Arduino项目中硬件包括哪些部分
在 Arduino 项目中,完整的硬件系统通常由多个硬件部分组成,可以分为:
- 核心处理单元
- 输入单元
- 输出单元
- 通信模块
- 电源模块
- 扩展模块
- 辅助工具与结构
核心处理单元
Arduino开发板及扩展板
主控芯片(如 ATmega328P、ESP32、STM32 等)。
板载外设:GPIO、ADC、PWM、UART、I²C、SPI 等接口。
常见型号:
入门级:Arduino Uno、Nano(8位 AVR)。
高性能:Arduino Due(32位 ARM)、ESP32(Wi-Fi/蓝牙)。
低功耗:Arduino Pro Mini(无 USB,需外接编程器)。
输入设备
完成传感器和信号采集功能。
环境传感器
温湿度(DHT11、BME280)、光照(BH1750)、气压(BMP180)。
运动检测
加速度计(MPU6050)、陀螺仪、磁力计(HMC5883L)。
用户交互
按钮、旋钮(电位器)、触摸传感器(TTP223)。
模拟信号采集
声音传感器、柔性压力传感器(FSR)。
输出设备
输出设备完成执行命令,反馈信息功能
视觉反馈
LED(单色/RGB)、OLED 屏幕(SSD1306)、LCD 1602。
运动控制
电机(直流电机、步进电机、舵机)。
驱动模块:L298N(直流电机)、A4988(步进电机)。
声音反馈
蜂鸣器(有源/无源)、MP3 模块(DFPlayer Mini)。
通信模块
有线通信
UART(串口)、I²C(多设备短距离)、SPI(高速)。
无线通信
Wi-Fi(ESP8266/ESP32)、蓝牙(HC-05、BLE)。
射频(NRF24L01)、LoRa(远距离低功耗)。
物联网(IoT)
MQTT 协议(连接云平台如 AWS IoT、Blynk)。
电源模块
供电方式
USB 供电(5V)、锂电池(3.7V)、18650 电池(需升压模块)。
太阳能板(配合 TP4056 充电模块)。
电压管理
稳压模块(LM7805、AMS1117)。
电量监测(INA219 电流传感器)。
扩展模块
完成一些功能的增强
存储设备
SD 卡模块(存储数据日志)。
EEPROM(板载存储,如 AT24C32)。
实时时钟(RTC)
DS3231(高精度计时,断电保持)。
多路扩展
74HC595(串行转并行)、CD4051(多路模拟开关)。
辅助工具:面包板、杜邦线、PCB(自制或嘉立创)。
列出一个典型项目流程示例
输入:传感器(如温湿度)采集数据 → 通过 I²C 传输到 Arduino。
处理:Arduino 运行代码(如阈值判断)。
输出:控制 LED 闪烁或通过 Wi-Fi 上传数据到云端。
供电:锂电池 + 稳压模块确保稳定运行。