Анатомия Arduino. Или как дешево собрать её клон.

Arduino - аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой являются простая плата ввода/вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере. Информация об устройстве платы находится в открытом доступе и может быть использованными теми, кто предпочитает собирать платы самостоятельно. Используемые в Arduino микроконтроллеры ATmega8, ATmega168 и ATmega328 достаточно дёшевы и стоят от 10 грн. (ATmega8).
На картинке видно, что типичная плата Arduino буквально нашпигована всякими деталюшками. Все ли они нужны и можно ли без них обойтись при самостоятельной сборке платформы?

Плата Arduino Diecimila - наиболее часто встречающаяся.

 Попробуем разобраться что же для чего нужно.

1. "Сердце" платы - микроконтроллер ATmega168. Без него никуда, одна из немногих деталей на плате без которой ну никак не обойтись, хотя если возникнут трудности с покупкой именно такого микроконтроллера или захотите немного сэкономить, вполне подойдет ATmega8 без индекса L и в DIP-корпусе. На плате микроконтроллер стоит уже запрограммированный загрузчиком, занимающим в памяти 2 килобайта. Как правило программы начинающих не так уж сложны и вполне умещаются в оставшиеся 6 килобайт памяти меги.

2. Кварц на 16 МГц, кнопка "Reset" и разъем ISP-программирования - вот практически и все детали, без которых невозможно прожить.
Кварц нужен для задания тактовой частоты (экстремалы могут и его исключить, без кварца ATmega8(168, 328) вполне могут работать от внутреннего генератора на 8 МГц, но придется учитывать что частота вдвое меньше и некоторые программы будут работать неправильно), на нем не советую экономить 2 гривны...
Разъем ISP-программирования нужен для заливки в микроконтроллер самого загрузчика.
Ну и кнопка "Reset" просто необходима, именно после нажатия на нее, загрузчик начинает тянуть из вашего компьютера программу и записывать ее в микроконтроллер.

Остальные части не так важны и без них вполне можно обойтись или по крайней мере реализовать по своему усмотрению, возможно даже не на самой плате.

3. Разьем питания и стабилизатор напряжения (7805). Вещь не спорю нужная, но для начала вашу Arduino можно запитать от внешнего источника стабилизированного напряжения - вполне подойдут +5В из компьютерного блока питания.

4. USB и конвертер USB-RS232. Первые версии Arduino встречались без конвертера(FTDI) и программирование осуществлялось непосредственно от COM-порта компьютера. Нужно было только согласовать уровни напряжения на порту(+-15В) и микроконтроллере (5В), для этого применяют микросхему MAX232 или пару транзисторов. Я предлагаю другое, более дешевое и простое решение.

На мой взгляд, располагать на каждой плате микросхему конвертера USB-RS232, стоимость которого в 3-4 раза превышает стоимость самого микроконтроллера непозволительная роскошь. Можно конечно купить одну плату Arduino и собирать на ней, как в конструкторе, различные конструкции, а потом разбирать. Но рано или поздно вы соберете что-то такое что вам захочется оставить и тогда придется покупать вторую плату Arduino.
Вместе с тем есть простое решение - в качестве конвертера USB-RS232 использовать USB-шнурок от мобильного телефона. В большинстве они и работают как такие конвертеры, а стоимость их не превышает 10-15 гривен. И не забывайте, что один такой кабель можно использовать с неограниченным количеством плат.

5. Светодиоды, разъемы и остальное служат обвязкой для исключаемых с платы компонентов. Мигают красиво при заливке программы, но по сути без них обойтись легче-легкого.
Кстати я не смог найти в документации на Arduino спецификации расположения разъемов на плате. К тому же существуют различные версии плат, в том числе на ATmega1280 с 52 цифровыми и 16-ю аналоговыми выходами, так что располагать разъемы расширения можно как душе угодно, но лучше придерживаться классического дизайна.

 Плата ArduinoMega