原创 arduino 软硬件分析

最近偶然接触到arduino，感觉非常好。arduino是意大利的一个开放源代码的硬件项目。利用arduino可以非常快速的做出你想要的东西，如：机器人、智能家居等设备。重要的是arduino不需要复杂专业的知识，只需会简单的C语言就可以实现。所有的功能都是通过扩展板来实现。一层一层落上。和小时候玩的积木很像。

       arduino的硬件主要由控制板和扩展板组成。arduino的控制板是以ATmegaXX单片机为核心的单片机最小系统板。主要包括2部分内容：一部分是ATmegaXX的单片机最小系统，另一部分是USB转串口电路。ATmegaXX的单片机最小系统由电源、晶振、复位电路和ATmega8/168/xxx的单片机组成。ATmega单片机提供了12数字输入输出引脚（其中包含6个PWM引脚）和6个10bit模拟输入引脚。数字输入输出引脚可以控制开关量数字输入器件和开关量数字输出器件，例如：按键，光电门，干簧管，水银开关，振动开关等各类开关量数字输入器件，以及LED灯，继电器，可控硅等各类开关量数字输出器件。模拟输入引脚可以连接：电位器，光敏电阻，湿敏电阻等各类模拟输入传感器。Arduino控制板的USB转232电路，    

这个有很多现成的芯片，常用的有：FT232、CP2102、PL2303等。Arduino Duemilanove 2009控制板采用的是FT232，FT232是一款历史悠久的usb转232芯片，稳定性高，但是价格昂贵。PL2303应该是价格最低的USB转232芯片。CP2102的价格比PL2303稍贵，但是外围的电路是这3款芯片中最简单的,只需要1个4.7k电阻，2个0.1uf的电容就可以。这里我选用QFN的封装的CP2102，占的地小。Arduino Duemilanove 2009 的基础上改进了一款arduino的控制板，在确保功能保持不变的前提下，选择通用器件，降低成本，全部采用贴片器件，稳定性也会相应的提高。这款控制板的地址http://shop33987716.taobao.com/。公司的地址：www.tongxiangdz.com。

       由于arduino是开源的，任何人都可以根据自己需要制作扩展板，只要是符合控制板的标准就可以，主要是IO位置。目前arduino已经提供非常全面的扩张板，有电机控制板（包括直流电机、步进电机、舵机），无线扩展板，以太网扩展板(W5100、ENC28J60)，温度传感器板（温度传感器、矢量传感器、压力传感器等），各种SPI总线、I2C总线的扩展板（EEPROM）。

     Arduino软件提供了非常完备的软件库，包括上面提到的所有扩张板的驱动程序（如：温度传感器库、压力传感器库、电机驱动板库、无线通信板库等等）。这些库可以省略大量的研究底层寄存器，只要简单的几行程序就可以实现意想不到的功能。同时我们也可以将自己制作特定功能的扩展板驱动程序，也加载到这个编译器中编译，非常方便。arduino的编译器支持多种操作系统，如：Windows，Macintosh OSX，和Linux操作系统。下面我们举个例子来说明。

void setup()
{
  pinMode(12,OUTPUT);
  pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop(void)
{
  digitalWrite(12,HIGH);
  digitalWrite(13,LOW);
  delay(500);
  digitalWrite(12,LOW);
  digitalWrite(13,HIGH);
  delay(500);
}

  总计8行有效代码，既可以实现2个发光二极管的交替闪亮。8行就能实现IO的控制，多么方便、实在很强大。

       我们为什么要选用arduino。

       arduino 价格便宜，使用简单，不需要有专业的知识，软件和硬件开源、可扩展等优点。非常适合中小学、大学、及电子爱好者的使用。目前在国内已经得到了广泛的应用。目前同翔电子正与EDN网站携手搞这次arduion的推广活动，感兴趣的朋友都可以到EDN网站申请免费的arduino控制板及相关扩展板（空板）。

活动网址如下：http://group.ednchina.com/746/。在此简单的介绍了arduino的软硬件特点，希望能对您有所帮助。