1、將程式上傳到板子時Arduino IDE提示“avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00”

網上查遇到這個問題的人比較多，有說驅動問題的，有說IDE設定問題的。具體到我遇到的這個情況，原因是板子上插了RF24無線傳輸模組（也許線還沒有插對），拔掉以後再上傳程式就正常了。

2、nRF24L01+無線透傳使用問題

Arduino官網上似乎推薦Mirf這個庫，遇到一個問題，接收端執行幾分鐘後停止響應；試了另外一個RF24庫，遇到傳輸不穩定的問題，一時沒有解決，還是回到Mirf了，之前的停止響應問題沒有再出現。

這個論壇關於無線透傳的討論不少，雖然用arduino的不多。

Mirf的地址問題：Mirf的address是有長度要求的，例如可以用“serv1”、“clie1”作為地址，長度過短會導致無法傳輸，例如用“cl2”作為地址。試了好多次才發現這個問題。

nRF24L01模組（使用Mirf庫時）的自動應答問題：專案裡使用一個nRF24L01（服務端）接收多個nRF24L01（客戶端）的訊息，發現客戶端之間互相收到本應發到服務端的訊息，經過多次試驗，發現應該與nRF24L01的自動應答機制有關。在Mirf.cpp的setTADDR方法裡可以看到，目標地址被同時寫到RX_ADDR_P0和TX_ADDR這兩個暫存器裡，前者是接收自動應答使用的（一個nRF24L01可以有6個接收地址同時工作），導致peer發到服務端的訊息也被當作自動應答了。為避免這種干擾，我實驗下來的方法是：每個客戶端在傳送資料之前先setTADDR到一個無效且唯一的地址，在send之前那一刻再使用setTADDR將地址設定到服務端的地址，傳送完成後馬上setTADDR到那個無效地址。

3、Arduino與Android通過usb通訊

利用usb-serial-for-android這個開源專案。注意，兩側的baudrate要設定一致；android端讀取到的資料可能是不完整資料，需要多讀幾次以便補齊。

“The nature of hardware device interfaces like these is that there is typically no guarantee your data will arrive in a single read(). If you expect 16 bytes of data, you need to read(), successively, until you have received all 16.  If you want to read until there is a newline, you will need to scan all characters until you find a newline -- and then save anything received after it for later.” 

4、關於arduino裝置的唯一ID

最後決定使用的方案是：寫一個專門的小程式（量產程式），對每個arduino執行一次，在EEPROM裡寫入唯一的id號。正式程式執行時只需讀取，不做修改。程式碼參考

注意：EEPROM的擦寫次數是有限制的，一般標稱為10萬次，但有人聲稱實驗結果只有100次左右。還好，這個比較靠譜的實驗測試結果是超過100萬次，總之寫入EEPROM時慎重。

5、溫溼度感測器DHT11

3.3v/5v通用，接數字訊號口，使用DHT11這個庫獲得資料。DHT11精度不高，若要求高可使用DHT22（也叫AM2302）。

6、同一段程式碼在兩塊板子上執行效果不同

兩塊板子都是uno+sensor shield+nrf24l01，其中一塊執行完全正常，另一塊無法接收到訊息（可以傳送訊息）。交換sensor shield（連同上面的nrf）無效，交換usb線無效，接外接12v電源無效。最後發現如果在程式碼的loop()里加delay(100)則基本能接收到訊息，但還有部分丟包。兩塊板子是從不同賣家處購買的，看來還是有區別啊。

7、Arduino nano v3.0接nrf24l01模組不工作問題

nano直接連nrf24l01模組無法收發資料；但用nano先接感測器擴充套件板（sensor shield，像這種），再把nrf24l01接到擴充套件板上，則工作正常。仔細檢查過連線沒有問題，且分別替換過nano和nrf模組usb線等，都沒有效果。最後發現nano板子上的3.3v針腳電壓不對，幾乎是零，聯絡賣家檢查後說是nano上少一根線，要把usb口背後的兩個電容（C1和C7）靠近晶片的引腳短接，照此方法問題解決。而擴充套件板上的3.3v針腳是用asm1117-3.3從5v降壓得來，所以沒有這個問題。

nano的官方文件說只有用usb供電時3.3v針腳才有電壓，但經實驗，我手上的這一版（電容短接後）不論用usb供電還是通過vin供電，3.3v針腳都有3.3v電壓。

8、無法上傳程式到arduino pro mini

使用ft232rl連線arduino pro mini，上傳程式時提示：

stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00

上傳時按reset按鈕不起作用，DTR線也已經連線。經過反覆實驗，發現兩個問題導致這個現象：1)arduino上的RX應該接ft232rl的TX，TX接RX，我一開始接反了；2）一開始用的FTDI的驅動是最新的2.0.8.30，在這個帖子的提示下，降級到2.0.8.24後問題解決。PS.最好搜尋並下載CDM20824_Setup.exe檔案以便強制降級。

又測試了一下DTR線的作用，如果連線了DTR線，直接上傳程式就可以成功；如果不連線DTR線，在提示Uploading時立刻按一下arduino的reset按鈕，也可以上傳成功，不按按鈕則上傳失敗。

Update 2014/2/19: 不知道什麼原因，ft232rl又無法上傳程式到arduino pro mini了。這個帖子裡有人提到在DTR線上加一個100nF的電容是關鍵的一步，但我手邊沒有這個電容，而且即使我不連線DTR線採用手動reset的方式仍然不行。後來使用PL2303模組的下載線（只有四個腳，與ft232rl相比少了DTR腳）配合手動reset方式可以正常上傳程式到arduino。

9、Arduino的資料型別

Arduino的長整型是32位的，而Java裡是64位，互傳資料時別搞錯了。關於arduino裡的資料型別

10、電池供電方案

我花了不少時間在研究各種供電方案上，要平衡電池容量和帶來的體積增加，還要考慮電池成本因素：

方案1: 5號/7號乾電池供電，為達到至少3.3v的電壓以便驅動arduino pro mini+nrf24l01，需要至少三節電池，體積太大放棄；

方案2：CR2032鈕釦電池供電，同樣電壓不足（標稱3V），實測3.2V但後來會有電壓下降，在3V左右arduino能啟動但無線模組不正常；

方案3：3.7V鋰電池供電，這是目前採用的方案，目標是讓一塊250mAh的鋰聚合物電池能維持裝置執行2個月以上。為節約成本和體積，鋰電池充電模組將採用外接的方式。

這段程式碼可以檢測當前VCC腳的電壓（僅支援328和168），有助於實現提示電池電量不足，我在pro mini 5v上實測可用。

11、減小工作電流

目前採用arduino pro mini 5v/16MHz版本，這個版本在tb上的售價為13元人民幣左右，而3.3v/8MHz的版本要17元左右，實測5v版本用3.3v電源（輸入VCC）仍然可用，只是這時核心頻率可能會低於16MHz，影響不大。

為減小工作電流以獲得儘可能長的工作時間，裝置絕大多數時間進入睡眠模式（使用LowPower庫），利用watchdog週期性醒來發送資料，然後立刻回到睡眠模式。參考連結

nrf24l01模組也需要同時睡眠和醒來，使用Mirf庫裡的powerDown()命令。

實測電流：pro mini 5v版本，3.7v鋰電池供電，HT7533穩壓，LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF)同時Mirf.powerDown()，電流1.48mA。

感測器供電：如果直接將感測器接在5v或3v3上，感測器會一直消耗電流。為了節電，可以將對電流要求不高的感測器接在digital輸出上，當arduino需要使用感測器時再對它通電。參考連結1、參考連結2

12、TP4056充電板的充電電流問題

tb上買的TP4056晶片的鋰電池充電板，要更改的Rprog是在電路板下方中部（電路板上文字方向為正）的一個小貼片電阻，出廠時阻值是1.2k。我需要90mA的充電電流，按照說明，替換成15k左右的電阻。

測試充電電流時遇到一點問題：發現充電電流比預想的要低，77mA左右，而且幾乎一開始就緩慢下降，並不是恆流的。查了一些資料後發現，我是把萬用表串接到BAT+口上的，而萬用表對這個電流造成了影響，因為使用不同的檔位測出來的電流值不同，高檔位顯示的電流比較高。實際應該串接到In+口，或者測量Rprog電阻的電壓然後(V/Rprog)*1200得到充電電流。參考連結

13、analogRead(0)與analogRead(A0)的區別？

如果這個帖子所說屬實，在Arduino IDE 0022以上這兩個命令沒有區別，A0的值為14，而analogRead(0)等價於analogRead(14)。補充：又找到一個帖子說的比較詳細。

14、搭建最小系統的問題

a) 我在tb上買的usbasp，vcc腳居然與gnd腳短接(!)，vcc腳旁邊的那個看不清字的腳有5v電壓；後來仔細一看，是文字距離對應的針腳太遠，以致於串行了。

b) 我使用Atmega168pa作為核心搭建最小arduino系統，在arduino ide 1.5.5裡選擇board -> arduino ng or older，用usbasp燒錄bootloader時會提示下面的錯誤：

 avrdude: Expected signature for ATMEGA168 is 1E 94 06

原因是atmel168pa與atmel168這兩個晶片的簽名不一樣，arduino自帶的avrdude無法識別。按照這個帖子的方法可以解決，不過可能是arduino ide版本不同的原因，原帖裡的內容需要略作修改，按照ide的錯誤提示來改即可。另一個帖子，雖然我沒實際試驗，但也值得一看。

c) 順便提醒一下用“麵包板專用電源”的，要注意電源插針的極性——電源插在麵包板兩端時正負極剛好是反過來的。

d) 可能是麵包板不太牢靠，在麵包板上搭的最小系統很不穩定，後來焊到洞洞板上就沒有問題。

e) 如果使用programmer（例如usbasp）刷sketches到最小系統，注意每刷一次EEPROM都會被清除，解決的辦法是將EESAVE熔絲位設定為1（見這個連結）。

f) 為了方便除錯，以及解決programmer刷sketches導致EEPROM被清除的問題，我決定還是用ttl（pl2303）上傳程式。連線好Vcc, Gnd, Tx, Rx後發現upload會失敗，reset不起作用，在網上找到這個帖子提到boards.txt裡upload.protocal的設定問題，開啟boards.txt將原來的pro.upload.tool=avrdude改為pro.upload.tool=stk500，再刷一遍bootloader，使用ttl就正常了。

補充：後來使用ttl上傳時又提示missing "upload.params.quiet"錯誤，將pro.upload.tool改回為avrdude解決，比較奇怪。

15、最小系統在5v下工作但在3.3v下不工作

還是atmega168pa晶片，配合8MHz外部晶振，搭好的最小系統上傳blink程式，在5v輸入下led閃爍，但換成3.3v輸入led不亮。測量pin13的電壓輸出為0.5v左右且保持不變，說明blink程式沒有正常執行。後來發現原因是3.3v輸入只接到vcc而沒有接到avcc腳上。進一步測試，如果3.3v只接avcc，led也會閃爍但比較暗，pin13輸出電壓為2.2v左右。說明vcc與avcc需要都接到3.3v供電才可以。

在atmega的datasheet裡有這樣的說明：“AVCC AVCC is the supply voltage pin for Port A and the A/D converter. It should be externally connected to VCC, even if the ADC is not used. If the ADC is used, it should be connected to VCC through a low-pass filter. ”

16、使用Eagle製作電路板

為了進一步縮小成品尺寸，我決定設計自己的電路板，然後再tb上找工廠打樣生產。一開始考慮使用protel做這件事，後來發現eagle更合適，首先後者是可以免費使用的不需要破解，其次eagle的官網上就有很多元件庫可以下載，與arduino有關的庫也比較豐富。eagle上手也不難，推薦看一下Sparkfun上的兩篇教程（連結1，連結2）基本就可以開始幹活兒了。

下圖我設計的第一個PCB板（已送去打樣），尺寸為25mmx42mm，電路板上主要集成了基於atmega328p的arduino最小系統和nrf24l01介面，用來實現感測器資料的無線上傳，低功耗設計使用250mAh的鋰電池供電2個月左右。完全手工佈線，雖然過程磕磕絆絆，但還是挺有成就感的。

上圖是第一版設計，打樣回來發現幾個問題：1)絲印有重疊，原因是雖然在eagle裡隱藏了一些層，但gerbers檔案裡這些層仍然可見；解決辦法是在pcb設計圖裡smash元件，然後刪除掉與絲印重疊的name和value；2)有三條線沒有連通（見上圖中的三條細黃線），設計時原本以為地線都靠覆銅連通的就沒有管，其實覆銅不是哪裡都能覆蓋到的，所以打樣前要保證所有飛線都route過（點選ratsnest工具提示nothing to do就表示所有飛線都route好了）。

第二版的設計裡改正了第一版中的問題，並對一些元件進行了重新佈局。

第三版的改動比較大：裡把配對按鈕的下拉(pull-down)改為上拉(pull-up)以便與習慣一致，另外修改了電源介面和感測器介面，atmega328晶片採用45度角佈局方便走線，led從0603改為0805方便焊接，aref與3v3斷開但保留一個跳線，將晶振改為貼片封裝，nrf24l01模組設計在電路板背面以便在焊接後仍然能修改（拆）正面的元件。

16.1 常用單位換算

Eagle裡的鑽孔尺寸單位是英寸inch，乘以39.4就是毫米，例如0.02inch=0.508mm。打樣前要注意廠家對最小鑽孔的要求，一般不能低於0.4mm，因為鑽孔越小使用的鑽頭越小，價格也越貴。

1mil = 1/1000英寸 = 0.0254毫米

1英寸 = 25.4毫米

1毫米 = 39.4mil = 0.0394英寸

16.2 PCB板覆銅

在PCB板上覆銅對走線很有幫助，雙面板一般有一面的覆銅用於地線，上面提到的Sparkfun的pcb教程裡有覆銅的使用方法。

但是要注意，有些地方由於被其他走線包圍，會導致覆銅無法到達，這些地方通常會有遺留的連線（例如上圖中兩個10uF電容之間）需要手工route，如果不route這些線在成品線路板上就只能飛線補救了。

17、從Eagle匯出gerbers檔案

為了打樣，需要給工廠提供設計檔案，但不是每家工廠都接受eagle的原始檔，同時提供原始檔也容易被別人複製自己的設計。因此需要將eagle格式的設計檔案匯出為gerbers檔案，這個絕大多數工廠都接受的檔案格式。我在網上找到了一個簡易教程《Eagle PCB 生成Gerber檔案步驟》，作者孫民強，按照教程所說的步驟打樣“基本”成功。

這次打樣比較明顯的一個問題是，雖然在eagle裡隱藏了tNames層，但匯出gerbers以後這個層依然存在，導致元件自帶的Name與tPlace層的文字同時出現產生重疊。解決方法是先smash帶有Name的元件，然後就可以移動或刪除Name，從而只保留tPlace層。也許在匯出gerbers過程中也可以做一些設定達到相同目的吧，暫時沒有研究。

使用viewmate免費版可以檢視gerbers檔案。

18、電路板焊接注意

焊接atmega晶片前，先確保晶片已經刷好bootloader，用arduino ide刷時要注意選擇正確的board型別（例如arduino pro or pro mini）；處理器型別最好也選一下（例如atmega328(3.3v 8MHz)）.

貼片LED極性：有彩色線的一端是負極，“|>”指向的一端是負極。

焊接很小的貼片元件時這樣比較容易：先在其中一邊焊盤上掛上錫，然後用鑷子夾住元件貼緊這個焊盤，用烙鐵將錫熔化的同時稍微用力將元件推進去，這一邊就固定好了，這時可以輕鬆將另一邊焊好。

19、最小系統無法工作原因

a)萬用表檢查電源與地線是否短路 b)檢查atmega晶片方向是否正確 c)加電檢查3v3電壓是否正確 d)atmega晶片是否已燒入正確的bootloader