一、说明

本文是在整理相关资料的基础上，系统地介绍使用ATmega328p芯片制作Arduino Uno R3开发板的过程。请注意，所有操作指引未经过实践验证，请自行判断正误。

本文的下个更新版本将展示完整的实践过程，敬请期待!

以下将ATmega328p芯片简称为“芯片”，将Arduino Uno R3开发板简称为“Arduino”。

二、判断Bootloader的有无

Bootloader是一种小型程序，预先写入微控制器或微处理器的存储空间中，用于在设备上电或复位时加载和启动主要程序。它相当于一个“启动加载程序”，可以帮助设备执行自我启动和固件升级。

在制作Arduino之前，需要判断所购买的芯片是否已经带有Bootloader，建议购买已经烧录Bootloader的芯片。

如果不确定所购买的芯片是否已经烧录Bootloader，可以通过以下方式判断。

1、连接电路

将一个 LED（加限流电阻，如 220Ω）连接到芯片的第 19 引脚（D13），并将 LED 的负极接地。

2、上电测试

使用5V电源，并将芯片的正负极和电源的正负极相连接。

如果 Bootloader 已正确烧录，当芯片上电或复位时，D13 引脚的 LED 会闪烁几次。这是因为 Arduino Bootloader 默认配置会在启动时闪烁 D13 引脚，表示芯片已经加载 Bootloader。

三、正式制作

1、为芯片烧录Bootloader

对于没有配置Bootloader的芯片，需要使用另一块能够正常工作的Arduino开发板，为芯片烧录Bootloader。

所需准备的材料包括：面包板、芯片、Arduino、杜邦线。

（1）将 Arduino设置为ISP

打开 Arduino IDE，选择 文件 -> 示例 -> 11.ArduinoISP -> ArduinoISP。

在 Arduino IDE 中，选择 工具 -> 开发板 -> 您所用的 Arduino（如 Arduino Uno）。

选择相应的端口。

上传 ArduinoISP 示例代码到您的 Arduino 开发板，使其作为 ISP 编程器。

（2）连接 Arduino和芯片

断开 Arduino 的 USB 连接。

使用面包板和跳线，按照以下方式将 Arduino的ISP接口与芯片连接：

Arduino	芯片
D10（SS）	1号引脚
D11（MOSI）	17号引脚
D12（MISO）	18 号引脚
D13（SCK）	19号引脚
5V	VCC
GND	GND

（3）打开烧录Bootloader选项

将 Arduino 再次通过 USB 连接到电脑。

在 Arduino IDE 中，选择“工具 -> 开发板 -> Arduino Uno”。

选择“工具 -> 编程器 -> Arduino as ISP”。

然后选择“工具 -> 烧录引导加载程序”。

（4）等待烧录完成

烧录过程中，Arduino 的 LED 会闪烁。

Arduino IDE 的底部会显示烧录完成的提示（“完成烧录引导加载程序”）。

2、使用芯片搭建Arduino

（1）所需材料

零件	数量
ATmega328p芯片	1
16 MHz 晶振	1
22 pF 电容	2
0.1 µF 电容	1
10 kΩ 电阻	1
5V电源及稳压模块	1
面包板	1
USB-TTL转换器	1

（2）准备工作

将芯片正确插入面包板。

（3）连接晶振

将 16 MHz 晶振连接到 ATmega328 的 9 号引脚（XTAL1）和 10 号引脚（XTAL2），晶振的两端各连接一个 22pF 的电容，电容的另一端接地。

（4）电源滤波

使用 0.1 µF 电容在 Vcc 和 GND 之间进行电源滤波。

0.1 µF 电容可以滤除电源上的高频噪声和瞬态干扰，稳定芯片的供电电压，防止供电波动对芯片工作产生不良影响。

当芯片内部电路切换状态时，会产生微小的电流波动，滤波电容能够提供瞬时电流，减少这种波动，避免电源电压短暂下降。

（5）上电电路

使用 10kΩ 电阻将 ATmega328 的 1 号引脚（复位引脚）连接到 5V，以确保微控制器复位引脚高电平。

（6）稳压供电

使用5V电源及稳压模块，接入到 ATmega328 的 7 号引脚（Vcc）和 20 号引脚（AVcc）。同时，将地线接入 8 号引脚和 22 号引脚（GND）。

（7）连接 USB-TTL 转换器

使用 USB-TTL 转换器连接到 ATmega328 的 RX（2 号引脚）和 TX（3 号引脚）引脚，用于烧录代码。

确保 USB-TTL 转换器的 GND 接地，VCC 接 5V（部分转换器可以用 3.3V，视转换器情况而定）。

（8）测试

打开 Arduino IDE，选择 Arduino Uno 作为开发板。

通过 USB-TTL 转换器连接到电脑，将代码上传到芯片中，如果上传的程序能够正常运行，说明Arduino制作已经完成。