Đề tài Thiết kế mô hình giàn phơi thông minh được thiết kế chỉnh chu, theo đúng form báo cáo của các trường đại học. Hiện nnay có khá nhiều hệ thống phơi đồ, nhưng chúng không đáp ứng nhu cầu của người dùng.
Trang 1TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Trang 2TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
TP HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2021
Trang 3TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM
KHOA CN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DÀN PHƠI TỰ ĐỘNG DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN
Nguyễn Tấn Lực
Bùi Thanh Hiền
Hoàng Văn Vinh
Đánh giá Đồ án
1 Về cuốn báo cáo:
Số trang _ Số chương _
Số bảng số liệu _ Số hình vẽ _
Số tài liệu tham khảo _ Sản phẩm _
Một số nhận xét về hình thức cuốn báo cáo:
2 Về nội dung đồ án:
Trang 43 Về tính ứng dụng:
4 Về thái độ làm việc của sinh viên:
Đánh giá chung:
Người nhận xét (Ký tên và ghi rõ họ tên)
Trang 5BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
Sau khi nhận được đề tài từ thầy Hoàng Văn Vinh thì nhóm em hội ý và đưa ra những công việc như sau:
Nguyễn Tấn Lực
Tìm kiếm và chọn lọc tài liệu tham khảo về bộ điều khiển, cảm biến và các cơ cấu chấp hành
Thiết kế sơ đồ khối
Vẽ lưu đồ giải thuật, viết chương trình điều khiển
Tổng hợp và hoàn thiện nội dung báo cáo
Hoàn thành tốt (10/10)
Bùi Thanh Hiền
Tìm kiếm và chọn lọc tài liệu tham khảo về động cơ, module điều khiển động cơ và công tắc hành trình
Thiết kế mạch điều khiển
Đóng góp ý kiến hoàn thiện nội dung báo cáo
Hoàn thành tốt (10/10)
Tuy là không được gặp mặt làm việc trực tiếp, nhưng các thành viên cùng nhau làm việc vui vẻ, hỗ trợ hết mình để bài báo cáo đạt được kết quả tốt nhất Xin cảm ơn!
Trang 6Trong quá trình làm bài báo cáo bài tập lớn cuối kì khó tránh khỏi những sai sót, rất mong quý thầy cô bỏ qua Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp thầy cô,
để em có thể học tập thêm nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn ở bài báo cáo tốt nghiệp sắp tới
Em xin chân thành cảm ơn!
TP Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 7 năm 2021
Trang 7MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG BIỂU iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Một số sản phẩm giàn phơi thông minh đã có trên thị trường 1
1.3 Phương pháp nghiên cứu đề tài 4
1.4 Ưu điểm của đề tài 4
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5
2.1 Lý thuyết về cơ cấu chấp hành 5
2.1.1 Động cơ DC một pha nam châm vĩnh cửu 5
2.1.2 Module điều khiển động cơ L298 7
2.1.3 Công tắc hành trình 10
2.2 Lý thuyết về vi điều khiển và cảm biến 13
2.2.1 Vi điều khiển (Arduino) 13
2.2.2 Cảm biến ánh sáng dùng quang trở 19
2.2.3 Cảm biến mưa 20
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ THỰC HIỆN 22
3.1 Sơ đồ khối 22
3.2 Chức năng mỗi khối 22
3.2.1 Khối nguồn 22
3.2.2 Khối cảm biến 23
3.2.3 Khối vi xử lý 24
3.2.4 Khối chấp hành 28
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH, CHƯƠNG TRÌNH 30
4.1 Sơ đồ nguyên lý 30
Trang 84.3 Thiết kế mạch điều khiển 32
4.4 Viết chương trình 32
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG ĐỀ TÀI 33
5.1 Kết quả đạt được 33
5.2 Hạn chế 33
5.3 Hướng phát triển của đề tài 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO 34
PHỤ LỤC 35
Trang 9DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Bảng chức năng các chân IC L298 9
Bảng 2.2: Bảng thông số arduino nano 18
Bảng 2.3: Bảng chức năng các chân của arduino nano 19
Bảng 3.1: Cấu hình của Atmega328P 25
Trang 10DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Giàn phơi thông minh gắn trên tường inox 2
Hình 1.2: Giàn phơi thông minh gắn trên tường kéo ra thu vào 2
Hình 1.3:Giàn phơi thông minh gắn trên trần inox 3
Hình 1.4: Giàn phơi thông minh gắn trên trần khung nhôm 3
Hình 1.5: Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa 4
Hình 2.1: Cấu tạo cơ bản của động cơ DC nam châm vĩnh cửu 5
Hình 2.2: Hoạt động của pha 1 6
Hình 2.3: Hoạt động của pha 2 6
Hình 2.4: Hoạt động của pha 3 6
Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý L298 8
Hình 2.6: Sơ đồ chân module L298 8
Hình 2.7: Sơ đồ chân IC L298 9
Hình 2.8: Một số loại công tắc hành trình 11
Hình 2.9: Cấu tạo công tắc hành trình 11
Hình 2.10: Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình 12
Hình 2.11: Các dòng arduino 13
Hình 2.12: Arduino sử dụng làm robot 16
Hình 2.13: Arduino sử dụng làm hệ thống tưới cây 16
Hình 2.14: Điều khiển các thiết bị cảm biến ánh sáng âm thanh 16
Hình 2.15: Mạch arduino nano thực tế 17
Hình 2.16: Sơ đồ chân Arduino nano 17
Hình 2.17: Quang trở 20
Hình 2.18: Cảm biến mưa 21
Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển giàn phơi tự động 22
Hình 3.2: Sơ đồ khối nguồn 22
Hình 3.3: Cảm biến quang trở 23
Hình 3.4: Module cảm biến mưa 24
Hình 3.5: Atmega328P thực tế 25
Trang 11Hình 3.6: Sơ đồ chân chức năng của ATmega328P 26
Hình 3.7: Module điều khiển động cơ L298 29
Hình 4.1: Sơ đồ thiết kế mạch điều khiển giàn phơi tự động 30
Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật 31
Hình 4.3: Mạch in điều khiển giàn phơi tự động 32
Hình 4.4: Vị trí các linh kiện trên mạch in 32
Trang 12CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu con người đòi hỏi ngày càng cao trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội Trong đó có nhu cầu về cuộc sống tiện nghi, thông minh Điều này đã thúc đẩy những nhà thiết kế, chế tạo ra những sản phẩm đáp ứng những tiện nghi, thông minh đó Một trong số đó cần kể tới là giàn phơi thông minh Với các nước phát triển thì nó đã được sử dụng rộng rãi, phổ biến còn ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam thì nó đang là xu hướng mà người tiêu dùng đang hướng tới Cùng với sự phát triển hiện đại của các khu nhà hay các khu chung cư với diện tích không lớn lắm thì đa số không gian còn hạn chế Chính
vì vậy mà các loại giàn phơi thông minh ra đời như một giải pháp hữu hiệu nhằm đáp ứng nhu cầu thiết yếu của cuộc sống hiện đại, văn minh đồng thời gia tăng nét đẹp thẩm mĩ cho ngôi nhà thân yêu
Việc có một giàn phơi thông minh sẽ không chiếm diện tích của ban công hoặc những nơi có ban công nhỏ sẽ rất phù hợp cho việc có thể lắp đặt được giàn phơi để phơi quần áo dễ dàng, tiện lợi, bảo vệ quần áo khỏi tác động của thời tiết Với lý do trên, em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống giàn phơi tự động” để nghiên cứu Nếu trời
có mưa thì giàn phơi sẽ tự động kéo vào Nếu trời nắng thì giàn phơi sẽ tự động kéo
ra Như vậy, người sử dụng sẽ không cần phải điều khiển mà vẫn sử dụng dàn phơi thuận tiện cho cuộc sống
1.2 Một số sản phẩm giàn phơi thông minh đã có trên thị trường
Giàn phơi thông minh gắn tường: đây là loại giàn phơi thông minh gắn vào tường nhà phù hợp với hộ gia đình có diện tích cực hẹp, còn có tên gọi là giàn phơi kéo ngang (hình 1.1 và hình 1.2)
- Ưu điểm chủ yếu của giàn phơi thông minh là có nhiều thanh phơi, phơi được lượng lớn quần áo cũng như các chăn, ga, gối, đệm Đồng thời khoảng cách giữa các thanh phơi đủ để quần áo nhanh khô mà vẫn cho trọng tải phơi lớn
Trang 13- Nhược điểm: Lắp đặt cố định giàn phơi ở độ cao nhất định, không điều chỉnh được thanh phơi lên cao, xuống thấp được
Hình 1 1: Giàn phơi thông minh gắn trên tường inox
Hình 1 2: Giàn phơi thông minh gắn trên tường kéo ra thu vào
Giàn phơi thông minh gắn trần: Tương tự như loại gắn tường, giàn phơi gắn trần làm bằng inox hoặc hợp kim nhôm cường lực chịu được trọng tải tới 60kg Giàn phơi gắn trần giúp quần áo nhanh khô, phơi được nhiều quần áo, là giải pháp cho nhà mặt phố, biệt thự, hoặc chung cư có ban công diện tích đủ rộng (hình 1.3 và hình 1.4)
- Ưu điểm: tiết kiệm diện tích tối đa cho căn nhà bạn, giá cả phải chăng, có thể điều chỉnh thanh phơi lên cao, xuống thấp, kiểu dáng đa dạng, dễ dàng phơi quần
áo cũng như các loại chăn, ga, gối đệm,
Trang 14- Nhược điểm: điều chỉnh thanh phơi lên cao xuống thấp theo nhu cầu cần dùng tay quay, số lượng phơi đồ cũng ít hơn so với giàn phơi thông minh gắn tường
Hình 1 3:Giàn phơi thông minh gắn trên trần inox
Hình 1 4: Giàn phơi thông minh gắn trên trần khung nhôm Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa: Còn có tên gọi là giàn phơi thông minh
tự động, đây là loại giàn phơi tốt nhất và cũng đắt nhất Nó cho phép bạn điều khiển giàn phơi bằng thiết bị điều khiển từ xa Ngoài ra, loại giàn phơi này có thể được tích hợp tia cực tím kháng khuẩn, quạt sấy khô quần áo Giàn phơi thông minh điều khiển
từ xa là giải pháp phù hợp cho căn hộ có phòng phơi đồ khép kín (hình 1.5)
+ Ưu điểm: dễ dàng vận hành bằng cách nhấn nút lên xuống, dừng đơn giản, không cần dùng sức như giàn phơi thông minh gắn trần; có đèn pha sáng, tích hợp quạt gió, đèn UV diệt khuẩn giúp quần áo nhanh khô hơn Kiểu dáng giàn phơi sang trọng, thông thường với 4 thanh phơi có thể phơi được nhiều đồ hơn
Trang 15+ Nhược điểm: do tích hợp nhiều chức năng nên giá thành của giàn phơi thông minh điều khiển từ xa giá thành cao hơn giàn phơi thông minh khác Nếu không lựa chọn sản phẩm có chất lượng, sau quá trình sử dụng có thể gặp một số trục trặc về lỗi điện tử, đặc biệt với khí hậu nóng ẩm của nước ta
Hình 1 5: Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa
1.3 Phương pháp nghiên cứu đề tài
- Tham khảo các đề tài liên quan tới đề tài của mình
- Tự thiết kế và viết code theo yêu cầu đặt ra (tự động đưa quần áo ra khi trời không mưa hoặc trời sáng, thu quần áo vào khi trời tối hoặc mưa)
1.4 Ưu điểm của đề tài
- Là một thiết bị tiêu dùng thông minh giúp giải quyết các vấn đề bất tiện khi phơi quần áo, đặt biệt đối với những người ít có thời gian ở nhà thường xuyên
- Thiết bị thiết kế ở hai chế độ hoạt động tạo sự tiện lợi và thoải mái cho người sử dụng
Trang 16CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Lý thuyết về cơ cấu chấp hành
2.1.1 Động cơ DC một pha nam châm vĩnh cửu
Động cơ điện một chiều là loại động cơ sử dụng dòng điện một chiều trong các dây quấn phần cảm và phần ứng Vận hành dựa trên quá trình cảm ứng điện từ Trong nền sản xuất hiện đại, động cơ một chiều vẫn được coi là một loại máy quan trọng mặc dù ngày nay có rất nhiều loại máy móc hiện đại sử dụng nguồn điện xoay chiều thông dụng
a) Cấu tạo hình dạng
Hình 2 1: Cấu tạo cơ bản của động cơ DC nam châm vĩnh cửu
Stator (phần đứng yên) của động cơ điện 1 chiều thường là một hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, rotor (phần chuyển động) có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, 1 phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp Cường độ từ trường không thay đổi Tốc độ động cơ chỉ có thể điều khiển thông qua điều khiển dòng rotor Có thể đảo chiều động cơ bằng cách đảo chiều của dòng điện đặt vào rotor
Trang 17Hình 2 4: Hoạt động của pha 3 Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ
sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF) Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện động đối
Trang 18tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài) Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng
Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:
I = (VNguồn − VPhần điện động ) / RPhần ứng Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:
P = I * (VPhần điện động) c) Cơ chế sinh lực quay của động cơ
Khi có một dòng điện chảy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt non, cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay Để làm cho rô to quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với các đường sức từ trường Nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 900 so với phương ban đầu của nó, khi đó rotor sẽ quay theo quán tính
Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối ra nhiều phiến góp khác nhau trên cổ góp Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu như không bị thay đổi theo các vị trí khác nhau của rotor
2.1.2 Module điều khiển động cơ L298
a) Giới thiệu về mạch cầu L298
IC L298 là một IC tích hợp nguyên khối gồm 2 mạch cầu H bên trong Với điện áp làm tăng công suất đầu ra từ 5V – 47V, dòng lên đến 4A, L298 rất thích hợp trong những ứng dụng công suất nhỏ như động cơ DC loại vừa
Trang 19Hình 2 5: Sơ đồ nguyên lý L298 b) Module L298
- Chi tiết các chân linh kiện
+ Bốn chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 được nối lần lượt với các chân
5, 7, 10, 12 của L298 Đây là các chân nhận tín hiệu điều khiển
+ Bốn chân OUTPUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 tương ứng với các chân INPUT được nối với các chân 2, 3, 13, 14 của L298 Các chân này sẽ được nối với động cơ
+ Hai chân ENA và ENB dung để điều khiển các mạch cầu H trong L298 Nếu ở mức logic “1” nối với nguồn 5V thì cho phép mạch cầu H hoạt động, nếu ở mức logic “0” thì mạch cầu H không hoạt động
Hình 2 6: Sơ đồ chân module L298
Trang 20- Cách điều khiển chiều quay với L298
+ Khi ENA = 0: Động cơ không quay với mọi đầu vào
1; 15 2; 19 Sense A; Sense B Nối chân này qua điện trở cảm ứng dòng xuống GND để điều khiển dòng tải
2; 3 4; 5 Out 1; Out 2 Ngõ ra của cầu A Dòng của tải mắc giữa hai chân này được qui định bởi chân 1
Trang 215; 7 7; 9 Input 1; Input 2 Chân ngõ vào của cầu A, tương thích chuẩn TTL
9 12 VSS Chân cấp nguồn cho khối logic Cần có tụ điện 100nF nối giữa chân này với GND
10; 12 13; 15 Input 3; Input 4 Các chân logic ngõ vào của cầu B.
13; 14 16; 17 Out 3; Out 4 Ngõ ra của cầu B Dòng của tải mắc giữa hai chân này được quy định bởi chân 15.
là loại không duy trì trạng thái, khi không còn tác động sẽ trở về vị trí ban đầu Công tắc hành trình dùng để đóng cắt mạch dùng ở lưới điện hạ áp nó có tác dụng giống như nút ấn động tác ấn bằng tay được thay thế bằng động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, làm cho quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện
Trang 22Hình 2 8: Một số loại công tắc hành trình b) Cấu tạo công tắc hành trình
Hình 2 9: Cấu tạo công tắc hành trình
- Bộ phận truyền động: Là một bộ phận của công tắc hành trình, nó tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị khác Trong một sô công tắc, nó được gắn vào đầu thao tác để mở hoặc đóng các tiếp điểm của công tắc
- Phần thân công tắc: là phần chứa cơ chế tiếp xúc điện
- Ổ cắm/chân cắm: Là nơi chứa các đầu vít của tiếp điểm để kết nối với các tiếp điểm với hệ thống dây điện
c) Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình
Như hình 2.10, chúng ta có thể thấy cấu tạo vô cùng đơn giản của công tắc hành trình Bao gồm có: cần tác động, chân COM, chân thường đóng (NC), chân thường hở (NO) Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình: ở điều kiện bình thường, tiếp điểm giữa chân COM và chân NC sẽ được đấu với nhau Khi có lực tác động lên cần tác động thì tiếp điểm giữa chân COM + chân NC sẽ hở và chuyển qua chân
Trang 23Công tắc hành trình là thiết bị giúp chuyển đổi chuyển động cơ thành tín hiệu điện để phục vụ cho quá trình điều khiển và giám sát
Hình 2 10: Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình d) Ưu, nhược điểm và ứng dụng của công tắc hành trình
- Ưu điểm;
+ Có thể sử dụng hầu hết trong các ứng dụng công nghiệp
+ Đáp ứng tốt các điều kiện cần đến độ chính xác và có tính lặp lại
+ Tiêu thụ ít năng lượng điện
+ Có thể điều khiển nhiều tải
Trang 24+ Phát hiện phạm vi di chuyển
+ Phát hiện vị trí và giới hạn chuyển động
2.2 Lý thuyết về vi điều khiển và cảm biến
2.2.1 Vi điều khiển (Arduino)
a) Tổng quan về Arduino
Arduino là một bo mạch vi xử lý Phần cứng bao gồm một bo mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8 bit, hoặc ARM Atmel 32-bit Những model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều bo mở rộng khác nhau, cho phép người dùng viết các chương trình cho Arduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++
Arduino là một nền tảng mà mọi thiết bị phần cứng đều được làm sẵn và chuẩn hóa, người dùng chỉ việc chọn những thứ mình cần, ráp lại là có thể chạy được Arduino cung cấp cho bạn module điều khiển động cơ có sẵn, mạch điều khiển có sẵn, mạch thu phát sóng không dây có sẵn Arduino không phải lập trình từ A đến Z Mỗi thứ phần cứng gắn mác “Arduino” đều có những đoạn lệnh đã được viết sẵn (thư viện) do cộng đồng người dùng Arduino cùng phát triển
Hình 2 11: Các dòng arduino
Trang 25Một mạch Arduino bao gồm một vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ sung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác Một khía cạnh quan trọng của Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép người dùng kết nối với CPU của board với các module thêm vào có thể dễ dàng chuyển đổi, được gọi
là shield Vài shield truyền thông với board Arduino trực tiếp thông qua các chân khách nhau, nhưng nhiều shield được định địa chỉ thông qua serial bus I C-nhiều shield có thể được xếp chồng và sử dụng dưới dạng song song Arduino chính thức thường sử dụng các dòng chip megaAVR, đặc biệt là ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280, và ATmega2560 Một vài các bộ vi xử lý khác cũng được sử dụng bởi các mạch Aquino tương thích Hầu hết các mạch gồm một bộ điều chỉnh tuyến tính 5V và một thạch anh dao động 16 MHV hoặc bộ cộng hưởng ceramic trong một vài biến thể, mặc dù một vài thiết kế như LilyPad chạy tại 8 MHV và bỏ qua bộ điều chỉnh điện áp onboard do hạn chế về kích cỡ thiết bị
Theo nguyên tắc, khi sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất cả các board được lập trình thông qua một kết nối RS-232, nhưng cách thức thực hiện lại tùy thuộc vào đời phần cứng Các board Serial Arduino có chứa một mạch chuyển đổi giữa RS232 sang TTL Các board Arduino hiện tại được lập trình thông qua cổng USB, thực hiện thông qua chip chuyển đổi USB-to-serial như là FTDI FT232 Vài biến thể, như Arduino Mini và Boarduino không chính thức, sử dụng một board adapter hoặc cáp nối USB-to-serial có thể tháo rời được, Bluetooth hoặc các phương thức khác Khi sử dụng một công cụ lập trình vi điều khiển truyền thống thay vì ArduinoIDE, công cụ lập trình AVR ISP tiêu chuẩn sẽ được sử dụng
Board Arduino sẽ đưa ra hầu hết các chân I/O của vi điều khiển để sử dụng cho những mạch ngoài Diecimila, Duemilanove, và bây giờ là Uno đưa ra 14 chân I/O kỹ thuật số, 6 trong số đó có thể tạo xung PWM điều chế độ rộng xung và 6 chân input analog, có thể được sử dụng như là 6 chân I/O số Những chân này được thiết
kế nằm phía trên mặt board, thông qua các header cái 0.10-inch 2.5 mm㌳ Nhiều shield ứng dụng plug-in cũng được thương mại hóa Các board Arduino Nano, và