最全Arduino的GPIO和基础外设介绍，告别新手期，成为点灯大师(一)

最全Arduino的GPIO和基础外设介绍，告别新手期，成为点灯大师(一)

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/qq_66771136/article/details/144444310

Arduino UNO是目前最流行的开源电子原型平台之一，广泛应用于各种电子项目中。本文将详细介绍Arduino UNO开发板的硬件参数及其外设，帮助读者全面了解这块开发板的功能和使用方法。

Arduino UNO的参数及其外设

Arduino UNO开发板的核心参数如下：

• CPU核心：ATmega328P
• 工作电压：5V
• 数字输入输出引脚（普通引脚）：14个（其中有6个引脚可作为PWM引脚）
• PWM引脚：6个（3对由3个定时器驱动）
• 模拟输入引脚（ADC）：6个
• 输入/输出引脚直流电流：20毫安
• 3.3V引脚电流：50毫安
• 5V引脚电流：200毫安
• Flash Memory（闪存）：32 KB（ATmega328P），其中0.5 KB用于系统引导（bootloader）
• SRAM（静态存储器）：2 KB（ATmega328P）
• EEPROM：1 KB（ATmega328P）
• 板载LED引脚：13
• 串口：USART0
• 定时器：TIM0（8位）、TIM1（16位）、TIM2（8位）
• IIC：1个（A4、A5和板子上的SCL SDA）
• SPI：1个（SS-10、SCK-13、MOSI-10、MISO-11）
• 硬件看门狗：支持
• 内部时钟：16 MHz

Arduino UNO的引脚图极其介绍

直流电源插孔

• 可以使用电源插孔为Arduino开发板供电。电源插孔通常连接到一个适配器。开发板的供电范围可以是5-20V，但制造商建议将其保持在7-12V之间。高于12V时，稳压芯片可能会过热，低于7V可能会供电不足。

VIN引脚

• 该引脚用于使用外部电源为Arduino Uno开发板供电。一般5V，离线操作用这个口供电。

USB电缆

• 连接到计算机时，提供500mA/5V电压。

RESET按键

• 板子上唯一的按键，RESET复位键，也就是单片机的重启按键。

ADC模数转换器模拟输入引脚

• 10位分辨率，意味着它将模拟信号转换为0到1023之间的数字值。其输入电压范围为0到5V，默认的参考电压为5V。可以使用analogRead()函数来读取模拟输入引脚的值，返回的结果是0到1023之间的整数，表示输入电压在0到5V范围内的位置。
• 主要用于数据采集，部分传感器需要用ADC来读取，比如光敏传感器、MQ系列气体传感器、pH传感器、压力传感器、电位器等等。
• 右上角的SCL SDA其实就是A4 A5，他俩是一样的。（SCL SDA是IIC的引脚，这里了解即可）

普通引脚 0 -13

• 正常情况下就是一个普通的GPIO，可配置为3种模式：
• 浮空输入（INPUT）：用于按键、信号输入等
• 输出（OUTPUT）：用于电机、LED、输出5V等
• 上拉输入（INPUT_PULLUP）：用于按键、信号输入等
• Arduino Uno/Arduino Mega这两个开发板的引脚输出都是5V，这点需要注意。
• 如果是STM32来说理论上引脚的模式有8种，因为Arduino提供初学者，引脚模式精简为3种。

PWM引脚（图中画#的，有的板子是~号）

• 这些引脚是定时器驱动的PWM，可以从右侧看到他是哪个定时器驱动的，举个例子：
• 引脚11 右侧有OC2A 代表着定时器2的通道A
• 引脚3 右侧有OC2B 代表着定时器2的通道B
• 同理。引脚10 9是定时器1的两个通道
• 引脚5 6 是定时器0的两个通道

一个PWM驱动的demo（定时器2的两个PWM）

void setup() {
  pinMode(3, OUTPUT);  // 设置引脚3为输出
  pinMode(11, OUTPUT); // 设置引脚11为输出
}
void loop() {
  analogWrite(3, 128);  // 设置引脚3的PWM占空比为50%（范围0-255）
  analogWrite(11, 64);  // 设置引脚11的PWM占空比为25%（范围0-255）
  delay(1000);
}

• 占空比，简单来说，如果是50%，也就是输出2.5V（5V的50%）。初学者先这么理解。
• 呼吸灯也就是让单片机给LED输出0V到5V这样循环，让人看到由暗到亮的过程。

串口引脚 USART 0 1 RX TX

• Arduino Uno只有一个硬件串口，下载和通讯都是用的USART0，所以，这里需要注意的是，你如果用0 1这两个引脚左右串口通讯的时候是没法进行下载的，需要拔掉引脚0 和1才能下载代码。
• 不过也不用担心串口数量不够，Arduino支持软件模拟串口，这里不展开讲，如果想让我单独出一期软件串口，可以留言私信。
• 关于串口通讯具体细节可以看一下我往期的博客。

AREF参考电压（只影响模拟ADC引脚，不影响普通GPIO）

• 开发板右上角
• 在Arduino UNO中，有六个模拟输入引脚，ADC模拟引脚所测量的电压有一个范围，通常来说是0~5V，它能将0 ~ 5 V的电压分成1024份（2^10），算出来即为4.882mV的测量精度，举个例子就是0V的时候测量结果为0，5V为1023，3V约为615。
• 如果你输入的电压最大是3.3V，测量出来的最大值也就是675，你可以用map去映射，也可以用Arduino开发板提供的AREF，即在AREF接入3.3V作为参考值，这样不仅能直接读到1023，更为重要的是精度提高。3.3/1023 ==3.223mV

不用AREF测量3.3V的接入，652,654左右

使用AREF测量

demo

void setup() {
  // 如果需要使用外部电压作为参考
  analogReference(EXTERNAL);  // 使用AREF引脚提供的电压作为参考电压
  Serial.begin(115200);
}
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  Serial.println(analogRead(A0));
  delay(1000);
}

Arduino Uno的板载LED灯

• Arduino Uno提供一个自带的LED灯供大家使用，也就是13引脚，如果直接操作13引脚可实现板载LED灯的亮灭，这里给一个demo，相关配置的原理可以看 文章(二)

void setup() {
  pinMode(13,OUTPUT);//输出模式
}
void loop() {
  digitalWrite(13,1);
  delay(1000);
  digitalWrite(13,0);
  delay(1000);
}

文章二入口：
Arduino的GPIO和基础外设介绍，告别新手期，成为点灯大师(二)-CSDN博客