ATMEGA328-PU 产品概述

一、产品概述

ATMEGA328-PU（Microchip，PDIP-28）是一款基于AVR RISC架构的8位单片机，具有良好的通用性与开发生态。器件工作电压范围宽（1.8V~5.5V），最高主频可达20MHz，程序存储容量32KB，适合教育、原型和中小型嵌入式控制应用。PDIP-28 插件封装便于面包板试验和手工焊接，常见于Arduino兼容开发板的核心MCU。

二、核心规格

• CPU内核：AVR 8-bit RISC
• 工作电压：1.8V ~ 5.5V
• 最高主频：20MHz（外部晶振或外部时钟）
• 程序存储：32KB Flash（可用于Bootloader）
• SRAM：2KB，EEPROM：1KB（可用于非易失性数据保存）
• I/O 数量：23 条通用I/O 引脚
• ADC：10-bit SAR ADC，多路输入（常用为6路模拟输入）

三、主要外设与功能

• 模拟：10-bit ADC（多通道）、模拟比较器、AREF 引脚
• 串行接口：USART（UART），支持全双工串口通信
• 串行总线：SPI、TWI（I2C）接口，方便外设扩展
• 定时/计数：含多个定时器（8位与16位），支持PWM 输出、输入捕获等
• 低功耗：多种省电模式（Idle、Power-down、Power-save、Standby 等）
• 系统：看门狗、可配置上电复位与掉电复位（BOD）、可编程时钟源（内部校准 RC 或外部晶振）

四、引脚与封装（PDIP-28 要点）

• 物理封装：PDIP-28，适合手工焊接和面包板试验
• 关键引脚：VCC、GND、AVCC（ADC 电源）、AREF（参考电压）、RESET、XTAL1/XTAL2（外部晶振）
• 外设分布：PORTC（常用于 ADC 输入），PORTB（含 SPI、外部中断等），PORTD（含 UART 和 多个数字 I/O）
• 注意：AVCC 与 VCC 建议分别引入滤波/去耦，AREF 用于 ADC 基准电压，未用时需适当接地或由稳压源驱动

五、电气与设计建议

• 去耦：靠近 VCC/AVCC 引脚放置 0.1µF 陶瓷电容，必要时并联电解电容以稳定电源
• 晶振：外部晶振可达 20MHz；若使用内部 RC 振荡器，可节省外部元件但精度较低
• 复位：使用 10k 上拉电阻至 VCC，并在需要时并联复位按钮；启用 BOD 可提高系统可靠性
• ADC：为保证测量精度，AREF 应稳压并避免噪声；长走线与数字开关会影响 ADC 性能
• 编程：支持 ISP（串行下载），常见的 Bootloader（如 Optiboot）可实现通过串口/USB-TTL 烧录

六、典型应用与开发建议

适用场景包括传感器采集、工业/家用小型控制、教育与原型开发、简单通信设备等。PDIP 封装便利实验室和教学环境，搭配 Arduino 生态可快速验证想法。开发时建议先在 5V/16MHz 或 3.3V/8MHz 配置下进行功能验证，关注电源干净度与时钟源稳定性；产品化时可考虑 SMD 封装以节约空间与提高可靠性。

总结：ATMEGA328-PU 以其成熟的生态、灵活的电源与外设配置、以及便捷的 PDIP 封装，仍是入门与中小型嵌入式项目的可靠选择。