Arduino单片机（二）.Arduino系列单片机的介绍

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：

由USB口供电，此时也可以将写好程序下载至开发板中；
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。
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。

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。

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。

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

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）

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

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。