Arduino UNO开发板硬件设计全解析

本篇文章主要从硬件角度介绍Arduino开发板是如何工作的。

大多数文章都介绍的是Arduino的软件。但是，深入了解其硬件设计有助于您在Arduino旅程中迈出坚实的一步。掌握Arduino硬件的电子设计将帮助您学习如何将Arduino嵌入到最终产品的设计中，包括应该从原始设计中保留以及省略哪些部分。

组件概述

Arduino UNO开发板的PCB设计全部采用使用SMD（表面贴装器件）组件。几年前，当我学习Arduino PCB设计时，我开始了解SMD组件，而我当时正在重新DIY设计一款Arduino UNO的克隆版。

集成电路使用标准化的封装，并且采用了各种封装形式。

许多SMD电阻、电容和LED的尺寸是通过以下的封装代码表示：

大多数的封装是通用的，可用于具有不同功能的不同部分。例如，SOT-223封装可以是一个晶体管或一个稳压器。

Arduino UNO系统概述

在我们了解UNO的硬件之前，我们必须首先对系统进行总体概述。

使用Arduino IDE编译代码后，应通过USB连接将其上传到Arduino UNO的主微控制器。由于主微控制器没有USB收发器，因此需要一个桥接器来转换微控制器的串行接口（UART）与主机USB信号之间的信号。

最新版本中的桥接器是ATmega16U2，它有一个USB收发器和一个串行接口（UART）。

为了给你的Arduino开发板供电，你可以使用USB供电。另一种方式是使用DC插孔。您可能会问，“如果我同时连接了直流适配器和USB，哪个会是电源？”答案将在本文的“电源部分”一节中讨论。

要复位您的开发板，您应该使用开发板上的按钮。每次从Arduino IDE打开串行监视器时，都应该产生另一个复位源。

我将原始的Arduino UNO原理图重新进行分配，使其更加易读，如下所示。