1、將程序上傳到板子時Arduino IDE提示“avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00”
網(wǎng)上查遇到這個問題的人比較多，有說驅動問題的，有說IDE設置問題的。具體到我遇到的這個情況，原因是板子上插了RF24無線傳輸模塊(也許線還沒有插對)，拔掉以后再上傳程序就正常了。
2、nRF24L01+無線透傳使用問題
Arduino官網(wǎng)上似乎推薦Mirf這個庫，遇到一個問題，接收端運行幾分鐘后停止響應;試了另外一個RF24庫，遇到傳輸不穩(wěn)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(xiàn)。
這個論壇關于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(fā)現(xiàn)這個問題。
nRF24L01模塊(使用Mirf庫時)的自動應答問題：項目里使用一個nRF24L01(服務端)接收多個nRF24L01(客戶端)的消息，發(fā)現(xiàn)客戶端之間互相收到本應發(fā)到服務端的消息，經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)應該與nRF24L01的自動應答機制有關。在Mirf.cpp的setTADDR方法里可以看到，目標地址被同時寫到RX_ADDR_P0和TX_ADDR這兩個寄存器里，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(fā)到服務端的消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：每個客戶端在發(fā)送數(shù)據(jù)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將地址設置到服務端的地址，發(fā)送完成后馬上setTADDR到那個無效地址。
3、Arduino與Android通過usb通訊
利用usb-serial-for-android這個開源項目。注意，兩側的baudrate要設置一致;android端讀取到的數(shù)據(jù)可能是不完整數(shù)據(jù)，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.” 來源鏈接
4、關于arduino設備的唯一ID
最后決定使用的方案是：寫一個專門的小程序(量產(chǎn)程序)，對每個arduino運行一次，在EEPROM里寫入唯一的id號。正式程序運行時只需讀取，不做修改。代碼參考
注意：EEPROM的擦寫次數(shù)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、溫濕度傳感器DHT11
3.3v/5v通用，接數(shù)字信號口，使用DHT11這個庫獲得數(shù)據(jù)。DHT11精度不高，若要求高可使用DHT22(也叫AM2302)。
6、同一段代碼在兩塊板子上運行效果不同
兩塊板子都是uno+sensor shield+nrf24l01，其中一塊運行完全正常，另一塊無法接收到消息(可以發(fā)送消息)。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。最后發(fā)現(xiàn)如果在代碼的loop()里加delay(100)則基本能接收到消息，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(qū)別啊。
7、Arduino nano v3.0接nrf24l01模塊不工作問題
nano直接連nrf24l01模塊無法收發(fā)數(shù)據(jù);但用nano先接傳感器擴展板(sensor shield，像這種)，再把nrf24l01接到擴展板上，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模塊usb線等，都沒有效果。最后發(fā)現(xiàn)nano板子上的3.3v針腳電壓不對，幾乎是零，聯(lián)系賣家檢查后說是nano上少一根線，要把usb口背后的兩個電容(C1和C7)靠近芯片的引腳短接，照此方法問題解決。而擴展板上的3.3v針腳是用asm1117-3.3從5v降壓得來，所以沒有這個問題。
nano的官方文檔說只有用usb供電時3.3v針腳才有電壓，但經(jīng)實驗，我手上的這一版(電容短接后)不論用usb供電還是通過vin供電，3.3v針腳都有3.3v電壓。
8、無法上傳程序到arduino pro mini
使用ft232rl連接arduino pro mini，上傳程序時提示：
stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00
上傳時按reset按鈕不起作用，DTR線也已經(jīng)連接。經(jīng)過反復實驗，發(fā)現(xiàn)兩個問題導致這個現(xiàn)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后問題解決。PS.最好搜索并下載CDM20824_Setup.exe文件以便強制降級。
又測試了一下DTR線的作用，如果連接了DTR線，直接上傳程序就可以成功;如果不連接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: 不知道什么原因，ft232rl又無法上傳程序到arduino pro mini了。這個帖子里有人提到在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，而且即使我不連接DTR線采用手動reset的方式仍然不行。后來使用PL2303模塊的下載線(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序到arduino。
9、Arduino的數(shù)據(jù)類型
Arduino的長整型是32位的，而Java里是64位，互傳數(shù)據(jù)時別搞錯了。關于arduino里的數(shù)據(jù)類型
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號干電池供電，為達到至少3.3v的電壓以便驅動arduino pro mini+nrf24l01，需要至少三節(jié)電池，體積太大放棄;[!--empirenews.page--]
方案2：CR2032紐扣電池供電，同樣電壓不足(標稱3V)，實測3.2V但后來會有電壓下降，在3V左右arduino能啟動但無線模塊不正常;
方案3：3.7V鋰電池供電，這是目前采用的方案，目標是讓一塊250mAh的鋰聚合物電池能維持設備運行2個月以上。為節(jié)約成本和體積，鋰電池充電模塊將采用外置的方式。
這段代碼可以檢測當前VCC腳的電壓(僅支持328和168)，有助于實現(xiàn)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
目前采用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于16MHz，影響不大。
為減小工作電流以獲得盡可能長的工作時間，設備絕大多數(shù)時間進入睡眠模式(使用LowPower庫)，利用watchdog周期性醒來發(fā)送數(shù)據(jù)，然后立刻回到睡眠模式。參考鏈接
nrf24l01模塊也需要同時睡眠和醒來，使用Mirf庫里的powerDown()命令。
實測電流：pro mini 5v版本，3.7v鋰電池供電，HT7533穩(wěn)壓，LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF)同時Mirf.powerDown()，電流1.48mA。
傳感器供電：如果直接將傳感器接在5v或3v3上，傳感器會一直消耗電流。為了節(jié)電，可以將對電流要求不高的傳感器接在digital輸出上，當arduino需要使用傳感器時再對它通電。參考鏈接1、參考鏈接2
12、TP4056充電板的充電電流問題
tb上買的TP4056芯片的鋰電池充電板，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(fā)現(xiàn)充電電流比預想的要低，77mA左右，而且?guī)缀跻婚_始就緩慢下降，并不是恒流的。查了一些資料后發(fā)現(xiàn)，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電阻的電壓然后(V/Rprog)*1200得到充電電流。參考鏈接
13、analogRead(0)與analogRead(A0)的區(qū)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(qū)別，A0的值為14，而analogRead(0)等價于analogRead(14)。補充：又找到一個帖子說的比較詳細。
14、搭建最小系統(tǒng)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;后來仔細一看，是文字距離對應的針腳太遠，以致于串行了。
b) 我使用Atmega168pa作為核心搭建最小arduino系統(tǒng)，在arduino ide 1.5.5里選擇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這兩個芯片的簽名不一樣，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，原帖里的內(nèi)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“面包板專用電源”的，要注意電源插針的極性——電源插在面包板兩端時正負極剛好是反過來的。
d) 可能是面包板不太牢靠，在面包板上搭的最小系統(tǒng)很不穩(wěn)定，后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(tǒng)，注意每刷一次EEPROM都會被清除，解決的辦法是將EESAVE熔絲位設置為1(見這個鏈接)。
f) 為了方便調(diào)試，以及解決programmer刷sketches導致EEPROM被清除的問題，我決定還是用ttl(pl2303
)上傳程序。連接好Vcc, Gnd, Tx, Rx后發(fā)現(xiàn)upload會失敗，reset不起作用，在網(wǎng)上找到這個帖子提到boards.txt里upload.protocal的設置問題，打開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：后來使用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(tǒng)在5v下工作但在3.3v下不工作
還是atmega168pa芯片，配合8MHz外部晶振，搭好的最小系統(tǒng)上傳blink程序，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程序沒有正常執(zhí)行。后來發(fā)現(xiàn)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里有這樣的說明：“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制作電路板
為了進一步縮小成品尺寸，我決定設計自己的電路板，然后再tb上找工廠打樣生產(chǎn)。一開始考慮使用protel做這件事，后來發(fā)現(xiàn)eagle更合適，首先后者是可以免費使用的不需要破解，其次eagle的官網(wǎng)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(鏈接1，鏈接2)基本就可以開始干活兒了。
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于atmega328p的arduino最小系統(tǒng)和nrf24l01接口，用來實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的無線上傳，低功耗設計使用250mAh的鋰電池供電2個月左右。完全手工布線，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(fā)現(xiàn)幾個問題：1)絲印有重疊，原因是雖然在eagle里隱藏了一些層，但gerbers文件里這些層仍然可見;解決辦法是在pcb設計圖里smash元件，然后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，其實覆銅不是哪里都能覆蓋到的，所以打樣前要保證所有飛線都route過(點擊ratsnest工具提示nothing to do就表示所有飛線都route好了)。
第二版的設計里改正了第一版中的問題，并對一些元件進行了重新布局。
第三版的改動比較大：里把配對按鈕的下拉(pull-down)改為上拉(pull-up)以便與習慣一致，另外修改了電源接口和傳感器接口，atmega328芯片采用45度角布局方便走線，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模塊設計在電路板背面以便在焊接后仍然能修改(拆)正面的元件。
16.1 常用單位換算
Eagle里的鉆孔尺寸單位是英寸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鉆孔的要求，一般不能低于0.4mm，因為鉆孔越小使用的鉆頭越小，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于地線，上面提到的Sparkfun的pcb教程里有覆銅的使用方法。
但是要注意，有些地方由于被其他走線包圍，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導出gerbers文件
為了打樣，需要給工廠提供設計文件，但不是每家工廠都接受eagle的源文件，同時提供源文件也容易被別人復制自己的設計。因此需要將eagle格式的設計文件導出為gerbers文件，這個絕大多數(shù)工廠都接受的文件格式。我在網(wǎng)上找到了一個簡易教程《Eagle PCB 生成Gerber文件步驟》，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里隱藏了tNames層，但導出gerbers以后這個層依然存在，導致元件自帶的Name與tPlace層的文字同時出現(xiàn)產(chǎn)生重疊。解決方法是先smash帶有Name的元件，然后就可以移動或刪除Name，從而只保留tPlace層。也許在導出gerbers過程中也可以做一些設置達到相同目的吧，暫時沒有研究。
使用viewmate免費版可以查看gerbers文件。
18、電路板焊接注意
焊接atmega芯片前，先確保芯片已經(jīng)刷好bootloader，用arduino ide刷時要注意選擇正確的board類型(例如arduino pro or pro mini);處理器類型最好也選一下(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，然后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，這時可以輕松將另一邊焊好。
19、最小系統(tǒng)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芯片方向是否正確 c)加電檢查3v3電壓是否正確 d)atmega芯片是否已燒入正確的bootloader
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