ultimo aggiornamento 4 giugno 2012

La scheda è sempre basata sul microcontrollore ATmega328, dotato di 14 pin di input/output digitali (6 dei quali possono essere usati come segnali PWM), 6 input analogici, un quarzo a 16MHz, un connettore USB, un jack per l'alimentazione, un connettore per la programmazione ICSP e un pulsante per il reset della scheda.
La scheda inoltre fornisce tutto ciò che è necessario per supportare il funzionamento del microcontrollore.
Per la programmazione e il dialogo con il PC utilizza un ATmega16U2 al posto dell'ATmega 8U2 presente sulle precedenti versioni di Arduino UNO.
Questo chip funge da convertitore USB/seriale (sulle versioni precedenti, come la Duemilanove, era invece presente un FTDI232). Il nuovo chip presente sulla R3 consente un transfer rate maggiore e un maggior quantitativo di memoria disponibile sul chip convertitore USB/seriale.

Processore

Il cuore della scheda Arduino UNO è rappresentato dal processore ATMEGA328 un microcontrollore ad alte prestazioni con bus a 8 bit prodotto dalla Atmel con architettura di tipo RISC (acronimo di Reduced Instruction Set Computer) le caratteristiche salienti di questo processore sono:

• Memoria flash da 32KB ISP con possibilità di lettura/scrittura
• Memoria EEPROM da 1KB
• Memoria SRAM da 2KB.
• 23 porte general purpose di I / O
• 32 registri di lavoro general purpose
• Tre flessibili timer / contatori con modalità di confronto
• Possibilità d’interrupts esterni e interni,
• Una seriale USART programmabile,
• Un’interfaccia seriale a 2fili compatibile I2C
• Una porta SPI seriale
• 6 convertitori A / D a 10-bit
• Timer watchdog programmabile con oscillatore interno
• Cinque modalità di risparmio energetico selezionabili via software.
• Tensione di funzionamento compresa tra 1,8-5,5 volt.

Dettaglio sezione processore ATMega328

Processore ATMEGA328

La memoria

Il microcontrollore ATmega328 dispone di 32 kB di memoria di programma, della quale 0,5 kB sono usati per il bootloader, abbiamo poi di 2 kB di SRAM (Static Random Access Memory) ed 1 kB di EEPROM che possiamo leggere o scrivere utilizzando la EEPROM library.

Pin connettore POWER

Tutte le tensioni sono disponibili sui pin del connettore POWER

• Vin; restituisce la tensione applicata dall'alimentatore al plug e può essere usato per alimentare altri circuiti che dispongano già di un regolatore di tensione (ad esempio gli shield applicati al modulo);

• GND; è il contatto di massa (GND).

• 5 V; fornisce i 5 volt prelevati dall'uscita del regolatore interno ed è utile per alimentare altri circuiti compatibili con i 5 volt;

• 3.3V; questo pin fornisce i 3,3 volt ricavati dal regolatore corrispondente e consente di alimentare circuiti compatibili con tensioni di 3,3 volt (la massima corrente prelevabile e di 150 mA);

• Reset. Portando questa linea a livello basso permette di resettare il microcontrollore. Generalmente utilizzato per aggiungere un pulsante di reset sugli shields esterni. La funzione corrispondente può essere attivata anche tramite il pulsante presente sulla scheda Arduino;

• IOREF, consente agli shield di adattarsi alla tensione fornita dalla scheda.

Connettore POWER

Pin connettore DIGITAL (PWM ~)

Ciascuno dei 14 pin digitali  presenti sulla Arduino Uno può essere utilizzato indifferentemente come un ingresso o un'uscita, utilizzando le funzioni pinMode(), digitalWrite(), e digitalRead().
Le uscite operano a 5 volt e ogni pin può fornire o ricevere un massimo di 40 mA ed è dotato di una resistenza pull-up (sconnessa di default) del valore di 20-50 kΏ. Inoltre, alcuni pin hanno funzioni specializzate:

Connettore Pin Digitali

• Pin: 0 (RX) e 1 (TX): possono essere utilizzati per ricezione (RX) e trasmissione (TX) dei dati seriali TTL. Questi sono collegati ai pin corrispondenti della porta USB-TTL del processore ATmega8U2.

• Pin 2 e 3: possono essere configurati come trigger per eventi esterni, come ad esempio il rilevamento di un fronte di salita o di discesa di un segnale in ingresso.

• Pin 3, 5, 6, 9, 10 e 11: possono essere configurati via software con la funzione analogWrite() per generare segnali PWM con risoluzione di 8 bit. Tramite un semplice filtro RC è possibile ottenere tensioni continue di valore variabile.

• Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK): possono essere programmati per realizzare una comunicazione SPI, utilizza un’apposita libreria SPI.

• Pin 13 è connesso a un LED interno alla scheda, utile per segnalazioni di diagnostica. Quando il livello del pin è HIGH, il LED è acceso, quando il livello del pin è LOW, è spento.

• GND; è il contatto di massa (GND).

• AREF. Tensione di riferimento per gli ingressi analogici. Utilizzato con analogReference().

Pin Analogici

La Uno R3 ha 6 ingressi analogici etichettati da A0 ad A5, ognuno dei quali fornisce 10 bit di risoluzione (in pratica 1024 valori diversi). Per impostazione predefinita possono misurare una tensione di 5V riferita a massa, anche se è possibile cambiare l'estremità superiore del loro intervallo utilizzando il pin AREF e la funzione analogReference().
Inoltre, come per i pin digitali alcuni piedini hanno funzionalità specifiche:

Connettore Pin Analogici

I pin A4 (SDA) e A5 (SCL). permettono di realizzare una comunicazione nello standard I2C a due fili, in abbinamento alla libreria Wire.