手把手教你自制Arduino

简介

Arduino是一款适合新手入门学习的单片机，利用它可以帮助我们快速实现一些新奇的创意，一般常用的就是UNO、NANO、mini这几款核心板，但是当我们想要集成化的时候，使用这些核心板就显得有些累赘，下面给大家介绍如何在将Arduino画到自己的板子上，并且能够给它烧录固件、一键下载程序。

Arduino硬件连接

Arduino最小系统

Arduino的硬件连接参照下图就可以，芯片可以选用ATmega328p-AU，某宝上不到十块钱，当然也有其它的单片机可以烧录Arduino固件，但是笔者没有尝试过，这里就不作介绍了。

需要注意的是，如果你的电路中不需要复位按键，可以直接把它去掉，但是千万不要添加复位电容，否则会对后面的下载电路给出的复位信号造成干扰，影响程序的正常下载。

ISP烧录引脚

为了给Arduino刷写BootLoader，我们还要引出几个ISP引脚，对于ISP的概念这里就不作过多解释，只需要知道我们要从atmega芯片上面引出这些接口就可以了。

我们一般用排针引出，但是考虑到ISP引脚仅作刷写BootLoader使用，也就是只用一次就不用了，如果不想预留这个接口的话，也可以考虑先给芯片刷BootLoader再焊接到板子上，或者直接从板子上面用漆包线飞线引出这几个接口。

串口下载电路

Arduino可以用串口下载程序，但是一般在用串口下载程序的时候，需要手动复位一下芯片，如果想要实现一键下载，就需要选用带复位的串口转换芯片，这里选择CH340C，将DTR引脚串联一个100nF的电容连接至单片机的RESET引脚，这样每次下载程序的时候，DTR会给一段下拉信号让单片机复位。

对于CH340芯片，有两点要注意的地方：1. CH340是5V供电，其2、3引脚输出信号为5V电平，若与3.3V供电的芯片进行通信，最好做一下电平转换，常用的电平转换方法有外接MOS管、使用专门的电平转换芯片、串联电阻等，这里就简单串接一个300R的电阻；2. CH340的V3引脚是自带3.3V输出的，不过电流较小，一般不使用，但是上图中的C22去耦电容必不可少，如果去掉会导致芯片工作异常。

Arduino刷写BootLoader

Arduino固件也就是BootLoader，它是一段固化在芯片中，在芯片启动时引导程序运行的代码，相当于电脑中的BIOS，当然这里使用的BootLoader比较简单。Arduino烧写固件有两种方法，一种是用一块Arduino给另外一块Arduino烧写，还有一种是使用下载器，由于前者烧写速度慢且成功率不高，所以本文介绍的是使用下载器烧写的方法。
我们需要购买一个USBISP下载器，如果你是第一次使用这个下载器，需要安装驱动（所有用到的资料、软件、驱动包我会打包放在文章末）。

安装好驱动以后，将下载器插到电脑上，在电脑的设备管理器上能看到正常的设备信息，表明我们的电脑能够识别到下载器。

将我们板子引出的ISP接口连接到下载器上，接口图如下，连接好线并且安装好驱动以后，将下载器插到电脑上。

然后打开资料包，里面有个progisp的应用程序，这个就是我们用到的烧写软件，接下来我们试着给芯片刷写nano的固件：首先打开烧写软件，电机右下方的"…“按钮，依次输入熔丝参数：FF、DA、FD，关闭这个界面，点击"调用flash”，打开资料包中BootLoader文件夹里的名为optiboot_atmega328的HEX文件，最后点击"自动"按钮，就可以看到烧录的信息，等待完成即可。

关于烧写固件的方法，网上有人已经做了更详细的说明，如果大家不明白的话可以参考下面的视频教程：
arduino如何烧写bootloader？引导程序怎么刷？
文章中所用到的下载器驱动、BootLoader以及烧写软件progisp我都已经打包放在百度云中，提取码ktdy，放心下载使用：
Arduino烧写包
作为一个嵌入式方向的爱好者，这几年的学习积累了一些心得，俗话说好记性不如烂笔头，我打算以文章的方式来做一些分享，一方面为大家提供一些方法上的参考，另一方面也想督促自己做一些学习总结。希望能在这里跟大家共同进步！