《无线电》
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一起用面包板自制arduino吧！——《无线电》第08期
2012-09-05 10:15:11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
中标：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。
中标：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”
中标：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。
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。
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