Arduino mega 2560 dijagram ožičenja. Kako napraviti pametan dom na Arduinu vlastitim rukama. Shema, datasheet, pinout

IC kontrolera motora, IR daljinski upravljač, NRF24L01 radio modul, OKI 120A2, modul SD kartice, IC kontroler motora, M590E GSM GPRS modem, sat realnog vremena DS 3231/DS 1307, Mini 360 na LM2596, senzor udaljenosti, L2596 Sat realnog vremena, HC-SR501, Mini 360 napajanje bazirano na LM2596 šemi, L298N kontroler, HC-SR501, GSM GPRS, M590E GSM GPRS modem, Sat realnog vremena DS 3231/DS 1307, ESP8266-12E modul, Wi-Fi kartica Modul, napajanje, Mini 360, L293D, Mini 360 napajanje u LM2596 šemi, Radio modul, IR daljinski upravljač, IR daljinski upravljač, Ethernet štit, IC kontroler motora, IC kontroler motora, IR daljinski upravljač, modul SD kartice, NRF24L01 radio modul, OKI motor, L293D, koračni motor, napajanje, L293D, Mini 360 napajanje na LM2596, SD memorijska kartica, Ethernet štit, HC-SR501 senzor pokreta, ESP8266-12E Wi-Fi motor, OKI modul 12, StepperA20 koračni motor,

Arduino Mega je baziran na ATmega2560 mikrokontroleru.



Arduino Mega2560 ploča

Specifikacije Arduino Mega2560 ploče

mikrokontroler

ATmega2560

Radni napon

5 V

7-12V

Ulazni napon (ograničenje)

6-20V

Digitalni ulazi/izlazi

54 (od kojih 14 može raditi kao PWM izlazi)

Analogni ulazi

DC struja kroz ulaz/izlaz

40 mA

DC za 3.3V izlaz

50 mA

Fleš memorija

256 KB, od čega se 8 KB koristi za bootloader

RAM

8 KB

EEPROM

4 KB

Frekvencija takta

16 MHz

Opće informacije

Arduino Mega 2560 je uređaj baziran na mikrokontroleru ATmega2560. Sadrži sve što vam je potrebno za praktičan rad sa mikrokontrolerom: 54 digitalna ulaza/izlaza (od kojih se 15 može koristiti kao PWM izlazi), 16 analognih ulaza, 4 UART-a (hardverski primopredajnik za implementaciju serijskih interfejsa), kristal od 16 MHz, USB konektor, konektor za napajanje, ICSP konektor za programiranje unutar kola i dugme za resetovanje. Da biste započeli rad s uređajem, jednostavno napajajte napajanje iz AC/DC adaptera ili baterije ili ga povežite s računalom putem USB kabela. Arduino Mega je kompatibilan sa većinom ploča za proširenje dizajniranih za Arduino Duemilanove i Diecimila.

Mega 2560 je ažurirana verzija Arduino Mega.

Arduino Mega 2560 se razlikuje od svih prethodnih ploča po tome što koristi ATmega16U2 mikrokontroler umjesto FTDI čipa za pretvaranje USB-UART sučelja (ATmega8U2 u R1 i R2 verzijama ploče).

Na ploči R2 verzije Mega 2560, dodat je otpornik da povuče HWB liniju mikrokontrolera 8U2 na masu. Takva mjera omogućava pojednostavljenje procesa ažuriranja firmvera i prebacivanja uređaja u DFU način rada.

Promjene na R3 ploči su navedene u nastavku:

    Pinout 1.0: Dodati SDA i SCL pinovi (blizu AREF pina), kao i dva nova pina smještena blizu RESET pina. Prvi - IOREF - omogućava da se ploče za proširenje prilagode radnom naponu Arduina. Ovaj pin je predviđen za kompatibilnost ploča za proširenje sa 5V Arduino baziranim na AVR mikrokontrolerima i 3.3V Arduino Due pločama. Drugi pin nije povezan ni sa čim i rezerviran je za buduću upotrebu.

    Poboljšana otpornost na buku kruga za resetovanje.

    Mikrokontroler ATmega16U2 zamijenjen sa 8U2.

Dijagram, originalni dizajn i pinout

Pinout: PinMap2560

Ishrana

Arduino Mega se može napajati sa USB-a ili sa eksternog izvora napajanja - tip izvora se bira automatski.

Eksterni AC/DC adapter ili baterija/baterija se može koristiti kao vanjski izvor napajanja (ne USB). Utikač adaptera (prečnik - 2,1 mm, središnji pin - pozitivan) mora biti umetnut u odgovarajući konektor za napajanje na ploči. U slučaju napajanja iz baterije/baterije, njegove žice moraju biti spojene na Gnd i Vin terminale POWER konektora.

Napon vanjskog napajanja može biti u rasponu od 6 do 20 V. Međutim, smanjenje napona napajanja ispod 7V dovodi do smanjenja napona na pinu od 5V, što može uzrokovati nestabilnost uređaja. Korištenje napona većeg od 12V može dovesti do pregrijavanja regulatora napona i kvara ploče. Imajući to na umu, preporučuje se korištenje izvora napajanja s naponom u rasponu od 7 do 12V.

Pinovi za napajanje koji se nalaze na ploči su navedeni u nastavku:

    VIN. Napon koji se napaja Arduinu direktno iz vanjskog izvora napajanja (nije vezano za 5V iz USB-a ili drugog reguliranog napona). Preko ovog izlaza možete i napajati eksterno napajanje i trošiti struju kada se uređaj napaja iz eksternog adaptera.

    5V. Ovaj pin prima napon od 5V od regulatora napona na ploči, bez obzira na to kako se uređaj napaja: sa adaptera (7 - 12V), sa USB-a (5V) ili preko VIN pina (7 - 12V). Ne preporučuje se napajanje uređaja preko 5V ili 3V3 pinova, jer se u tom slučaju ne koristi regulator napona, što može dovesti do kvara ploče.

    3v3. 3.3V dolazi iz regulatora napona na ploči. Maksimalna struja izvučena iz ovog pina je 50 mA.

    GND. Temeljni zaključci.

    IOREF. Ovaj pin daje pločama za proširenje informacije o radnom naponu Arduino mikrokontrolera. U zavisnosti od napona očitanog sa IOREF pina, ploča za proširenje se može prebaciti na odgovarajuće napajanje ili koristiti konvertore nivoa, što će joj omogućiti rad sa 5V i 3.3V uređajima.

Memorija

ATmega2560 mikrokontroler ima 256 KB fleš programske memorije (od čega 8 KB koristi bootloader), 8 KB SRAM-a i 4 KB EEPROM-a (koji se koristi za rad sa ovom memorijom).

Ulazi i izlazi

Koristeći funkcije , digitalWrite() i digitalRead(), svaki od 54 digitalna pina Arduino Mega može se konfigurirati da djeluje kao ulaz ili izlaz. Nivo napona na izlazima je ograničen na 5V. Maksimalna struja koju jedan izlaz može isporučiti ili potrošiti je 40 mA. Svi pinovi su upareni sa unutrašnjim pull-up otpornicima (podrazumevano onemogućeni) od 20-50 kΩ. Osim toga, neki Arduino izlazi mogu obavljati dodatne funkcije:

    Serijski interfejs Serijski: pinovi 0 (RX) i 1 (TX); Serijski 1: 19 (RX) i 18 (TX); Serija 2: 17 (RX) i 16 (TX) Serija 3: 15 (RX) i 14 (TX). Ovi pinovi se koriste za prijem (RX) i prijenos (TX) podataka preko serijskog interfejsa. Pinovi 0 i 1 su također povezani na odgovarajuće pinove ATmega16U2 čipa, koji djeluje kao USB-UART pretvarač.

    PWM: pinovi 2 - 13 i 44 - 46. Funkcija može emitovati 8-bitne analogne vrijednosti kao PWM signal.

    SPI interfejs: pinovi 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Kada se koriste, ovi pinovi omogućavaju komunikaciju preko SPI interfejsa. SPI linije se također usmjeravaju na ICSP zaglavlje kompatibilno sa Arduino Uno, Duemilanove i Diecimila.

    LED: 13. Ugrađeni LED spojen na pin 13. Slanjem VISOKE vrijednosti pali se LED, slanjem LOW se isključuje.

    TWI: pinovi 20 (SDA) i 21 (SCL). Kada se koriste, ovi pinovi omogućavaju komunikaciju preko TWI interfejsa. Imajte na umu da se raspored ovih pinova razlikuje od Arduino Duemilanove i Diecimile.

Arduino Mega 2560 ima 16 analognih ulaza, od kojih svaki može predstavljati analogni napon kao 10-bitni broj (1024 različite vrijednosti). Prema zadanim postavkama, mjerenje napona se odnosi na raspon od 0 do 5 V. Međutim, gornja granica ovog opsega može se promijeniti korištenjem pina AREF i funkcije analogReference().

Pored ovih navedenih na tabli, postoji još nekoliko zaključaka:

    AREF. Referentni napon za analogne ulaze. Može se koristiti sa funkcijom.

    resetovati. Formiranje niskog nivoa (LOW) na ovom pinu će resetovati mikrokontroler. Obično se ovaj pin koristi za upravljanje dugmetom za resetovanje na pločama za proširenje.

Veza

Arduino Mega 2560 pruža niz opcija za komunikaciju sa računarom, drugim Arduinom ili drugim mikrokontrolerima. ATmega2560 ima četiri hardverska UART primopredajnika za implementaciju serijskih interfejsa (sa TTL 5V logičkim nivoom). ATmega16U2 mikrokontroler (ili ATmega8U2 na R1 i R2 pločama) povezuje jedan od primopredajnika na USB port računara, a kada je povezan sa računarom, omogućava da se Arduino definiše kao virtuelni COM port (za to će operativni sistem Windows potrebna je odgovarajuća .inf datoteka, za razliku od OSX-a i Linuxa, gdje se ploča automatski prepoznaje kao COM port). Arduino softverski paket uključuje poseban program SerialMonitor koji vam omogućava čitanje i slanje jednostavnih tekstualnih podataka na Arduino. Kada se podaci prenose preko ATmega8U2/ATmega16U2 čipa tokom USB veze sa računarom, RX i TX LED na ploči će treptati. (Serijska komunikacija preko pinova 0 i 1, bez upotrebe USB pretvarača, neće upaliti ove LED diode.)

Programiranje

Arduino Mega je programiran pomoću Arduino softvera (preuzimanje). Za više informacija pogledajte ATmega2560 u Arduino Mega. Dolazi sa flešovanim bootloaderom koji vam omogućava da učitavate nove programe u mikrokontroler bez potrebe za eksternim programatorom. Interakcija s njim se odvija prema originalnom protokolu STK500 ( , ).

Izvorni kod firmvera za ATmega16U2 mikrokontroler (ili ATmega8U2 na R1 i R2 pločama) nalazi se u Arduino repozitorijumima. ATmega16U2/8U2 firmver uključuje DFU (Device Firmware Update) pokretač koji vam omogućava da ažurirate firmver mikrokontrolera. Da biste aktivirali DFU način rada, morate:

    Na pločama verzije R1: zatvorite kratkospojnik na poleđini ploče (blizu slike Italije), zatim resetirajte 8U2.

Automatsko (softversko) resetovanje

Kako biste izbjegli pritisak na tipku za resetiranje svaki put prije preuzimanja programa, Arduino Mega 2560 je dizajniran na takav način da se može programski resetirati sa povezanog računala. Jedan od pinova za kontrolu protoka podataka (DTR) ATmega8U2 povezan je sa RESET pinom ATmega2560 preko kondenzatora od 100nF. Kada DTR linija padne na nulu, pin RESET takođe pada na nisko na period dovoljno dug da resetuje mikrokontroler. Ova funkcija se koristi da bi se mikrokontroler mogao flešovati samo jednim klikom u Arduino programskom okruženju. Ova arhitektura vam omogućava da smanjite vremensko ograničenje bootloadera, budući da je proces flešovanja uvek sinhronizovan sa opadanjem signala na DTR liniji.

Međutim, ovaj sistem može dovesti do drugih posljedica. Kada povezujete Mega 2560 sa računarima koji koriste Mac OS X ili Linux, njegov mikrokontroler će se resetovati svaki put kada se softver poveže sa pločom. Nakon resetiranja, Arduino Mega2560 aktivira bootloader na otprilike pola sekunde. Iako je bootloader programiran da ignoriše vanjske podatke (tj. sve podatke koji nisu povezani s procesom flešovanja novog programa), može presresti prvih nekoliko bajtova podataka iz paketa poslanog na ploču odmah nakon uspostavljanja veze . Shodno tome, ako je program koji radi na Arduinu namijenjen primanju bilo kakvih postavki ili drugih podataka s računala pri prvom pokretanju, uvjerite se da softver s kojim Arduino komunicira šalje sekundu nakon uspostavljanja veze.

Na Mega 2560 ploči postoji staza (označena kao "RESET-EN"), otvaranjem koje možete onemogućiti automatsko resetovanje mikrokontrolera. Da biste ponovo vratili funkciju automatskog resetovanja, potrebno je zalemiti kablove koji se nalaze duž ivica ove staze. Automatsko resetovanje se takođe može onemogućiti povezivanjem otpornika od 110 oma između RESET pina i 5V.

USB zaštita od preopterećenja

Arduino Mega 2560 ima resetabilne osigurače koji štite USB port računara od kratkih spojeva i preopterećenja. Iako većina računara ima svoju zaštitu, ovi osigurači pružaju dodatni sloj zaštite. Ako se iz USB porta povuče više od 500 mA, osigurač će automatski prekinuti vezu dok se ne otkloni uzrok kratkog spoja ili preopterećenja.

Fizičke specifikacije i kompatibilnost s karticama za proširenje

Maksimalna dužina i širina Mega2560 PCB-a je 10,2 cm, odnosno 5,4 cm, uključujući USB konektor i konektor za napajanje koji vire iz ploče. Tri rupe za montažu omogućavaju vam da pričvrstite ploču na površinu ili kućište. Imajte na umu da udaljenost između digitalnih pinova 7 i 8 nije višestruka od tradicionalnih 2,54 mm i iznosi 4 mm.

Arduino Mega2560 je dizajniran da bude kompatibilan sa većinom Arduino Uno, Diecimila i Duemilanove ploča za proširenje. Da biste to učinili, digitalni pinovi 0 - 13 (kao i susjedni pinovi AREF i GND), analogni ulazi 0 - 5, konektor za napajanje i ICSP konektor su isti na svim pločama. Pored toga, u ovim uređajima, glavne linije UART primopredajnika su povezane na iste pinove (0 i 1) kao i eksterne prekidne linije 0 i 1 (pinovi 2 i 3, respektivno). Linije SPI interfejsa su usmerene na ICSP konektor na obe ploče - i na Mega2560 i na Duemilanove / Diecimila. Imajte na umu da se na Arduino Mega raspored pinova I2C interfejsa razlikuje od Duemilanove / Diecimila ploča: na Arduino Mega to su pinovi 20 i 21, a na Duemilanove / Diecimila analogni ulazi 4 i 5.

Ako sami napravite Arduino, a nemate programator u krugu ili drugu Arduino ploču osim Arduino Mega 2560 za programiranje mikrokontrolera, onda ga možete koristiti za flešovanje čipa bez ikakvih problema.

Šta će biti potrebno:

  • Arduino Mega
  • Ploča sa ATmega mikrokontrolerom za flešovanje
  • Kondenzator 100nF
  • USB kabl koji povezuje Arduino Mega sa računarom
  • Arduino IDE razvojno okruženje
  • Nekoliko žica za povezivanje Arduino Mega sa domaćim Arduinom

Glavna poteškoća je što Arduino Mega ima drugačiji pinout od Arduino UNO, Duemilanove ili Diecimila, tako da upute za korištenje navedenih ploča kao programatora nisu prikladne. Možete saznati više o Arduino Mega pinoutu.


Trebate povezati Arduino Mega 2560 na ploču sa Atmega 168/328 čipom na sljedeći način:



Dakle, prva stvar koju trebate učiniti je otpremiti ArduinoISP skicu. Otvorite Arduino IDE, odaberite Alati - Ploča - Arduino Mega 2560 (Servis - Ploča - Arduino Mega 2560). Odaberite ispravan COM port: Alati - Serijski port - željeni port (Usluga - Serijski port - željeni port). Sada idite na Datoteka - Primjeri - ArduinoISP (Datoteka - Primjeri - ArduinoISP). Pred vama će se otvoriti ArduinoISP skica. Kliknite na dugme Upload i prenesite ga na Arduino Mega 2560.


Nakon što je skica potpuno učitana, povežite kondenzator od 100nF između +5V napojne linije i RESET pina Arduino Mega kako biste onemogućili automatsko resetiranje. U suprotnom, ništa neće raditi.



Odaberite Tools - Burn Bootloader - Arduino kao ISP (Servis - Programmer - Arduino kao ISP). Nakon preuzimanja koda, moći ćete uživati ​​u svom domaćem Arduinu.


Ako imate greške:

  • Provjerite da li je ploča ispravna
  • Ako dobijete grešku kao što je avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00, onda niste stavili kondenzator od 100nF između +5V napajanja i RESET pina na Arduino Mega
  • Ako imate drugačiju grešku, potražite odgovor u Google-u
  • Ako niste pronašli odgovor u Google-u, onda koristite tematske forume o Arduinu

Ako dobijete grešku avrdude: stk500_getsync(): nije u sinhronizaciji: resp=0x00 avrdude: stk500_disable(): greška protokola, očekujte=0x14, resp=0x51 dok programirate vaš Arduino, tada automatsko resetovanje (DTR) nije u redu . Odnosno, Arduino IDE ne može resetovati Arduino, a učitavanje koda ne uspijeva. Da biste to izbjegli, možete:

  • Pritisnite dugme za resetovanje na Arduinu, pojavljuje se kod "Veličina binarne skice: xxxx bajtova (od maksimalnog xxxxxxx bajta)"
  • Ako to ne uspije, možete spojiti USB kabel na računar, ali ne i na Arduino, a nakon što se pojavi "binarna skica..." brzo priključite kabel u Arduino
  • Ako to ne uspije, možete držati pritisnuto dugme za resetovanje na Arduinu, pritisnuti Upload u Arduino IDE i otpustiti dugme kada se pojavi "binarna veličina skice...".
  • Ako to ne pomogne, možete pritisnuti dugme za resetiranje nakon što se pojavi "veličina binarne skice ..." i držati ga 2-10 sekundi
  • Ako ovo ne pomogne, možete ponovo preuzeti bootloader
  • Ako to ne pomogne, onda možete uzeti drugu Arduino ploču ako je imate na lageru.
  • Ako ovo ne pomogne, pitajte samo na forumu

Prevod

Ova ploča se razlikuje od ostalih arduina po velikom broju ulaza i izlaza, povećanju memorije i drugim karakteristikama, o kojima ćemo govoriti u nastavku. Arduino Mega je predstavljen u nekoliko verzija. Oni se praktično ne razlikuju jedni od drugih. Razlike između Arduino Mega 2560 R3 i prethodnih verzija ploče su u sljedećim detaljima:

  • Za konvertovanje USB-UART interfejsa koristi se mikrokontroler ATmega16U2 u verziji R3 i ATmega8U2 u R1 i R2 verzijama ploče.
  • Od verzije R2, na ploči je dodat pull-up otpornik za HWB liniju. Ovo čini proces firmvera mikrokontrolera lakšim i praktičnijim.
  • U verziji R3, dodano je nekoliko pinova za I2C SDA i SCL serijski interfejs.
  • Otpornost na buku kola za resetovanje je takođe poboljšana.
  • Promijenjen mikrokontroler za rad sa USB-UART sučeljem sa ATmega8U2 na ATmega16U2

Kao što vidite, promjene nisu uticale na performanse. Stoga ćemo dalje govoriti samo o najnovijoj verziji ove ploče.

Arduino Mega 2560 R3

Arduino Mega 2560 je opremljen ATmega2560 mikrokontrolerom sa frekvencijom takta od 16 MHz.

Karakteristike Arduino Mega 2560

  • Mikrokontroler: ATmega2560
  • Frekvencija takta: 16MHz
  • Radni napon: 5V
  • Granični naponi napajanja: 5-20 V
  • Preporučeni napon napajanja: 7-12V
  • Maksimalna struja sa jednog izlaza: 40 mA
  • Digitalni ulazi/izlazi: 54
  • Digitalni I/O sa podrškom za PWM: 15
  • Analogni ulazi: 16
  • Flash memorija: 256 KB (od kojih 8 koristi bootloader)
  • SRAM: 8 KB
  • EEPROM: 4 KB

Napajanje Arduino Mega 2560

Ova ploča se može napajati na četiri različita načina:

  1. Preko USB porta. Arduino možete napajati sa računara, powerbank-a, pametnog telefona (ako podržava OTG način rada) ili iz adaptera koji je priključen u utičnicu.
  2. Kroz pin + 5V. Ovaj pin nije samo izlaz, već i ulaz. Budi pazljiv! 5 volti se mora primijeniti na ovaj pin. U suprotnom, možete spaliti sam mikrokontroler.
  3. Preko utikača koji se nalazi na ploči. Možete koristiti baterije, akumulatore i razne izvore napajanja. Ovaj utikač je spojen na VIN pin. Napon i mjere opreza opisani su u sljedećem paragrafu.
  4. Kroz VIN pin. Struja iz ovog pina prolazi kroz ugrađeni regulator napona. Prema proizvođaču, možete primijeniti od 5 do 20 volti. Ali nije tako. Pošto stabilizator nije 100% efikasan, kada se na VIN pin dovede 5 volti, napon možda neće biti dovoljan za napajanje mikrokontrolera, a digitalni pinovi neće imati 5 volti, već manje. Takođe, nemojte raditi na maksimalnom naponu. Na 20 volti na VIN pinu, regulator napona će se jako zagrijati, sve do kvara. Stoga se preporučuje korištenje napona od 7 do 12 volti.

Kao što je već spomenuto, ploča ima 54 digitalna pina. Mogu biti i ulazni i izlazni. Radni napon ovih pinova je 5 V. Svaki od njih ima pull-up otpornik i napon ispod 5 volti primijenjen na jedan od ovih pinova i dalje će se smatrati 5 volti (logički).

Analogni pinovi su ulazi i nemaju pull-up otpornike. Oni mjere napon koji se primjenjuje na njih i vraćaju vrijednost između 0 i 1024 kada se koriste s funkcijom. Ovi pinovi mjere napon sa tačnošću od 0,005 V.

PWM Arduino Mega

Ako pažljivo pogledate ploču, možete vidjeti ikonu tilde (~) pored nekih digitalnih pinova. Ova ikona znači da se ovaj pin može koristiti kao PWM izlaz. Neke arduino ploče nemaju ovu ikonu jer proizvođači ne pronađu uvijek mjesto za ovaj simbol na ploči. Arduino Mega ima 15 PWM pinova, to su digitalni pinovi 2 do 13 i 44 do 46. Za korištenje PWM, Arduino ima posebnu funkciju.

Ostale igle:

  • Serijski: 0 (rx) i 1 (tx), Serial1: 19 (rx) 18 (tx), Serial2: 17 (rx) i 16 (tx), Serial3: 15 (rx) i 14 (tx) se koriste za podatke prenos preko serijskog interfejsa.
  • Pinovi 53 (SS), 51 (MOSI), 50 (MISO), 52 (SCK) su dizajnirani za SPI komunikaciju.
  • Takođe na pinu 13 nalazi se LED ugrađen u ploču.
  • 20 (SDA) i 21 (SCL) se mogu koristiti za komunikaciju sa drugim uređajima putem I2C magistrale. Više o ovom interfejsu možete pročitati na Wikipediji. Arduino IDE ima ugrađenu "wire.h" biblioteku za lakši I2C rad.
  • Eksterni prekidi: pinovi 2 (prekid 0), 3 (prekid 1), 18 (prekid 5), 19 (prekid 4), 20 (prekid 3) i 21 (prekid 2). Ovi pinovi se mogu koristiti kao izvori prekida za različite uslove: niske, rastuće, padajuće ili mijenjajuće. Pogledajte funkciju za više informacija.
  • AREF. Referentni napon za analogne ulaze. Može se koristiti od strane funkcije.
  • resetovati. Formiranje niskog nivoa (LOW) na ovom pinu će resetovati mikrokontroler. Obično se ovaj pin koristi za upravljanje dugmetom za resetovanje na pločama za proširenje.

fizičke karakteristike

Arduino Mega ima sledeće dimenzije: dužina 102mm i širina 54mm. Arduino Mega teži oko 45 grama. Ploča ima 4 rupe za mogućnost pričvršćivanja na podlogu. Razmak između pinova je 2,5 mm, osim pinova 7 i 8. Između njih je 4 mm.

dijagram strujnog kola


Opće informacije

Arduino Mega 2560 je uređaj baziran na ATmega2560 mikrokontroleru (). Uključuje sve što vam je potrebno za praktičan rad sa mikrokontrolerom: 54 digitalna ulaza/izlaza (od kojih se 15 može koristiti kao PWM izlazi), 16 analognih ulaza, 4 UART-a (hardverski primopredajnici za implementaciju serijskih interfejsa), kristalni rezonator od 16 MHz, USB konektor, konektor za napajanje, ICSP konektor za programiranje u krugu i dugme za resetovanje. Da biste započeli rad s uređajem, jednostavno napajajte napajanje iz AC/DC adaptera ili baterije ili ga povežite s računalom putem USB kabela. Arduino Mega je kompatibilan sa većinom ploča za proširenje dizajniranih za Arduino Duemilanove i Diecimila.

Mega 2560 je ažurirana verzija Arduino Mega.

Arduino Mega 2560 se razlikuje od svih prethodnih ploča po tome što koristi ATmega16U2 mikrokontroler umjesto FTDI čipa za pretvaranje USB-UART sučelja (ATmega8U2 u R1 i R2 verzijama ploče).

Na Mega 2560 ploči R2 verzije dodat je otpornik da povuče HWB liniju mikrokontrolera 8U2 na masu. Takva mjera omogućava pojednostavljenje procesa ažuriranja firmvera i prebacivanja uređaja u DFU način rada.

Promjene odbora R3 verzije navedenih u nastavku:

  • Pinout 1.0: Dodati SDA i SCL pinovi (blizu AREF pina), kao i dva nova pina smještena blizu RESET pina. Prvi - IOREF - omogućava da se ploče za proširenje prilagode radnom naponu Arduina. Ovaj pin je predviđen za kompatibilnost ploča za proširenje sa 5V Arduino baziranim na AVR mikrokontrolerima i 3.3V Arduino Due pločama. Drugi pin nije povezan ni sa čim i rezerviran je za buduću upotrebu.
  • Poboljšana otpornost na buku kruga za resetovanje.
  • Mikrokontroler ATmega16U2 zamijenjen sa 8U2.

Dijagram, originalni dizajn i pinout

Karakteristike

mikrokontroler ATmega2560
Radni napon 5V
Napon napajanja (preporučeno) 7-12V
Napon napajanja (ograničenje) 6-20V
Digitalni ulazi/izlazi 54 (od kojih se 15 može koristiti kao PWM izlazi)
Analogni ulazi 16
Maksimalna struja jednog izlaza 40 mA
Maksimalna izlazna struja 3.3V 50 mA
Fleš memorija 256 KB od kojih 8 KB koristi pokretač
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Frekvencija takta 16 MHz

Ishrana

Arduino Mega se može napajati sa USB-a ili sa eksternog izvora napajanja - tip izvora se bira automatski.

Eksterni AC/DC adapter ili baterija/baterija se može koristiti kao vanjski izvor napajanja (ne USB). Utikač adaptera (prečnik - 2,1 mm, središnji pin - pozitivan) mora biti umetnut u odgovarajući konektor za napajanje na ploči. U slučaju napajanja iz baterije/baterije, njegove žice moraju biti spojene na Gnd i Vin terminale POWER konektora.

Napon vanjskog napajanja može biti u rasponu od 6 do 20 V. Međutim, smanjenje napona napajanja ispod 7V dovodi do smanjenja napona na pinu od 5V, što može uzrokovati nestabilnost uređaja. Korištenje napona većeg od 12V može dovesti do pregrijavanja regulatora napona i kvara ploče. Imajući to na umu, preporučuje se korištenje izvora napajanja s naponom u rasponu od 7 do 12V.

Pinovi za napajanje koji se nalaze na ploči su navedeni u nastavku:

  • VIN. Napon koji se napaja Arduinu direktno iz vanjskog izvora napajanja (nije vezano za 5V iz USB-a ili drugog reguliranog napona). Preko ovog izlaza možete i napajati eksterno napajanje i trošiti struju kada se uređaj napaja iz eksternog adaptera.
  • 5V. Ovaj pin prima napon od 5V od regulatora napona na ploči, bez obzira na to kako se uređaj napaja: sa adaptera (7 - 12V), sa USB-a (5V) ili preko VIN pina (7 - 12V). Ne preporučuje se napajanje uređaja preko 5V ili 3V3 pinova, jer se u tom slučaju ne koristi regulator napona, što može dovesti do kvara ploče.
  • 3v3. 3.3V dolazi iz regulatora napona na ploči. Maksimalna struja izvučena iz ovog pina je 50 mA.
  • GND. Temeljni zaključci.
  • IOREF. Ovaj pin daje pločama za proširenje informacije o radnom naponu Arduino mikrokontrolera. U zavisnosti od napona očitanog sa IOREF pina, ploča za proširenje se može prebaciti na odgovarajuće napajanje ili koristiti konvertore nivoa, što će joj omogućiti rad sa 5V i 3.3V uređajima.

Memorija

ATmega2560 mikrokontroler ima 256 KB fleš programske memorije (od čega 8 KB koristi bootloader), 8 KB SRAM-a i 4 KB EEPROM-a (za rad sa ovom memorijom koristi se EEPROM biblioteka).

Ulazi i izlazi

Programiranje

ATmega2560 u Arduino Mega dolazi sa programom za pokretanje firmvera koji vam omogućava da učitate nove programe u mikrokontroler bez potrebe za eksternim programatorom. Interakcija s njim se odvija prema originalnom protokolu STK500 ( , ).

Izvorni kod firmvera za ATmega16U2 mikrokontroler (ili ATmega8U2 na R1 i R2 pločama) nalazi se u Arduino repozitorijumima. ATmega16U2/8U2 firmver uključuje DFU (Device Firmware Update) pokretač koji vam omogućava da ažurirate firmver mikrokontrolera. Da biste aktivirali DFU način rada, morate:

  • Na pločama verzije R1: zatvorite kratkospojnik na poleđini ploče (blizu slike Italije), zatim resetirajte 8U2.
  • Na pločama verzija R2 i više, radi pojednostavljenja prijelaza na DFU način rada, postoji otpornik koji povlači HWB liniju mikrokontrolera 8U2 / 16U2 na masu.Nakon prelaska na DFU način rada možete koristiti Atmelov FLIP softver (za Windows) ili ( za Mac OS X i Linux). Alternativa je flešovanje mikrokontrolera kroz ISP socket koristeći eksterni programator, međutim, u ovom slučaju, DFU bootloader će biti prepisan. Za više informacija pogledajte ova uputstva korisnika.

Automatsko (softversko) resetovanje

Kako biste izbjegli pritisak na tipku za resetiranje svaki put prije preuzimanja programa, Arduino Mega 2560 je dizajniran na takav način da se može programski resetirati sa povezanog računala. Jedan od pinova za kontrolu protoka podataka (DTR) ATmega8U2 povezan je sa RESET pinom ATmega2560 preko kondenzatora od 100nF. Kada DTR linija padne na nulu, pin RESET takođe pada na nisko na period dovoljno dug da resetuje mikrokontroler. Ova funkcija se koristi da bi se mikrokontroler mogao flešovati samo jednim klikom u Arduino programskom okruženju. Ova arhitektura vam omogućava da smanjite vremensko ograničenje bootloadera, budući da je proces flešovanja uvek sinhronizovan sa opadanjem signala na DTR liniji.

Međutim, ovaj sistem može dovesti do drugih posljedica. Kada povezujete Mega 2560 sa računarima koji koriste Mac OS X ili Linux, njegov mikrokontroler će se resetovati svaki put kada se softver poveže sa pločom. Nakon resetiranja, Arduino Mega2560 aktivira bootloader na otprilike pola sekunde. Iako je bootloader programiran da ignoriše vanjske podatke (tj. sve podatke koji nisu povezani s procesom flešovanja novog programa), može presresti prvih nekoliko bajtova podataka iz paketa poslanog na ploču odmah nakon uspostavljanja veze . Shodno tome, ako je program koji radi na Arduinu namijenjen primanju bilo kakvih postavki ili drugih podataka s računala pri prvom pokretanju, uvjerite se da softver s kojim Arduino komunicira šalje sekundu nakon uspostavljanja veze.

USB zaštita od preopterećenja

Arduino Mega 2560 ima resetabilne osigurače koji štite USB port računara od kratkih spojeva i preopterećenja. Iako većina računara ima svoju zaštitu, ovi osigurači pružaju dodatni sloj zaštite. Ako se iz USB porta povuče više od 500 mA, osigurač će automatski prekinuti vezu dok se ne otkloni uzrok kratkog spoja ili preopterećenja.

Fizičke specifikacije i kompatibilnost s karticama za proširenje

Maksimalna dužina i širina Mega2560 PCB-a je 10,2 cm, odnosno 5,4 cm, uključujući USB konektor i konektor za napajanje koji vire iz ploče. Tri rupe za montažu omogućavaju vam da pričvrstite ploču na površinu ili kućište. Imajte na umu da udaljenost između digitalnih pinova 7 i 8 nije višestruka od tradicionalnih 2,54 mm i iznosi 4 mm.

Arduino Mega2560 je dizajniran da bude kompatibilan sa većinom Arduino Uno, Diecimila i Duemilanove ploča za proširenje. Da biste to učinili, digitalni pinovi 0 - 13 (kao i susjedni pinovi AREF i GND), analogni ulazi 0 - 5, konektor za napajanje i ICSP konektor su isti na svim pločama. Pored toga, u ovim uređajima, glavne linije UART primopredajnika su povezane na iste pinove (0 i 1) kao i eksterne prekidne linije 0 i 1 (pinovi 2 i 3, respektivno). Linije SPI interfejsa su usmerene na ICSP konektor na obe ploče - i na Mega2560 i na Duemilanove / Diecimila. Imajte na umu da se na Arduino Mega raspored pinova I2C interfejsa razlikuje od Duemilanove / Diecimila ploča: na Arduino Mega to su pinovi 20 i 21, a na Duemilanove / Diecimila analogni ulazi 4 i 5.

Gore