自製 Arduino UNO 板(相容版) 的指南

🧩 硬體清單(基本版本)

這是一個基於 ATmega328P-PU(帶有 Arduino Bootloader) 的版本:

📦 必備元件:

項目規格 / 型號備註
微控制器ATmega328P-PU預燒錄 Bootloader 最方便
穩壓晶片AMS1117-5.0 或 LM7805輸入 7–12V,輸出 5V
穩壓晶片 (3.3V)AMS1117-3.3(可選)可提供 3.3V
晶振16 MHz 晶振ATmega328P 的標準時鐘
陶瓷電容22pF ×2晶振兩側用
電解電容10μF ×2、100μF ×1電源穩定
電阻10kΩ(上拉電阻給 RESET)其他根據需要補充
LED + 220Ω 電阻狀態指示燈用(如 13 號腳)可加多個做測試
按鍵RESET 按鈕推薦使用 4 腳按鍵
USB to Serial 模組CH340G / CP2102 / FTDI 模組為上傳程式而設
萬用板或自製 PCB可用洞洞板焊接

🛠️ 硬體組裝步驟

Step 1: 建立電源系統

  • 使用 9V 電池、DC 變壓器或 USB 供電。
  • 輸入進入 7805 或 AMS1117,輸出穩定的 5V 給微控制器和其他元件。
  • 別忘了電容濾波(100μF 在輸入,10μF 在輸出)。

Step 2: 安裝 ATmega328P 系統核心

  • ATmega328P VCC 接 5V、GND 接地。
  • 加上 16MHz 晶振與兩顆 22pF 電容(接地)。
  • RESET 腳(Pin 1)接一顆 10kΩ 上拉電阻到 VCC,並加一個按鍵到 GND 作為手動 RESET。
  • 可以預裝一顆 LED 到 Pin 13 + 電阻作為測試。

Step 3: USB to Serial 模組連接

模組腳位接到 ATmega328P
TXD第 2 腳(RX)
RXD第 3 腳(TX)
VCC5V
GNDGND
DTR (若有)經 100nF 電容接到 RESET 腳

Step 4: 上電測試

  • 通電後 LED 會亮或閃爍(預設程式 Blink)。
  • 若是空白晶片,請使用 外部 ISP 編程器 燒錄 Bootloader。

🧪 軟體與測試

A. 上傳 Blink 測試程式

cppCopyEditvoid setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(500);
}
  • IDE:使用 Arduino IDE
  • 板型設定:選擇「Arduino UNO」
  • 串口設定:選對 USB 串口(可由裝置管理員查詢)

📌 額外建議

  • 如果你使用空白晶片,需用另一塊 Arduino 作為 ISP 燒錄器(Arduino as ISP)來燒錄 Bootloader。
  • 如想縮小體積,可使用 裸片 + 8MHz 晶振 + 3.3V 運作(需修改 fuses)。
  • 若你設計 PCB,可使用 KiCad 或 EasyEDA 完成設計與打樣。