1.3.1 Arduino UNO开发板的初步认识

图1-6是一张Arduino UNO主板的照片，在照片旁边注释了Arduino主板最重要的组成部分。下面将逐一解释它们的功能和作用。

首先需要了解USB接口。若想将Arduino主板连接到计算机，只需要一根USB连接线。同时，还可以用建立起来的USB连接完成不同的工作。

① 上传新的程序到主板

② 负责Arduino主板和计算机之间的通信。

③ 为Arduino主板供电（5V）。

作为一个电子设备，Arduino主板需要电源供给。一种方法是将它连接到计算机的USB口上，不过这在某些情况下并非是一个好的解决方法。有些项目并不需要一台计算机，如果仅仅是为了给Arduino主板提供电源而在边上摆放一台开着的计算机，则很浪费。并且，USB口仅能够提供5V电源，在很多情况下，可能需要更高的工作电压。

在这种情况下，最好的解决方法是利用一个直流电源，如图1-7所示，用一个直流电源给Arduino主板提供9V电源（一般而言，建议电压范围为7～12V），只要电源的接头信号为DC2.1mm，中间的针为正极即可，把插头插到Arduino主板的电源插座上，Arduino主板就会立即开始工作，即便它并未被连接到计算机上。值得一提的是，即便在插入插头时Arduino主板已经和计算机连接起来，它还是会自动切换到外接电源供电模式。

注意一点，老版本的Arduino主板（Arduino-NG和Diecimila）并不能在USB供电和外接电源供电两种模式之间自动切换，它们是通过一个电源跳线（跳线边上印有文字PWR-SEL）来进行切换的。遇到这种主板，你需要手动通过跳线的方式来设定它究竟是采用EXT（外接电源）还是USB（USB电源）方式来供电，如图1-8所示。

现在，相信你已经了解Arduino主板有两种电源供电模式。并且，Arduino主板还可以给其他设备提供电源。你可以知道一些小“插座”，在它的边上标注了“电源供给引脚”（后面会称它们为引脚群或排母，因为这些排母都是直接连接到单片机各个引脚上的）。

·从排母中标注为3V3和5V的引脚连接引线出来，可以分别给3.3V和5V的电子设备、元器件供电。

·从两个标注了ground的引脚连接引线出来，可以连接到电子设备、元器件的Gnd，以使得它们能够和Arduino主板共地。

·有一些项目是可移动的，所以它们需要一个可移动的电源，如电池，你可以把移动电源的正、负极连接到Arduino主板的Vin和Gnd引脚上。

如果通过Arduino的电源插座供电，而接头却损坏了，那么还可以直接把电源输出线的正极连接到Vin，负极连接到Gnd。

在主板的右下方可以看到6个模拟输入引脚，它们分别被命名为A0～A5。可以将模拟传感器的signal引脚连接到它们上面，这些引脚可以让Arduino主板获得模拟传感器的模拟值（0～5V的电压值），然后根据模拟值，由低（0V）到高（5V）转换成0～1023的某个值。我们将仍使用这些引脚，将一个温度传感器连接到Arduino主板上。

主板顶端的14个引脚全部都是I/O引脚，它们分别被命名为D0～D13。你可以依照项目设计的需要将这些引脚设置为输出型或输入型，也就是说，可以用它们读取一个拨到开关、按键开关的开启、关闭状态，或者点亮、熄灭一个LED灯。

14个I/O引脚中的6个引脚（D3、D5，D6，D9，D10和D11）还能够同时作为模拟输出引脚。在模拟输出模式下，这6个引脚可以将0～255的值转换成一个模拟电压输出。

所有的引脚都连接到微控制器上，一个微控制器内包含 CPU 及一些外围功能，如 I/O通道。市面上有大量不同厂商生产的不同类型的微控制器，不过Arduino经常使用Ateml公司的Atmega328和Atmega168微控制器。这两个都是8位微控制器。

现代计算机一般都是从硬盘装入程序然后执行，而微控制器则需要预先进行编程。这意味着需要将程序通过一根连接线上传到微控制器中，一旦程序上传完毕，程序就会保存在微控制器中，并覆盖微控制器中原有的程序，一旦给Arduino主板插上电源，Arduino主板就会根据上传并保存在微控制器中的程序自动放行。有时需要让Arduino从头开始执行程序，以可以通过按下主板中央偏右的Reset按钮让主板重置，重置后Arduino会从程序的第一行重新开始执行。 JxpeHNlBuX/HMMsA7596W6dXTJ3/qY28CpSvOi5oDQuE3CSs6pczKb7GzNNHVv4w