玩转Arduino：这些配套物料选择时的兼容性问题，你考虑过吗？

关键词 : 开发工具

问：开发工具包限制—如何确定兼容性

曾经有人问过，是否有可以和Arduino这样的开发工具包配合工作的物料？这个问题我已经看过很多次了，甚至我自己也想知道。本文将尝试涵盖相关的信息，并在确定可行性方面提供一些的有用信息。

扩展板

Arduino拥有非常广泛的功能集，能够针对开发板开发称为扩展板的定制物料，从而可直接连接到母头上。通常，这些扩展板拥有充分定义的库，这些库专门设计用于扩展板中所包含的任何技术。以下是可与Arduino、Raspberry Pi、ARTIK、MegaPi、Pioneer和Qwiic配合使用的子卡/扩展板列表。

另外，以下这篇文章，也介绍了一些关于扩展板的信息，可供参考：

Arduino扩展板

注意：除了Arduino之外，还有更多可用选项，该列表仅作示例用。这些扩展板都围绕着一个事实：Arduino具有设计上的限制和相应的规格。每个开发板都有一定的限制，且不同的版本有不同的规范（具体参见规格书或网站文档）。甚至有的扩展板会提供空的原型板，以制作符合开发板规格的任何类型的电路。扩展板并不是特定于Arduino的，因为还有其他的开发工具包，比如Beaglebone和Raspberry Pi。

电气限制

以下规格通常适用于大多数Arduino模块，不过最好找到适用于各型号的规格书，以确定额定值。根据文献资料，各引脚的绝对最大额定值为40mA（各I/O引脚）；如果使用USB连接，则5V输出应限制在400mA左右，因为USB端口将电流限制为500mA；如果外部电源与圆形插孔搭配使用，则5V输出可增加到900mA左右，因为所用板载稳压器的最大额定值为1A。

请勿以最大电流或接近最大电流的电流运行，因为这可能会损坏引脚或开发板。使用安全系数来延长开发板的寿命。如果开发套件与Arduino不同，请务必阅读提供的规格书，了解相关建议。

数据和速度限制

数据存储

需为应用设置最大存储空间和RAM规格，具体取决于所用开发工具包的型号。Arduino Uno的最大存储空间为32KB，EEPROM+SRAM的组合存储空间为3KB，而Mega的存储空间为256KB，EEPROM+SRAM的组合存储空间为12KB。RAM的数量将决定可同时执行多少个操作。存储空间的大小将决定需要保存多少数据。

内部时钟频率

Arduino Uno和Mega的内部振荡器使用16MHz晶体进行操作。若包含需要更高数据速率的设计，则会因去同步化而导致一些信息丢失或信息完全丢失。此外，由于内部电路不是针对该层次频率设计的，因此物料也可能出现意外行为。所有单片机的规格书中都会列出额定时钟频率（内部或外部）。

接口选项

虽然Arduino上的微处理器非常优秀，但数据接口的数量有限。如果你希望使用的技术目前无法通过扩展板或引脚使用，则很可能难以使该技术与Arduino兼容。始终建议你阅读规格书中包含的选项。如果你的要求超出了开发套件的范围，则建议采用具有更广泛数据接口选项的工业标准单片机。许多厂商均会生产这些产品，如Microchip、亚德诺半导体（Analog Devices）、Infineon、英特尔（Intel）等。

库实现

网络中已有针对某些技术的大量开源库。如果你还没启动，可以在网上搜索一下，看看是否已经有适用于所需应用的现有库（甚至还可能包括扩展板）。我曾见过打印定制喷墨库、快速傅里叶变换库、步进电机驱动器库，以及LED灯条库等。利用现有库可更加轻松地进行编码，而不必从头开始构建。这也不是Arduino的专属优势。

如果某项技术没有库，那就必须从头开始开发。许多开发工具包通常都是开源的，支持技术人员自行开发自己的库，但这超出了我的理解范围。

最后说明

可以针对某个问题多想几个解决方案，而不是只专注于一个。例如，如果某些物料无法与Arduino配合使用，那么可以看看其他开发工具包，也许具有更符合你的应用要求的规格。Arduino对于某些问题来说可能非常容易实现，而对于其他问题，则可能几乎无法实现或不可实行。

更多开发工具相关的技术信息, 请参阅：

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