ArduinoYun教程之ArduinoYun硬件介绍

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ArduinoYun的电源插座

Arduino Yun有两排插座，这些插座可以按类型分为三类：电源、数字IO和模拟输入。电源部分主要集中在如图1.7所示的部分。

图1.7 电源集中部分
还有两个在如图1.8所示的位置。



图1.8 电源部分
下面我们介绍对应图中的各个名称及其含义：

q 3个GND：接地，他们虽然分布在不同的位置，但是功能都一样；

q Vin：电源输入，通过它可以为整个板子供电，类似MicroUSB的供电功能，但是需要注意这个端口会绕过保护电路，如果过压则会毁坏板子。所以，对自己的实力没有信心时候不要使用这种方式。通常。USB供电已经能满足绝大部分的需求了；

q 5V：5V电源输出，这是绝大部分芯片使用的电压；

q 3.3V：3.3V电压输出，有些芯片需要使用这个电压，但注意它最大可以提供50ma的电流；

q RESET：重置ATmega32u4，它通常被盾板使用；

q IOREF：操作参考电压，它被盾板用来选择操作电压（3.3V或者5V）；

q AREF：模拟操作的参考电压，它用作模数转换（模拟和数字信号间的转换）。模拟输入口提供10bit的分辨率也就是1024个不同的值（2的10次方）。假设AREF为5V而输入为2.5V，那么模数转换的结果就是1024*(2.5/5)=512；如果AREF为10V则同样的输入2.5V转换结果则为256。

ArduinoYun的数字IO

数字IO即为数字信号的输入输出，所有20个端口都可以作为数字IO，它们主要分布在两个部分，如图1.9和1.10所示。

 

图1.9 数字IO部分

 

图1.10 数字IO部分

数字IO用来交换数字信号，数字信号只有高低两个状态。计算机中处理的数据就是数字信号、包括文本、视频、图像。在Arduino的周边设备中，数字设备有开关，LED点阵以及集成电路。

ArduinoYun的模拟输入

模拟IO与数字IO对应，它用来交换模拟信号，模拟信号是连续变化的。最常的模拟信号的例子是室内温度、湿度，它们的变化是连续的不会发生突变。模拟输入接受连续变化的电压输入，Yun有12个模拟输入，其中6个集中在如图1.11所示的部分。

图1.11 模拟输入

其余6个复用4、6、8、9、10和12，如图1.12所示。

 

图1.12 模拟输入

模拟输入的在使用时可以使用前置的A标识，即12个模拟输入端口可以通过A0~A11标识。其中，A0~A5对应图1.11中的A0~A5；A6~A11则对应4（A6）、6（A7）、8（A8）、9（A9）、10（A10）和12（A11）。

ArduinoYun的PWM

PWM是Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制）的首字母缩写。它使用微处理器的数字输出来控制模拟电路，也就是说它用数字信号模拟模拟信号。例如，PWM这可以驱动扬声器发出不同音调的声音。具有PWM的插座非常容易区分，它们的端口号后都带有“~”符号，如图1.13所示。

图1.13 PWM口

从图中可以看出，它们分别是3、5、6、9、10和11号端口，共6个。

ArduinoYun的Serial

Serial即串口，它复用0和1号端口，0作为接收端而1作为发送端，这从图1.14中的箭头方向可以看出来。

 

图1.14 Serial

向下的箭头则表示数据进入端口，而向上箭头则表示数据从端口发出。

ArduinoYun的TWI

TWI是Two-Wire Interface的首字母缩写，它实现的功能与I²C（Inter-Integrated Circuit）总线一样，但由于I²C受版权保护、已注册商标，所以Atmel以TWI来表示它。这种方式只需要两条线即可工作：SDA（串行数据）和SCL（串行时钟）。在Arduino Yun中，它们复用2和3号端口即2号端口作为SDA，3号作为SCL。

ArduinoYun 的SPI

SPI是Serial Peripheral Interface的首字母缩写，它是一种同步串行外设接口，它使用的是ICSP头（图1.4中的标号6）。

ArduinoYun的外部中断

中断可以使处理器更高效地运行。Yun有5个外部中断，他们分别复用3、2、0、1和7号端口。关于中断细节将在第4章进行介绍，这里就不再赘述。

ArduinoYun的两个微处理器的规格

因为Yun有两个微处理器，所以分别使用两个表格来列出他们的规格。AVR Arduino微控制器的规格如表1.1所示，Linux微处理器的规格如表1.2所示。

表1.1 AVR Arduino微处理器规格

这里我们需要注意的参数是“IO口最大供电流”和“3.3V口最大供电电流”。如果超过这些最大值，则有可能损坏板子。所以通常情况下不要使用IO口驱动继电器、直流电机等大功率器件。

表1.2 Linux微处理器规格

对于Linux未处理我们需要注意的参数就是“闪存”的容量，16MB的容量就限制了它不可以存储太多的多媒体文件，但是安装一些常用的软件还是足够的。