硬件接口
引脚定义

| 功能 | 引脚 | 说明 |
|---|---|---|
| 数字 I/O | D0–D13 | 5 V 逻辑 |
| PWM | D3、D5、D6、D9、D10、D11 | 标有波浪线的数字引脚 |
| 模拟输入 | A0–A5 | 10 位 ADC |
| UART | D0/RX、D1/TX | 与 USB 转串口通道共用 |
| I2C | A4/SDA、A5/SCL | SDA、SCL 排针连接同一组信号 |
| SPI | D10/SS、D11/COPI、D12/CIPO、D13/SCK | SPI 信号也引至 ICSP 接口 |
| 板载 LED | D13 | 程序中使用 LED_BUILTIN |
| 复位 | RESET | 低电平复位 |
引脚依据:UNO R3 官方完整引脚图。
供电
通过 USB Type-B 连接电脑时,USB 同时提供电源与数据通道。外部电源可接圆孔电源座或 VIN,推荐输入为 7–12 V。6–20 V 是官方列出的输入极限范围,不作为推荐工作范围。
不要把 VIN 的外部输入电压接入 5 V、3.3 V 或 I/O 引脚。连接外设前核对供电与逻辑电平,并连接公共 GND。
电源与控制引脚
| 标识 | 方向或作用 | 接线说明 |
|---|---|---|
| VIN | 外部电源输入 | 推荐 7–12 V,经过板载稳压电路 |
| 5V | 5 V 电源轨 | 不等同于 VIN;直接从此处供电会绕过稳压电路 |
| 3.3V | 3.3 V 输出 | 最大输出电流 50 mA |
| GND | 公共参考地 | 与外设 GND 连接 |
| IOREF | I/O 工作电压参考 | UNO R3 为 5 V,供扩展板识别逻辑电压 |
| RESET | 复位输入 | 拉低后复位主控 |
| AREF | ADC 外部参考输入 | 使用外部参考前核对 analogReference 配置 |
| NC | 未连接 | 不用于外设信号或供电 |
直接向 5 V 或 3.3 V 引脚输入电源会绕过板载稳压器,官方不建议采用这种供电方式。圆孔电源座使用中心正极的电源插头。外部电源低于推荐范围时,5 V 电源轨可能无法保持标称电压;输入电压过高会增加稳压器发热。
数字接口与引脚复用
UART 串口
D0/RX 和 D1/TX 是 ATmega328P 的硬件 UART,同时连接 USB 转串口芯片。连接串口模块时,模块 TX 接 D0/RX,模块 RX 接 D1/TX,并连接公共 GND。模块的输入端需能接受 UNO R3 的 5 V 逻辑;仅支持 3.3 V 的模块需使用适当的电平转换。
上传程序时先断开 D0、D1 上可能驱动串口信号的外设。串口监视器与外部 UART 模块共用该串口,不能把两者视为独立的通信通道。
I2C
SDA 对应 A4,SCL 对应 A5。靠近 AREF 的 SDA、SCL 排针与 A4、A5 为同一组信号,不是第二路 I2C。使用 I2C 外设时,A4、A5 不应同时用于其他独立信号。
SPI
| SPI 信号 | 数字引脚 | 旧名称 |
|---|---|---|
| COPI | D11 | MOSI |
| CIPO | D12 | MISO |
| SCK | D13 | SCK |
| SS | D10 | SS |
主控旁的 ICSP 排针引出同一组 SPI 总线。板上另一个 ICSP 接口用于 ATmega16U2,接线前核对所在位置及原理图,避免将两个接口混淆。
中断与 PWM
D2、D3 可用于外部中断。PWM 输出引脚为 D3、D5、D6、D9、D10、D11;PWM 通过脉冲占空比控制平均输出,不能作为真正的 DAC 模拟电压输出。引脚的 GPIO、PWM 和通信功能存在复用关系,接入多个外设前先核对引脚占用。
模拟输入
A0–A5 提供 6 路 10 位 ADC 输入,默认参考电压对应 5 V 电源,读取值为 0–1023。输入信号必须处于允许范围内,不能把外部供电电压接入模拟引脚。
使用外部 AREF 前,先按 Arduino 的 analogReference 说明配置参考源;错误地同时驱动内部和外部参考可能损坏器件。基础采样方法见 模拟量读取。
接线检查
- 断电后连接外设,核对电源正负极及模块的工作电压。
- 核对外设输入端能否接受 5 V 逻辑,需要时增加电平转换。
- 核对 GPIO 电流限制,单引脚不超过 20 mA;3.3 V 输出总负载不超过 50 mA。
- 连接公共 GND,再检查信号引脚是否与串口上传或其他外设冲突。
不要使用 GPIO 直接驱动电机、继电器线圈或其他大电流负载,应使用匹配的驱动电路。
以上接口说明依据 UNO R3 官方产品说明 和 UNO R3 完整引脚图。