手把手教你把5V的Arduino改造成3.3V版本

Arduino Pro Mini是基于ATmega328的微控制板，支持5V/3.3V电压。但是我们比较容易买到的是5V供电的版本，有的时候需要用到3.3V版本（比如我们的软控DAC）。怎样才能让这款板板支持3.3V电压呢。

思路

把5V的Arduino改造成3.3V版本，实际上就是提出了一个问题：5V的Arduino和3.3V版本有什么不同？

实际上AtMega328P可以支持很宽的电压范围。但是在不同工作电压下，可以跑到的最大主频是不同的。

在5V下可以跑到16MHz，而在3.3V下只能跑到8MHz。所以我们首先需要解决时钟问题。

5V的版本配备的外置晶振是16MHz的，为了得到8MHz的主时钟，我们可以修改熔丝位，使用328内部的8MHz RC振荡器。

另外，328内部还有BOD检测，当电压低于设置值的时候会自动停机。使用3.3V电源应该把BOD阈值修改为2.7V。

最后，还要刷入支持8MHz主频的Arduino Bootloader。

这样改造出来的Arduino，支持3.3V电源电压，RAW脚稳压之后仍然得到5V电压，Arduino本身执行不受影响。

但是如果把RAW的稳压输出用于外设供电，就要仍然使用5V的外设。因此最好是外置一个3.3V的稳压电源供Arduino和外设使用。

准备工作

1、  如果你从来没有使用过Arduino，你首先需要下载IDE。如何安装在此不赘述。

2、  准备两块板板，一块是我们要刷成3.3V的Arduino Pro Mini目标板。另一块是用来烧写Bootloader的AVR ISP编程器，本文使用一块Arduino Pro Mini来制作AVR ISP编程器。（没有特殊原因，只因为博主刚好有两块Arduino Pro Mini）。

　　

3、  一块USB转R232转接板，作为Arduino ISP编程器。最好是可选择3.3V和5V供电电压的，方便最后测试。

注意AVR ISP和Arduino ISP的区别。前面说的AVR ISP是用来烧Bootloader的（Bootloader实际上是一个AVR程序），而这里的Arduino ISP是用来下载Arduino程序的。

　　 

制作流程

一、制作AVR ISP

首先我们要使用Arduino Pro Mini来制作一个AVR ISP，再用这个AVR ISP来刷目标Arduino的Bootloader。

1、进行这样的连接：Arduino Pro Mini --- 连接RS-232 --- USB转RS-232板 --- 连接USB --- 电脑

如图所示：

　　

注意：

　　1) 串口的RXD和TXD是交换连接的，即Arduino的RXD连接ISP的TXD；Arduino的TXD连接ISP的RXD。

　　2) Arduino ISP上的电源选择5V。

2、连接完毕后，确认串口COM号选择无误。

3、在IDE的File的Examples中选择“ArduinoISP”。这是随Arduino IDE提供的一个Demo程序，可以把Arduino制作成一个AVR ISP编程器。

如图所示：

　　

OK。现在，Upload。

二、修改目标板的熔丝位并烧写Bootloader

之前的步骤如果你已经完成，说明你已成功的做了一个AVR ISP，接下来修改目标板的熔丝位和烧Bootloader。

Arduino IDE可以烧写Bootloader，同时设置熔丝位，这样就大大方便了我们的操作。

1、在IDE的tools的programmer中选择“Arduino as ISP”。

如图所示：

　　

2、用管理员权限打开“C:\Program Files\Arduino\hardware\arduino\avr\boards.txt”，注意安装路径不同，路径可能有差别。Anyway，我们要修改“boards.txt”，这个文件指定了各种Arduino板的软件配置、熔丝位和Bootloader。

对照Datasheet，我们发现扩展熔丝位已经把BOD设为2.7V了，这样只需要修改时钟即可。

找到Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8MHz)，（不是Pro Mini的话就找对应的板子）对照下图修改：

　　

　　扩展一下：根据Datasheet，只需要修改low_fuses的低4位为0010，即CKSEL3~CKSEL0这4位：

　　

 

2、进行这样的连接：Arduino Pro Mini --- 连接SPI --- AVR ISP --- 连接RS-233 --- USB转RS-232板 --- 连接USB --- 电脑

如图所示：

　　

注意：

　　1）Arduino Pro Mini目标板和AVR ISP板之间的连接按照ArduinoISP Demo的说明：

　　

即：

Arduino Pro Mini目标板      AVR ISP板

Rst                                      10

11                                       11

12                                       12

13                                       13

VCC                                    VCC

GND                                    GND　　

　　2) Arduino ISP的电源仍然选择5V

3、连接完毕后，从Arduino IDE的tool中选择boards -> “modified Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8 MHz) w/ ATmega328”。（modified是博主自己加的，没什么用，为了好找罢了）

4、上述一切工作完毕，这时，目标板已经是板上的猪肉，任你宰割了。Arduino ISP实际上只起它本来的作用——USB转RS-232和供电。

真正刷写Bootloader的是AVR ISP，被改变的是Arduino Pro Mini目标板。然后点击IDE的tools -> “Burn Bootloader”。

到这步为止，目标板的熔丝位修改成功，Bootloader也已经刷新，即目标板已经成功变为支持3.3V的板板了。

按下目标板的RST按钮，则开始执行8MHz的Bootloader了。

三、测试一把

1、进行这样的连接：Arduino Pro Mini目标板 --- 连接RS-232 --- USB转RS-232板 --- 连接USB --- 电脑

这里要记得把Arduino ISP的供电电压选为3.3V。

2、打开IDE的file的examples，选择blink。然后Upload。

如果目标板按照预期的进行间隔1s，持续1s的闪烁。那么，恭喜你，你已成功制作了一枚支持3.3V的Arduino Pro Mini板板~~