用面包板自制Arduino(from《无线电》)

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前言：
     各个Arduino产品其实都是对Arduino最小系统的各种功能扩展与集成，万变不离其宗，如果自己会做Arduino最小系统了，就可以很方便地定制出特殊功能的专用Arduino。另外，相信通过这篇文章，大家也会改变“Arduino就是买来的一块控制板”的印象。

     我们就用市面上最常见的ATmega8芯片来介绍怎样自己搭建一个最小系统。先来看一下芯片实物图（见图1），这是一个标准DIP封装的ATmega8。


                  
                                    图1  DIP封装的ATmega8

     然后我们再看一下DIP封装的ATmega8芯片的引脚图（见图2），每个引脚对应的是Arduino的哪个端口，图上也已经标出。

      
                          图2  ATmega8芯片引脚及与Arduino端口的对应关系

硬件连接
     一个最小系统，我们只需要一个16MHz晶体振荡器与两个22pF电容，按照如图3所示的样子连接9、10引脚即可，大家可以参照在面包板上的实物连接来看。
     最小系统的硬件部分其实就这么简单，但是Arduino之所以叫做Arduino，并不单单是硬件，一定要有配套的软件，我们现在就用Arduino 1.0.1 IDE把Bootloader下载进这个最小的硬件系统。


             

                        图3  Arduino最小系统连接方法

通过下载器下载程序
    下载器使用USBTINYISP，ICSP接口的1号口接D12，3号口接D13，5号口接RESET，2号口接VCC，3号口接D11，6号口接GND，如图4所示。

   
      

                      图4  Arduino最小系统与USBTINYISP下载器连接

    先把USB线接上，给USBTINYISP安装驱动后，我们点击进入Arduino 1.0.1 IDE，“板卡”选择“Arduino NG or older w/ATmega8”，“编程器”选择USBTINYSIP，点击“烧写Bootloader”，就可以看到下载器的BUSY灯开始亮，过不到1分钟后，Bootloader就下载好了，如图5所示。



   
      
                                  图5  下载Bootloader

     然后我们打开官方例子里的BLINK代码，如图6所示，也就是让D13引脚输出1s高电平，然后输出1s低电平，循环往复，如果D13引脚接上一个LED，就会有闪烁的效果。

                        

                           图6  打开官方例子里的BLINK代码

     这里很关键，编译程序后，选择“文件”里的“使用编程器下载”，如图7所示。下载好以后，给D13引脚接上一个LED，就可以看到LED在闪烁了。

                     

                           图7  编译程序后，选择“使用编程器下载”

通过串口下载程序
    除了使用编程器下载，我们也可以对下载好Bootloader的最小系统通过串口下载，但是因为面包板电路的电器环境比较差，无法使用高速通信的Bootloader，所以如果要进行下面的最小系统实验，我们需要更换0022版本的IDE。
    首先，按照上面的步骤重新给ATmega8芯片刷0022 IDE的Arduino NG控制板的Bootloader（此Bootloader速度慢一些，但是容易实现手工复位下载程序）。
    我们给D13引脚串联一个220Ω的电阻和一颗LED（用作指示灯）；给RST引脚串联一个10kΩ电阻，接VCC；同时再给RST引脚接一个按钮，按钮另一端接GND，用来做手工复位。实物连接如图8所示。

                       

                                 图8   在面包板上连接电阻、LED和按钮

    然后，我们把USB TO TTL的VCC接最小系统面包板上的VCC，GND接GND，TX接D0，RX接D1，如图9所示。

                    

                              图9  Arduino最小系统与USB TO TTL连接

    运行Arduino 0022 IDE，“板卡”选择“Arduino NG or older w/ATmega8”，选好识别出来的端口号，同样选择BLINK程序例子，编译，下载。
请注意，下载时有一个最关键的步骤，那就是在点击下载按钮后（见图10），要立刻手工按一下面包板上的复位按钮，程序才可以正常下载。下载好以后，我们就可以看到LED在闪烁了。

                        
                 图10  点击下载按钮后，要立刻按一下面包板上的复位按钮，程序才可以正常下载。

     Arduino最小系统只是一个系统运行的最低要求，其他可以根据自己的实际需要进行扩展，做出来自己个性化的Arduino。

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佩服  学习了 .                                          

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看不到图

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exiao 发表于 2012-12-7 11:57
看不到图

已修复。谢谢

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这篇文章好眼熟啊...........

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不错  回去用 万用版搞一个

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这个开放平台真是不错

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不错哦                 

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不错，支持   

ceflsh

不错，学习了。