Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本.doc

Arduino UNO 是 Arduino USB 接口系列的最新版本，作为 Arduino 平台的参考标准模板UNO 的处理器核心是 ATmega328，同时具有14路数字输入/输出口（其中6路可作为 PWM 输出） ，6路模拟输入，一个16MHz 晶体振荡器，一个 USB 口，一个电源插座，一个 ICSP header 和一个复位按钮UNO 已经发布到第三版，与前两版相比有以下新的特点：在 AREF 处增加了两个管脚 SDA 和 SCL，支持 I2C 接口；增加 IOREF 和一个预留管脚，将来扩展板将能兼容 5V 和 3.3V 核心板 改进了复位电路设计 USB 接口芯片由 ATmega16U2 替代了 ATmega8U2概要 处理器 ATmega328 工作电压 5V 输入电压（推荐） 7-12V 输入电压（范围） 6-20V 数字 IO 脚 14 (其中6路作为 PWM 输出） 模拟输入脚 6 IO 脚直流电流 40 mA 3.3V 脚直流电流 50 mA Flash Memory 32 KB （ATmega328，其中0.5 KB 用于 bootloader） SRAM 2 KB （ATmega328） EEPROM 1 KB （ATmega328） 工作时钟 16 MHz电路图和 PCB 所有的参考设计是基于 Atmega8，168，or 328，他们的管脚是兼容的电路图 http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf 硬件设计文件（Eagle 文件） http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_Uno_Rev3-02-TH.zip电源 Arduino UNO 可以通过3种方式供电，而且能自动选择供电方式外部直流电源通过电源插座供电。

电池连接电源连接器的 GND 和 VIN 引脚 USB 接口直接供电电源引脚说明VIN --- 当外部直流电源接入电源插座时，可以通过 VIN 向外部供电；也可以通过此引脚向 UNO 直接供电；VIN 有电时将忽略从 USB 或者其他引脚接入的电源 5V --- 通过稳压器或 USB 的5V 电压，为 UNO 上的5V 芯片供电 3.3V --- 通过稳压器产生的3.3V 电压，最大驱动电流50mA GND --- 地脚存储器 ATmega328包括了片上32KB Flash，其中0.5KB 用于 Bootloader同时还有2KB SRAM 和1KB EEPROM输入输出 14路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大电流为40mA每一路配置了20-50K 欧姆内部上拉电阻（默认不连接)除此之外，有些引脚有特定的功能 串口信号 RX（0号） 、TX（1号）: 与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连，提供 TTL 电压水平的串口接收信号 外部中断（2号和3号）：触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发 脉冲宽度调制 PWM（3、5、6、9、10 、11）：提供6路8位 PWM 输出。

SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI 通信接口 LED（13号）：Arduino 专门用于测试 LED 的保留接口，输出为高时点亮LED，反之输出为低时 LED 熄灭6路模拟输入 A0到 A5：每一路具有10位的分辨率（即输入有1024个不同值） ，默认输入信号范围为0到5V，可以通过 AREF 调整输入上限除此之外，有些引脚有特定功能 TWI 接口（SDA A4和 SCL A5）：支持通信接口（兼容 I2C 总线） AREF：模拟输入信号的参考电压 Reset：信号为低时复位单片机芯片通信接口 串口：ATmega328内置的 UART 可以通过数字口0（RX）和1（TX）与外部实现串口通信；ATmega16U2可以访问数字口实现 USB 上的虚拟串口 TWI（兼容 I2C）接口： SPI 接口：下载程序 Arduino UNO 上的 ATmega328已经预置了 bootloader 程序，因此可以通过Arduino 软件直接下载程序到 UNO 中，参见[[]] 可以直接通过 UNO 上 ICSP header 直接下载程序到 ATmega328，参见[[]]。

ATmega16U2的 Firmware（固件）也可以通过 DFU 工具升级，参见[[]]物理特征 Arduino UNO 的最大尺寸为2.7 x 2.1 inches注意要点 Arduino UNO 上 USB 口附近有一个可重置的保险丝，对电路起到保护作用当电流超过 500mA 是会断开 USB 连接 Arduino UNO 提供了自动复位设计，可以通过主机复位这样通过 Arduino软件下在程序到 UNO 中软件可以自动复位，不需要在复位按钮在印制板上丝印“RESET EN“处可以使能和禁止该功能 超声波测距是利用超声波指向性强、能量消耗 缓慢并因而在特定介质中传输距离远的特点，通过 发射具有特征频率的超声波实现对被摄目标距离的 探测[1]本文主要探讨倒车系统的超声波测距模块 的设计与实现超声测距模块作为汽车外部环境传 感器，其用途是向决策系统实时提供汽车与障碍物 的间距，以利于汽车蔽障为克服以往超声波测距 模块因采用超声波专用集成电路而造成的电路固 定，应用不灵活，抗干扰和抗噪声能力差等不足，本 超声波测距模块以 Cygnal 8051 F330 单片机为核 心，并侧重发送模块和回波接收预处理模块的开发 与实验研究，获得了较高的测距精度和较宽的测距 范围，能满足倒车系统要求。

该模块选用器件较廉 价且易获取，体现出简单、经济、实效、实用的特点2、超声波发射电路的设计 超声波发射电路包括方波发生器和放大电路如图 2 所示 由于 555 定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采 用差分电路形式，用 555 定时器组成的多谐振荡频率受 电源电压和温度变化的影响很小由于电路中二极管 D3、 D4 的单向导电特性．使电容器 C，的充放电回路分开，调 节电位器，就可以调节多谐振荡器的占空比图 2 中， ％通过 R_、D，向电容 C7 充电，充电时间为枷*0．7RAC， 电容器 c7 通过 D4、RB 及 555 中的三极管 TD 放电，放电 时间为缸 z0．7RBC，因而振荡频率为： ，=去 z 而 1．43 电路输出波形的占空比为：口(％)=—竺一×100％(2) 见+jb ＆、＆和 R，为可调电阻器，通过它们可以调节方波 占空比和频率，使其频率与探头的 40kI--h 固有频率一致 为了提高测量距离，需要对多谐振荡器产出的方波电压 进行一定的放大本次设计是通过 MAX232 的典型电路 对方波进行电压放大，通过放大电路输出的方波电压可 以达到士 16V 左右。