Giới thiệu board Arduino Uno R3

Board Arduino Uno là một trong những board phổ biến nhất, cơ bản nhất của Arduino. Nhắc đến Arduino thì người ta hiểu mặc định là nhắc đến Arduino UNO. Chữ "R3" nghĩa là thế hệ (phiên bản) thứ 3.

Vi điểu khiển trung tâm
Arduino Uno sử dụng ATMEGA328P làm vi điều khiển trung tâm. Đây là dòng vi điều khiển họ AVR. Đặc điểm:
- Bộ nhớ Flash 32KB
- Bộ nhớ SRAM 2KB
- Bộ nhớ EEPROM 1KB
- Tần số hoạt động tối đa lên tới 20MHz và có thể thực hiện 20 triệu lệnh/s (ở tần số 20MHz).
(trên mạch Arduino sử dụng thạch anh 16MHz)
- Khả năng ghi/xóa 10.000 lần của Flash và 100.000 lần của EEPROM
- 2 timer 8 bit và 1 timer 16 bit
- 6 ngõ ra PWM
- 6 kênh ADC 10-bit
- Hỗ trợ chuẩn giao tiếp UART, SPI, I2C
- Điện áp hoạt động 1.8V-5.5V

Để biết rõ hơn về các thông số kỹ thuật khác, bạn có thể tham khảo datasheet của nó ở đây.

Như vậy, nhìn sơ qua thông số của nó ta thấy nó tương đối mạnh so với cái dòng vi điều khiển 8 bit khác (so với 8051, PIC, STM8) chỉ có 20 chân nhưng bộ nhớ Flash lên đến 32KB (trong khi 89S52 chỉ 8KB) và bộ nhớ Ram lên đến 2 KB (trong khi 89S52 là 256B), không những vậy còn kèm thêm rất nhiều chức năng như PWM, ADC, các chuẩn giao tiếp thông dụng nữa....

Chính vì sức mạnh đó mà nó được chọn làm "bộ não" cho Arduino UNO.

Sử dụng mạch Arduino như thế nào?

Rất đơn giản, vì mục đích tạo ra nó là để đơn giản trong việc lập trình vi điều khiển

 1. Kết nối với máy tính

Trên Arduino có cổng USB A, ta chỉ việc dùng cáp usb kết nối cổng này đến cổng usb của máy tính là xong. Khi kết nối, trên máy tính sẽ nhận Driver là cổng COM (chứ ko phải USB).
Cổng USB này làm 3 nhiệm vụ:
- Cấp nguồn cho Arduino
- Nạp code cho Arduino
- Debug lỗi và giao tiếp với máy tính(thông qua Uart)

2. Cấp nguồn cho Arduino 

 Có 4 cách để cấp nguồn cho Arduino
- Cấp nguồn từ cổng USB (5V): lấy từ nguồn USB máy tính, sạc dự phòng, adaptor sạc điện thoại... miễn là 5V
- Cấp nguồn vào jack DC: điện áp cấp vào có thể dao động từ 7-12V
- Cấp nguồn vào pin 5V trên mạch Arduino: điện áp cấp vào đúng 5V
- Cấp nguồn vào pin Vin trên mạch Arduino: điện áp cấp vào có thể dao động từ 7-12V

 3. Sử dụng Arduino 

Sau đây mình xin mô tả chức năng các chân Arduino Uno:

- Chân 0 và chân 1: là 2 chân TX, RX. 2 chân này có thể dùng như 1 chân I/O bình thường nhưng thực tế rất ít ai dùng vì để trống cho chức năng uart.
- Chân PWM: 3, 5, 9, 10, 11: Cho phép xuất xung PWM với độ phân giải 8 bit.
- Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK): dùng trong giao tiếp SPI.
- Chân 13: kết nối với led (ký hiệu chữ L trên board), người dùng có thể dùng chân này để điều khiển led. Không nên dùng chân này để điều khiển thiết bị ngoại vi. Vì khi mở nguồn bootloader làm cho chân 13 này chớp chớp nên ảnh hưởng đến thiết bị điều khiển.
- Chân A0-> A5: là cách chân đọc ADC (độ phân giải 10 bit).
- Chân A4 (SDA), A5(SCL): dùng trong giao tiếp SPI
 Tất cả các chân kể trên đều có thể sử dụng chức năng I/O bình thường, ở trên mình chỉ đề cập đến chức năng đặc biệt của nó thôi nên ko nhác đến chức năng I/O.

Nói tóm lại, nếu chỉ sử dụng làm I/O (ngõ vào / ra) thì dùng chân nào cũng được, còn dùng như 1 chức năng đặc biệt thì phải lựa chọn chân có chức năng đó. Đương nhiên, khi sử dụng chức năng đặc biệt thì chức năng I/O của chân đó bị khóa.

4. Phân biệt 2 loại Arduino Uno phổ biến

Hiện nay thị trường có 2 loại Arduinu Uno là loại chip cắm và loại chip dán. Loại chip cắm là loại mà mình trình bày ở trên. Còn loại chip dán giống như hình dưới

 Chú ý 2 vùng mà mình khoan trên hình. Đó chính là điểm khác với Uno R3 chíp cắm. 
Vùng màu đỏ: board này sử dụng ATMEGA328P dán, nhìn sẽ gọn hơn tuy nhiên bất tiện là rất khó tháo hay thay thế chip.
Vùng màu vàng: Sử dụng chip nạp là CH340 còn Uno R3 chip cắm dùng ATMEGA16U2 làm chip nạp. CH340 ko được đánh giá cao bằng ATMEGA16U. Nên Arduino chip cắm thường đắt hơn Arduino chip dán.