Arduino 板類型 – 規格和特點的快速比較

無論您是剛開始接觸電子學和嵌入式系統的新手，還是計劃下一個大型設計項目的專業工程師，Arduino 都為您提供了最適合您需求的開發板。對於像我一樣的愛好者和工程師來說，Arduino 平台一直是快速原型設計和設計驗證的首選場所。但我們大多數人往往只停留在熱門的 Arduino 開發板上，例如 Arduino UNO、Nano、Mega 等。因此，本教程將重點介紹各種不同類型的 Arduino 開發板，並快速比較它們的特點和應用，這樣您在尋找超越流行的 UNO 和 Nano 板的下一個 Arduino 項目時，就能做出更好的選擇。那麼，讓我們開始吧……

讓我們先從下方的圖片開始，該圖片顯示了撰寫本文時最受歡迎的 Arduino 板。大多數閱讀這篇文章的人應該對這些名稱有所了解，但如果不熟悉，也不必擔心，我們將在本文中一一探索它們。

為了讓您快速且輕鬆地了解，我們將所有的開發板分為三個主要類別：入門級 Arduino 板、增強型 Arduino 板和 IoT Arduino 板。此外，我們在每個部分下方還提供了一個表格，以便您快速瀏覽，讓我們開始吧。

入門級 Arduino 板

這類 Arduino 板是最適合入門的選擇。在這個類別中，大多數板子具有較慢的時鐘速度或有限的 I/O 埠數量。這些板子都由 8 位元微控制器供電。它們大多數都容易學習，且適合用來製作項目。不僅如此，市場上有各種針對這些基本開發板的模組和擴展板可供選擇。以下是顯示這些板子所有特徵的表格。

Arduino UNO R3

Arduino Uno 是最受歡迎和廣泛使用的開發板。它由 ATMega328P 微控制器供電。由於其便宜、易於學習和使用，並且有各種現成的模組可用，因此它是社區中最受歡迎的選擇，這使得開發新項目或原型變得更加輕鬆。它包含 14 個數位 I/O 埠，其中 6 個為 8 位元 PWM 埠，6 個為 10 位元類比輸入埠，並具有 SPI、I2C 和 UART 等基本通信埠。

現在，全球市場上有許多不同類型的 Arduino UNO 板，但大多數這些板子都是您上面所看到的原始 UNO 板的克隆或複製版本。因此，板子的顏色或外觀可能與上面顯示的不同。

Arduino Nano

Arduino Nano 是 Arduino UNO 的一個小型面包板友好版本。它具有與 Arduino UNO 相似的功能，但採用更小的外形設計。與 UNO 的主要區別在於缺少直流電源插孔、使用迷你 USB 埠而不是 USB B 埠，以及 USB-TTL 轉換晶片。Nano 使用的是 FT232，這是一款來自 FTDI 的專用 USB-UART 橋接晶片，而非 ATMega16U2。由於其小巧的尺寸和便宜的價格，它在開發者中也像 UNO 一樣非常受歡迎。

Arduino PRO Mini

Pro Mini 實際上是 Nano 的簡化版本。它擁有與 Arduino Nano 相似的大部分功能，但缺少板載 USB-TTL 橋接器和 USB 埠。相反，它配備了一個接頭，其中引出了 UART 引腳。我們可以使用這些引腳通過外部 USB-UART 模組對 Pro Mini 進行編程。這款板子特別適用於空間有限的應用。Pro Mini 有兩個版本，分別是 3.3V 和 5V 版本。在 3.3V 版本中，由於 ATMega328 的某些限制，CPU 的速度被限制為 8MHz，以提高穩定性。

Arduino Leonardo

Arduino Leonardo 由 ATmega32U4 晶片供電，而不是之前提到的所有板子所使用的 ATMega328P 晶片。它擁有更多的 I/O 埠（20 個）以及更多的 PWM（7 個）和類比輸入（12 個）埠。另一個主要區別是，ATmega32U4 具有內建的 USB 通信功能，消除了對第二個處理器或專用 USB 到 UART 轉換晶片的需求。這使得板子可以作為人機介面裝置（HID）或虛擬（CDC）串行/COM 埠連接到計算機。我們使用這個虛擬 COM 埠與啟動加載程序一起對 Leonardo 進行編程。

Arduino Micro

就像 Arduino Nano 是小型版的 UNO，Arduino Micro 實際上是小型面包板友好型的 Leonardo。它的功能與 Arduino Leonardo 相同。唯一的區別是缺少直流電源插孔。同樣，Arduino Micro 也可以作為 HID 或虛擬 COM 埠設備使用。

Arduino Nano Every

Arduino Nano Every 是一款新一代的小型開發板。正如我們已經討論過的，Arduino Nano 是許多需要小型和便宜解決方案的項目的首選板子。我們可以將 Arduino Nano Every 視為功能更強大的升級版 Arduino Nano。Nano Every 由更強大的處理器 ATMega4809 供電。它擁有 50% 更多的程式記憶體和 200% 更大的 RAM，這將使我們能夠使用這款板子來執行更大的程式。其鑲嵌孔設計允許我們在 PCB 上使用 Nano Every，而不需要接頭引腳。

Arduino Mega2560 Rev3

Arduino Mega 2560 是我們到目前為止討論的所有板子中最大的。它設計用於需要大量 I/O 或外部設備的應用。它由更大且功能更強大的處理器 ATMega2560 供電。這款板子擁有比大多數其他板子更多的 I/O 埠，共有 54 個 I/O 引腳（其中 15 個可用作 PWM 輸出），16 個類比輸入和 4 個 UART。它擁有比大多數其他基本 Arduino 板更多的閃存和 SRAM。它在開源 CNC 和 3D 打印社區以及開源 PLC 社區中最受歡迎。

UNO R4 Minima 

UNO R4 Minima 是流行的 Arduino 微控制器平台的最新版本，以其緊湊的尺寸和增強的功能而聞名。作為 UNO R3 的繼任者，R4 Minima 帶來了幾項改進和新功能。Arduino UNO R4 Minima 是第一款搭載 32 位元微控制器的 UNO 板，使用的是 Renesas 的 RA4M1。為 R4 Minima 提供動力的 Renesas RA4M1 具備 Arm Cortex-M4，並以 5 V 的電壓運行。它擁有 14 個數位 I/O、6 個具備高達 14 位元解析度的類比輸入、48 MHz 的時鐘速度、32 kB 的 SRAM、256 kB 的閃存以及 8 kB 的 EEPROM。它還配備了 DAC 用於音頻項目、RTC 用於準確的時間跟蹤，並具備 HID 功能以模擬鍵盤/滑鼠。

UNO Mini Limited Edition

UNO Mini 限量版是標誌性 Arduino UNO 的特別版本，旨在慶祝該平台的傳承，同時提供緊湊和可收藏的外形設計。這款限量版板子具有獨特的設計，配有獨特的圖形、特別的配色方案和鍍金 PCB，增添了高級感。儘管尺寸較小，UNO Mini 仍保留了原始板子的核心功能，非常適合空間有限的項目。它不僅適合收藏者，也適合欣賞懷舊與現代創新結合的開發者。UNO Mini 限量版體現了 Arduino 社區的精神，將功能性與獨特的慶祝設計相結合。

增強功能板

這一類別的 Arduino 板適用於需要高級功能和更快性能的項目。

Arduino Nano 33 BLE

Nano 33 BLE 是 Arduino 的一款更強大的開發板，與受歡迎的 Arduino Nano 擁有相同的外形尺寸。儘管尺寸相同，但其性能優於 Nano。它由 Nordic Semiconductors 的先進 NRF52480 提供動力，這是一款以 64MHz 運行的 32 位元 ARM Cortex-M4 CPU。更大的 1MB 閃存和 256KB SRAM 使其成為需要大量記憶體的項目的更佳選擇。這款板子的主要特徵就在其名稱中——BLE，藍牙低能耗（Bluetooth Low Energy）。Nano 33 BLE 可以同時作為 BLE 和藍牙客戶端以及主設備。在這個萬物互聯的時代，這將使我們能夠開發出更具能源效率的可穿戴設備。

還有一個名為 Arduino Nano 33 BLE Sense 的 Nano 33 BLE 變體，配備了一些額外的板載傳感器，如 9 軸慣性傳感器、濕度和溫度傳感器、氣壓傳感器、麥克風，以及手勢、接近、光色和光強度傳感器。

Arduino UNO WIFI Rev2

顧名思義，我們可以將其視為具有附加功能的 UNO。儘管它的外形尺寸與 Arduino UNO 相同，但組件和功能完全不同。這款板子由 ATMega4809 MCU 提供動力，並使用 u-blox NINA-W102 進行 Wi-Fi 和藍牙通信。這款集成了 TCO/IP 協議堆棧的 NINA 系統單晶片（SoC）使得連接 Wi-Fi 網絡或作為接入點變得更加容易。該板還配備了板載加密晶片加速器 ECC608，以增強安全性，以及用於慣性測量的 IMU。

Arduino Due

Arduino Due 像是一款升級版的 Arduino Mega，擁有與 Mega 相同的外形尺寸，但由更強大的 32 位元 ARM 微控制器供電。與 Mega 一樣，Due 擁有 54 個數位 I/O 和 12 個類比輸入。這款板子的核心是一個 Atmel SAM3x8E Arm Cortex-M3 CPU。Due 的時鐘速度較高，為 84MHz，並且擁有額外的介面，如 USB OTG、DAC 和 JTAG。此外，請注意 Due 是一款僅支持 3.3V 的設備，其 I/O 不支持 5V 的耐受性。

Arduino Nano 33 BLE Rev2

Arduino Nano 33 BLE Rev2 站在創新的最前沿，利用 nRF52840 微控制器的先進功能，搭載運行於 64 MHz 的 32 位元 Arm Cortex-M4 CPU。這款強大的開發板增強了 MicroPython 兼容性，使其對廣大開發者社群更加可及，增加了靈活性。它的突出特徵是藍牙低能耗（Bluetooth LE）功能，能夠與其他啟用藍牙 LE 的設備進行無縫通信，開啟了數據共享和與連接技術整合的無限可能。Nano 33 BLE Rev2 設計上具有多功能性，內建的 9 軸慣性測量單元（IMU）提供位置、方向和加速度的精確測量，非常適合用於可穿戴設備和實時運動追踪設備。它在尺寸和功能之間取得了平衡，是製作無縫連接至智能手機的可穿戴設備的理想選擇。無論你是經驗豐富的開發者還是愛好者，Nano 33 BLE Rev2 都提供了無窮的創新和創造可能，為你的項目增添強大的靈活性和功能。

IoT Boards

如今，我們使用的許多產品都是支持物聯網（IoT）的，從簡單的開關到各種家用電器。我們將要介紹的這些 Arduino 板就是為這類應用設計的。讓我們來看看這些板子是哪些，以及它們的特點。