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摘要：只用一个空白的芯片是无法实现在arduino 编程环境中编程的，芯片需要烧录arduino专用的bootloader才能使用。本文介绍如何从购买一个空白芯片开始，制作arduino uno 的最小系统板。

硬件：ATMEGA328P芯片，27pf电容，0.1uf电容（丝印104），带有DTR引脚的USB串口模块，杜邦线若干

软件：win7 x64，arduino ide 1.8.13

1.制作思路

2.UNO最小系统的基本原理图

3.为什么不用NANO

4.如何为空白芯片烧录arduino专用bootloader

5.组装最小系统板

6.烧录BLINK到最小系统板

1.制作思路

自己制作一个uno最小系统板，并不是费力不讨好。

因为快速做出硬件原型的首选，大多数还是arduino，但是arduino的板子一般是国际标准的大板，如果做成小板，同时也能用在项目中，那么就需要自己设计了。

使用arduino可以用几分钟到几十分钟的时间，做出来一个功能完善的硬件设备。除了arduino的硬件结构简单之外，它的开发环境ide体积小巧易安装，第三方库丰富，开发代码短小精炼也是首选它的重要原因。

假如开发一个STM32程序，我们往往需要一个体积庞大的开发板，专业的仿真器，还有价格在5位数以上的ide才能办到。但是arduino就不用考虑这么多，几分钟就可以搭建完成开发环境，敲几行代码就可以实现一个软件功能。最关键的，它还是免费的。

因此，在平时开发的时候，遇到的一些时间紧，但是功能又不太复杂的硬件，可以先用arduino跑一跑，比如几个gpio的逻辑电平，再比如spi，iic等接口。

arduino uno是最常见，也是最经典的一款arduino产品。那么如何做出一个能编程的UNO最小系统板呢？有了最小系统板，下一步用在各类项目中就便利多了。

大致的思路如下图所示，首先购买芯片，注意新购的芯片是无法支持arduino ide编程的，因为它内部还没有专用于arduino ide对它进行烧录的bootloader。芯片烧录好之后，就可以安装到最小系统板了。

2.UNO最小系统的基本原理图

如下图所示。ATmega328P芯片组成的最小系统仅需三个元器件即可工作。分别是16M 晶振，22pf电容，这两个元器件用来为芯片提供时钟。指示灯和限流电阻可以不用。

ATmega328P芯片的引脚分布如下图所示。第7脚，第20脚是VCC，需要连接5V电源。第8脚和第22脚是GND，需要接地。第21脚是模拟参考电压，可以连接5V，也可以悬空。

3.为什么不用NANO

为什么有NANO小板不用，这个板子不是挺小的嘛，为何还偏偏要自己设计？

我们来看一下NANO板的引脚分布，可以发现NANO板的功能引脚比较少。比如SCL和SDA引脚，使用起来就相当不便。

下图是UNO的引脚分布，明显功能引脚多好几个。而它的芯片就是ATmega328P，要想缩小体积，不如使用这个芯片来设计体积更小的最小系统板。

4.如何为空白芯片烧录arduino专用bootloader

原因是与arduino ide配套，必须使用专门的bootloader。我们都知道，arduino又称“电子积木”。对它编程就像是搭积木一样，即使不用图形化的开发界面，直接用代码方式编辑，也可以实现几行代码搞定复杂功能。这个体积小巧、编程简便的ide，要想将程序通过串口在线烧录至UNO（芯片就是ATmega328P），那么就得在芯片里面预先有一个负责通信的程序在运行，这个负责通信的程序就是bootloader。它的功能可不止是通信，还有其他复杂、实用的功能。有了它，我们才能够像开发arduino uno 一样开发它。烧录又bootloader的芯片组成的系统才可以成为uno 或者其他的名字。