这次来分析下Arduino UNO上的各种元件。先上UNO的原理图。

1、电容

这个符号就代表电容了，白色待变正极黑色代表负极。47u意思是电容大小为47uF。一般是电解电容。

2、PMOS管

这个符号表示的是一个MOS管，并且是一个P沟道的MOS管。旁边的英文一般为型号，所以该MOS管的型号为FDN340P，有了型号信息，在网上就可以查到改芯片的电气特性。

3、晶振

这个符号表示的是晶振，晶振又叫晶体振荡器。一般是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件，一般单片机需要这个器件用来产生稳定的脉冲，作为单片机内部的震荡频率。16MHZ表示该晶振的震动频率为16MHZ。

4、运放

运放(operational amplifier,简称OPA)能对信号进行数学运算的放大电路。它曾是模拟计算机的基础部件，因而得名。

采用集成电路工艺制做的运算放大器，除保持了原有的很高的增益和输入阻抗的特点之外，还具有精巧、廉价和可灵活使用等优点，因而在有源滤波器、开关电容电路、数-模和模-数转换器、直流信号放大、波形的产生和变换，以及信号处理等方面得到十分广泛的应用。

该款运放的型号为LMV358IDGKR，通过型号就可以搜索到具体的电气参数。

5、稳压芯片

这块芯片是稳压芯片，类似这种芯片从原理图的形状和外观是看不出来的。唯一的办法就是按照上面的型号去查这个芯片具体是用来干嘛的。

这块芯片是一个稳压芯片输入其最小输入为7V，最大为20V，输出最大1A，输出5V，但是当输入电压大于12V就不能保证1A的输出了，这也是为什么Arduino外部输入电压为7-12的原因了。

同样是一块稳压芯片，这块是稳压3.3V的。再次说明这种芯片只能通过搜索数据手册来确定其功能。

6、MCU，单片机

这块就是传说的UNO的主芯片了，ATMEGA328P-PU，UNO的程序和输出都是靠这块芯片。

7、USB转串口芯片

这款USB转串口芯片也是Atmel公司的一款单片机，其带有一个USB从机，可以发送usb数据，通过给其烧入固定程序，可以把他变为一个USB转串口芯片。当然我觉得这非常浪费，完全不知道为什么当初Arduino要如此设计。

【Arduino UNO】

Arduino Uno开发板——以ATmega328 MCU控制器为基础——具备14路数字输入/输出引脚(其中6路可用于PWM输出)、6路模拟输入、一个16MHz陶瓷谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。它采用Atmega16U2芯片进行USB到串行数据的转换。Uno PCB的最大长度和宽度分别为2.7和2.1英寸，USB连接器和电源插座超出了以前的尺寸。4个螺丝孔让电路板能够附着在表面或外壳上。请注意，数字引脚7和8之间的距离是160密耳(0.16")，不是其他引脚间距(100密耳)的偶数倍。它包含了组成微控制器的所有结构，同时，只需要一条USB数据线连接至电脑。目前，Arduino Uno已成为Arduino主推的产品。

ATmega328具有32 KB闪存(其中0.5 KB被启动加载器占用)。它还具有2KB SRAM和1KB EEPROM(可以利用EEPROM库读取和写入)。

Arduino Uno可通过USB连接或者外部电源供电。外部(非USB)电源可以是AC-DC适配器，也可以是电池。通过将2.1mm中心正极插头插入电路板的电源插座即可连接适配器。电池的引线可插入电源连接器的Gnd和Vin排针。电路板可由6~20V外部电源供电。然而，如果电源电压低于7V，那么5V引脚可能会提供低于5V的电压，电路板也许会不稳定。如果电源电压超过12V，稳压器可能会过热，从而损坏电路板。电压范围建议为7~12V。电源引脚如下：

· VIN. 使用外部电源时Arduino板的输入电压(与通过USB连接或其它稳压电源提供的5V电压相对)。可以通过该引脚提供电压，或者如果通过电源插座提供电压，则可通过该引脚使用它。

· 5V. 该引脚通过电路板上的稳压器输出5V电压。电路板可由DC电源插座(7-12V)、USB连接器(5V)或电路板的VIN引脚(7-12V)供电。通过5V或3.3V引脚供电会旁路稳压器，从而损坏电路板。我们不建议如此。

· 3V3. 板载稳压器产生的3.3V电源。最大电流消耗为50 mA。

· GND. 接地引脚。

· IOREF. Arduino板上的该引脚提供微控制器的工作电压参考。配置得当的盾板可以读取IOREF引脚电压，选择合适的电源或者启动输出上的电压转换器以便在5V或3.3V电压下运行。

利用pinMode()、digitalWrite()和digitalRead()功能，Uno上的14个数字引脚都可用作输入或输出。它们的工作电压为5V。每个引脚都可以提供或接受最高40 mA的电流，都有1个20-50 kΩ的内部上拉电阻器(默认情况下断开)。此外，某些引脚还具有特殊功能：· 串口：0(RX)和1(TX)。用于接收(RX)和发送(TX)TTL串口数据。这些引脚与ATmega8U2 USB转TTL串口芯片的相应引脚相连。

· 外部中断：2和3。这些引脚可以配置成在低值、上升或下降沿或者数值变化时触发中断。详情请参照attachInterrupt()功能。

· PWM：3、5、6、9、10和11。为8位PWM输出提供analogWrite()功能。

· SPI：10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)、13(SCK)。这些引脚支持利用SPI库进行SPI通信。

· LED：13。有1个内置式LED连至数字引脚13。在引脚为高值时，LED打开;引脚为低值时，LED关闭。Uno有6个模拟输入，编号为A0至A5，每个模拟输入都提供10位的分辨率(即1024个不同的数值)。默认情况下，它们的电压为0~5V，虽然可以利用AREF引脚和analogReference()功能改变其范围的上限值。此外，某些引脚还具有特殊功能：

· TWI：A4或SDA引脚和A5或SCL引脚。支持通过线库实现TWI通信。电路板上还有另外2个引脚：

· AREF. 模拟输入的参考电压。与analogReference()一起使用。

· Reset. 降低线路值以复位微控制器。通常用于为盾板添加复位按钮。

Arduino Uno有很多工具可供与计算机、另一个Arduino或其它微控制器通信之用。ATmega328提供了可在数字引脚0(RX)和1(TX)上进行的UART TTL(5V)串口通信。电路板上的ATmega16U2会通过USB进行该串行通信，在计算机上充当软件的虚拟通信端口。'16U2固件采用标准USB COM驱动器，无需外部驱动器。然而，在Windows上，需要1个.inf文件。Arduino软件包含1个串行监控器，使得简单的文本数据能够发送到或者从Arduino板上发出。当通过USB转串口芯片和计算机的USB连接传输数据时，电路板上的RX和TX LED会闪烁(但不适于引脚0和1上的串行通信)。SoftwareSerial库可以在Uno的任何数字引脚上进行串行通信。ATmega328还支持I2C(TWI)和SPI通信。Arduino软件包含1个线库，可简化I2C总线的使用;至于SPI通信，则使用SPI库。

可以利用Arduino软件(下载)给Arduino Uno编程。通过Tools > Board菜单选择Arduino Uno(根据电路板上的微控制器)。Arduino Uno上的ATmega328预先烧录了启动加载器，从而无需使用外部硬件编程器即可将新代码上传给它。它利用原始的STK500协议进行通信。您还可以旁路启动加载器，利用Arduino ISP等通过ICSP(在线串行编程)头为微控制器编程。