范围) 6-20V
数字IO脚 14 (其中6路作为PWM输出)
模拟输入引脚 8个
IO脚直流电流 40 mA
Flash  32 KB
SRAM  2 KB
EEPROM 1KB

引脚简图

10.png

ATmega328P总共32个引脚,有三组功能接口,分别为PortB、PortC、PortD,单片机引脚数量有限,都是多个功能共同复用同一个引脚,通过软件配置来实现特定的功能。
Nano板上引脚(1)和(2)为串口输出输入引脚,用来接受(RX)和发送(TX)TTL 串行数据,板上通过CH340芯片转为了USB信号,方便主机下载程序、通信用,这两个脚尽量不做其它用途。
(5)和(6)为外部中断,这两个外部接口可以配置然后来生成中断,可以是当外部出现低电平时,或者是上升沿和下降沿时来触发中断。

尺寸图

11.jpg

系统功能引脚

(3)和(28)为系统复位引脚。
(4)和(29)为信号地、电源地共用引脚。
(30)为外部电源输入引脚,推荐输入范围7~12V,电池供电的情况下使用,板上通过LDO稳压为5V,给系统供电,在插入USB接口的情况下,(30)pin Vin可以不连,下图可以看出,USB接口的5V通过一个二极管给系统供电。

12.png

(27)引脚为双向电源引脚,外部有5V电源时,此脚可做输入,省掉了电池,如果有电池,而外部没有5V电源时,此引脚可以给外部提供5V电源。
(17)3V3电源输出,此电源由CH340 USB芯片转换而来,给外部3.3V系统供电。
(18)AREF,模拟参考电压输入,一般不用连,此脚空置的情况下,328P微控制默认使用IC内部的1.1V做AD(模拟转数字)电路的参考电压。

复用接口引脚

13.png

紫色名称的代表数字功能,绿色名称的代表模拟功能,深灰色部分代表对应的微控制328P的芯片引脚。
(5)~(16)这几个引脚分别对应D2~D13数字接口,可以作为数字输入或者是输出,用程序中的pinMode()定义,用digitalWrite和digitalRead()功能块可以控制,他们工作在5V电压下,每个端口提供输出电流或者是接受40 mA的电流,在内部有一个上拉的电阻,阻值为20~50 kOhms。
(18)~(26)这几个引脚分别对 应A0~A7模拟输入接口,每个输入的分辨率是10bits(即有1024个不同的可能),默认的是测量的对地电压5V,当然,也可以通过analogReference()函数来修改其上限值。
SPI:(14)(SS),(15)(MOSI),(16)(MISO),(17)(SCK),这些针脚支持SPI通讯,尽管时由硬件支持,但用Arduino软件不包含。
I2C:A4(SDA) and A5(SCL),支持I2C(TWI)通讯,在板上还有其他的端口支持。
RST:将这个电位拉低,复位微处理器,这个是用来在增加一个附加板子时起作用。

注意事项如下:

A6、A7只能做模拟功能,不可以当作数字端口来使用

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A4、A5除模拟功能外,可以做IO用,也可以做I2C总线用

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D10、D11、D12、D13,可以做SPI总线用

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D3、D5、D6、D9、D10、D11提供8位的PWM输出,用analogWrite()功能函数实现,每个引脚只能用作一个用途,比如用了SPI总线后,D10、D11就不可以再做PWM用。

Power 电源

Arduino Nano 可以用Mini-B USB连接,也可以用7-12V的没有经过调整的(pin 30)电源供电,还可以用经过调整的5V(pin 27)外部电源供电,电源选择是自动的,自动选择更高的电源。

通讯

Arduino Nano有许多的设备可以与计算机,与另一个Arduino,和另外的微处理器通讯,ATmega328P提供UART TTL (5V)串行通讯,这个可以数字端口(2)(RX)和数字端口(1)(TX),在板子上一个FTDIFT232RL将实现串口到USB的通讯,FTDI驱动程序(包括在Arduino软件中)提供这个虚拟的com port,Arduino软件包括一个串口的监视器,使简单的字符数据可以从Arduino板子上送出,板子上的RX和TX的LED在FTDI芯片传送数据时会闪亮(但这不是端子(2)和端子(1)通讯时的情形),SoftwareSerial库可以让任意Nano数字端口作为串口通讯使用,ATmega328P支持I2C和SPI通讯,Arduino软件包含Wire库使I2C总线通讯简单。

编程

Arduino Nano可以用Arduino软件来编程,选择“Arduino Duemilanovehu或者是Nano w/ATmega328P“,选择Tool > Board菜单(按自己的微处理器选择),Arduino Nano的ATmega328P是预先就烧录了bootloader,上传代码时可以不用使用外部硬件编程器,通讯协议选择STK500. 可以用Arduino ISP或相似的设备来编辑,使用ICSP(In-Circuit Serial Programming)头而不用使用微处理器。
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