Aqueles chips grandões tinham duas fileiras de 20 pinos em cada lado, trafegavam informações em barramentos de 8 bits (1 byte) e precisavam de vários outros circuitos integrados externos, como memórias RAM, EPROM, controladores de entrada e saída para teclado, interfaces para impressora e floppy-disk; além de um bloco blindado de RF em cuja saída era ligada a entrada de antena de uma TV analógica, usada como monitor. Internamente esses processadores eram somente uma CPU e um conjunto de registradores de 8 e 16 bits montados numa mesma pastilha de silício; eram chamados de microprocessadores.
Os sistemas digitais que empregavam microprocessadores foram chamados de microcomputadores. Com o avanço da tecnologia esses microprocessadores evoluíram para sistemas muito densos com quase 500 pinos e barramentos de 32 e 64 bits, como os que equipam nossos atuais PCs, mas que ainda precisam de memórias e controladores externos para formar um microcomputador completo. Você se lembra do Pentium e do Athlon?
Agora os microcontroladores: são sistemas digitais bem mais simples, operam ainda com 8 ou 16 bits (alguns já com 32 bits) mas que já vem montados na mesma pastilha de silício com memórias RAM, EPROM e Flash e incorporam interfaces de entrada e de saída com várias funções multiplexadas em muito menos pinos. Alguns microcontroladores tem somente 8 pinos! – como o PIC12F675, da empresa Microchip Technology, que possui até um conversor A/D de 4 entradas de 10 bits e custa menos de 2 dólares.
Por integrarem tudo numa só pastilha de silício, são chamados também de computadores em um chip. E como todo computador, os microcontroladores podem ser programados utilizando uma linguagem de programação padronizada.
O Arduino é um computador, já que vem montado, ou na linguagem corrente: embarcado, com um microcontrolador.
Os primeiros modelos vinham com os microcontroladores ATmega8 e ATmega128 de 8 bits com 28 e 64 pinos, e interface serial RS-232 para ser conectada a um outro computador, um PC desktop ou notebook.
Hoje todos os modelos já vêm com interfaces seriais USB, I2C e SPI, entre outras. Em sua pequenina placa de circuito impresso são também montados dois conectores com as portas de entradas e de saídas digitais e alguns com entradas para sinais analógicos. A alimentação do Arduino de 5 volts é tomada diretamente da porta USB do computador pessoal ao qual ele está conectado.