Arduino mega 2560 juhtmestiku skeem. Kuidas teha oma kätega Arduino nutikat kodu. Skeem, andmeleht, pinout

Harjatud mootorikontroller IC, IR-kaugjuhtimispult, NRF24L01 raadiomoodul, OKI 120A2, SD-kaardi moodul, harjatud mootorikontroller IC, M590E GSM GPRS-modem, reaalajas kell DS 3231/DS 1307, Mini 360 on L293Sor, Infrapunane kaugus Reaalajakell, HC-SR501, Mini 360 toiteplokk LM2596 skeemil, L298N kontroller, HC-SR501, GSM GPRS, M590E GSM GPRS modem, Reaalajakell DS 3231/DS 1307, ESP8266-12E Wi-Fi moodul Moodul, Toiteallikas, Mini 360, L293D, Mini 360 toiteallikas LM2596 skeemil, Raadiomoodul, IR kaugjuhtimispult, IR kaugjuhtimispult, Etherneti kilp, Harjatud mootori kontroller IC, Harjatud mootori kontroller IC, IR kaugjuhtimispult, SD kaardi moodul, NRF24L01 raadiomoodul, OKI mootor, L293D, samm-mootor, toiteallikas, L293D, mini 360 toiteallikas LM2596-l, SD-mälukaart, Etherneti kaitse, liikumisandur HC-SR501, ESP8266-12E Wi-Fi mootor, OKI moodul 1 samm-0 A2 samm-mootor,

Arduino Mega põhineb ATmega2560 mikrokontrolleril.



Arduino Mega2560 plaat

Arduino Mega2560 plaadi tehnilised andmed

mikrokontroller

ATmega2560

Tööpinge

5 V

7-12V

Sisendpinge (piir)

6-20V

Digitaalsed sisendid/väljundid

54 (millest 14 võivad töötada PWM-väljundina)

Analoogsisendid

Alalisvool läbi sisendi/väljundi

40 mA

DC 3,3 V väljundi jaoks

50 mA

Välkmälu

256 KB, millest 8 KB kasutatakse alglaaduri jaoks

RAM

8 KB

EEPROM

4 KB

Kella sagedus

16 MHz

Üldine informatsioon

Arduino Mega 2560 on mikrokontrolleril ATmega2560 põhinev seade, mis sisaldab kõike vajalikku mugavaks mikrokontrolleriga töötamiseks: 54 digitaalset sisendit/väljundit (millest 15 saab kasutada PWM väljundina), 16 analoogsisendit, 4 UART-i (riistvaraline transiiver). jadaliideste rakendamiseks), 16 MHz kristall, USB-pistik, toitepistik, ICSP-pistik vooluringisiseseks programmeerimiseks ja lähtestusnupp. Seadmega töötamise alustamiseks varustage lihtsalt vahelduvvoolu-/alalisvooluadapteri või aku toide või ühendage see USB-kaabli abil arvutiga. Arduino Mega ühildub enamiku Arduino Duemilanove ja Diecimila jaoks mõeldud laiendusplaatidega.

Mega 2560 on Arduino Mega uuendatud versioon.

Arduino Mega 2560 erineb kõigist eelmistest plaatidest selle poolest, et kasutab USB-UART liideste (plaadi R1 ja R2 versioonides ATmega8U2) teisendamiseks FTDI kiibi asemel mikrokontrollerit ATmega16U2.

Mega 2560 versiooni R2 plaadile on lisatud takisti, mis tõmbab 8U2 mikrokontrolleri HWB liini maapinnale. Selline meede võimaldab lihtsustada püsivara värskendamise ja seadme DFU-režiimi lülitamise protsessi.

R3 tahvli muudatused on loetletud allpool:

    Pinout 1.0: lisatud SDA- ja SCL-viigud (AREF-viigu lähedal), samuti kaks uut kontakti RESET-tihvti lähedal. Esimene – IOREF – võimaldab laiendusplaatidel kohaneda Arduino tööpingega. See tihvt on ette nähtud laiendusplaatide ühildumiseks nii AVR mikrokontrolleritel põhinevate 5 V Arduino kui ka 3,3 V Arduino Due plaatidega. Teine tihvt pole millegagi ühendatud ja on reserveeritud edaspidiseks kasutamiseks.

    Lähtestamisahela parem mürakindlus.

    Mikrokontroller ATmega16U2 asendati 8U2-ga.

Skeem, originaalkujundus ja pinout

Pinout: PinMap2560

Toitumine

Arduino Mega saab toita USB-lt või välisest toiteallikast – allika tüüp valitakse automaatselt.

Välise toiteallikana (mitte USB-na) saab kasutada välist AC/DC adapterit või akut/akut. Adapteri pistik (läbimõõt - 2,1 mm, keskmine tihvt - positiivne) tuleb sisestada plaadi vastavasse toitepistikusse. Aku/akutoite puhul tuleb selle juhtmed ühendada POWER-pistiku Gnd ja Vin klemmidega.

Välise toiteallika pinge võib olla vahemikus 6 kuni 20 V. Toitepinge vähenemine alla 7 V toob aga kaasa pinge languse 5 V kontakti juures, mis võib põhjustada seadme ebastabiilsuse muutumist. Üle 12 V pinge kasutamine võib põhjustada pingeregulaatori ülekuumenemise ja plaadi rikke. Seda silmas pidades on soovitatav kasutada toiteallikat, mille pinge on vahemikus 7 kuni 12 V.

Tahvlil asuvad toitetihvtid on loetletud allpool:

    VIN. Pinge, mis antakse Arduinole otse välisest toiteallikast (ei ole seotud 5 V USB-st või muust reguleeritud pingest). Selle väljundi kaudu saate anda nii välist toidet kui ka tarbida voolu, kui seadet toidetakse välisest adapterist.

    5V. See tihv saab plaadil olevalt pingeregulaatorilt 5 V pinget, olenemata seadme toiteallikast: adapterilt (7 - 12 V), USB-lt (5 V) või VIN-pistiku kaudu (7 - 12 V). Seadet ei soovitata toita 5V või 3V3 kontaktide kaudu, kuna sel juhul ei kasutata pingeregulaatorit, mis võib põhjustada plaadi rikke.

    3v3. 3,3V tuleb plaadil olevast pingeregulaatorist. Sellest kontaktist võetav maksimaalne vool on 50 mA.

    GND. Maapealsed järeldused.

    IOREF. See tihvt annab laiendusplaatidele teavet Arduino mikrokontrolleri tööpinge kohta. Olenevalt IOREF tihvtilt loetavast pingest saab laiendusplaat lülituda sobivale toiteallikale või kasutada tasememuundureid, mis võimaldab töötada nii 5V kui 3,3V seadmetega.

Mälu

ATmega2560 mikrokontrolleril on 256 KB välkprogrammi mälu (sellest 8 KB on alglaaduri kasutuses), 8 KB SRAM ja 4 KB EEPROM (mida kasutatakse selle mäluga töötamiseks).

Sisendid ja väljundid

Funktsioonide , digitalWrite() ja digitalRead() abil saab Arduino Mega 54 digitaalset kontakti konfigureerida toimima sisendi või väljundina. Väljundite pingetase on piiratud 5 V-ga. Maksimaalne vool, mida üks väljund suudab toita või tarbida, on 40 mA. Kõik kontaktid on seotud sisemiste tõmbetakistitega (vaikimisi keelatud) 20-50 kΩ. Lisaks võivad mõned Arduino väljundid täita lisafunktsioone:

    Jadaliides Serial: kontaktid 0 (RX) ja 1 (TX); Seeria 1: 19 (RX) ja 18 (TX); 2. seeria: 17 (RX) ja 16 (TX) Seeria 3: 15 (RX) ja 14 (TX). Neid kontakte kasutatakse andmete vastuvõtmiseks (RX) ja edastamiseks (TX) jadaliidese kaudu. Viigud 0 ja 1 on ühendatud ka USB-UART muundurina toimiva ATmega16U2 kiibi vastavate tihvtidega.

    PWM: tihvtid 2–13 ja 44–46. Funktsioon võib väljastada 8-bitised analoogväärtused PWM-signaalina.

    SPI liides: kontaktid 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Kui neid kasutatakse, võimaldavad need kontaktid suhelda SPI-liidese kaudu. SPI liinid suunatakse ka ICSP päisesse, mis ühildub Arduino Uno, Duemilanove ja Diecimilaga.

    LED: 13. Sisseehitatud LED, mis on ühendatud kontaktiga 13. Väärtuse HIGH saatmine lülitab LED-i sisse, LOW saatmine lülitab selle välja.

    TWI: kontaktid 20 (SDA) ja 21 (SCL). Kui neid kasutatakse, võimaldavad need kontaktid suhelda TWI-liidese kaudu. Pange tähele, et nende tihvtide paigutus erineb Arduino Duemilanove ja Diecimila omast.

Arduino Mega 2560-l on 16 analoogsisendit, millest igaüks võib esitada analoogpinget 10-bitise numbrina (1024 erinevat väärtust). Vaikimisi on pinge mõõtmine vahemiku 0 kuni 5 V suhtes, kuid selle vahemiku ülempiiri saab muuta kasutades AREF viiku ja funktsiooni analogReference().

Lisaks tahvlil loetletutele on veel mitmeid järeldusi:

    AREF. Võrdluspinge analoogsisenditele. Saab kasutada koos funktsiooniga.

    lähtestada. Madala taseme (LOW) moodustumine sellel kontaktil lähtestab mikrokontrolleri. Tavaliselt kasutatakse seda tihvti laiendusplaatide lähtestusnupu kasutamiseks.

Ühendus

Arduino Mega 2560 pakub mitmeid võimalusi arvuti, teise Arduino või muude mikrokontrolleritega suhtlemiseks. ATmega2560-l on neli riistvaralist UART transiiverit jadaliideste rakendamiseks (TTL 5V loogikatasemega). Mikrokontroller ATmega16U2 (või R1 ja R2 plaatidel ATmega8U2) ühendab ühe transiiveritest arvuti USB-porti ja arvutiga ühendamisel võimaldab see Arduino määratleda virtuaalse COM-pordina (selleks teeb Windowsi operatsioonisüsteem erinevalt OSX-ist ja Linuxist, kus plaat tuvastatakse automaatselt COM-pordina, on vaja vastavat inf-faili). Arduino tarkvarapakett sisaldab spetsiaalset programmi SerialMonitor, mis võimaldab lugeda ja Arduinosse saata lihtsaid tekstiandmeid. Kui USB-ühenduse ajal arvutiga andmeid ATmega8U2/ATmega16U2 kiibi kaudu edastatakse, vilguvad plaadil olevad RX ja TX LED-id. (Jadaühendus kontaktide 0 ja 1 kaudu, ilma USB-muundurit kasutamata, neid LED-e ei põle.)

Programmeerimine

Arduino Mega programmeeritakse Arduino tarkvara abil (allalaadimine). Lisateabe saamiseks vaadake Arduino Megast ATmega2560. Kaasas on flash-bootloader, mis võimaldab laadida mikrokontrollerisse uusi programme, ilma et oleks vaja välist programmeerijat. Sellega suhtlemine toimub vastavalt algsele protokollile STK500 ( , ).

Mikrokontrolleri ATmega16U2 (või R1 ja R2 plaatidel ATmega8U2) püsivara lähtekood asub Arduino hoidlates. ATmega16U2/8U2 püsivara sisaldab DFU (Device Firmware Update) alglaadurit, mis võimaldab värskendada mikrokontrolleri püsivara. DFU-režiimi aktiveerimiseks peate:

    Versiooni R1 tahvlitel: sulgege plaadi tagaküljel olev hüppaja (Itaalia kujutise lähedal), seejärel lähtestage 8U2.

Automaatne (tarkvara) lähtestamine

Vältimaks iga kord enne programmi allalaadimist lähtestamisnuppu vajutamist, on Arduino Mega 2560 disainitud selliselt, et seda saab programmiliselt lähtestada ühendatud arvutist. Üks ATmega8U2 andmevoo juhtimise (DTR) kontaktidest on 100nF kondensaatori kaudu ühendatud ATmega2560 RESET viiguga. Kui DTR-i rida nullib, langeb ka RESET-tihvt piisavalt pikaks perioodiks, et mikrokontroller lähtestada. Seda funktsiooni kasutatakse selleks, et saaks Arduino programmeerimiskeskkonnas mikrokontrollerit ühe klõpsuga vilkuda. See arhitektuur võimaldab teil alglaaduri ajalõpu vähendada, kuna vilkumisprotsess on alati sünkroonitud DTR-liini signaali vaibumisega.

See süsteem võib aga kaasa tuua muid tagajärgi. Mega 2560 ühendamisel arvutitega, kus töötab Mac OS X või Linux, lähtestub selle mikrokontroller iga kord, kui tarkvara ühendub tahvliga. Pärast lähtestamist aktiveerib Arduino Mega2560 alglaaduri umbes pooleks sekundiks. Kuigi alglaadur on programmeeritud ignoreerima kõrvalisi andmeid (st kõiki andmeid, mis ei ole seotud uue programmi vilkumise protsessiga), suudab see kohe pärast ühenduse loomist plaadile saadetud paketist kinni võtta esimesed paar baiti andmeid. . Seega, kui Arduinol töötav programm on mõeldud esmakordsel käivitamisel arvutist mingeid seadeid või muid andmeid vastu võtma, veenduge, et tarkvara, millega Arduino suhtleb, saadaks pärast ühenduse loomist sekund.

Mega 2560 plaadil (sildiga "RESET-EN") on rada, mille avamisel saate mikrokontrolleri automaatse lähtestamise keelata. Automaatse lähtestamise funktsiooni taastamiseks on vaja selle raja servades olevad juhtmed kokku joota. Automaatse lähtestamise saab ka keelata, ühendades RESET-pistiku ja 5V vahele 110-oomise takisti.

USB ülekoormuse kaitse

Arduino Mega 2560-l on lähtestatavad kaitsmed, mis kaitsevad arvuti USB-porti lühise ja ülekoormuse eest. Kuigi enamikul arvutitel on oma kaitse, pakuvad need kaitsmed täiendavat kaitsekihti. Kui USB-pordist tõmmatakse üle 500 mA, katkestab kaitse automaatselt ühenduse, kuni lühise või ülekoormuse põhjus on kõrvaldatud.

Füüsilised andmed ja ühilduvus laienduskaartidega

Mega2560 PCB maksimaalne pikkus ja laius on vastavalt 10,2 cm ja 5,4 cm, sealhulgas USB-pistik ja plaadist väljaulatuv toitepistik. Kolm kinnitusava võimaldavad kinnitada plaadi pinna või šassii külge. Pange tähele, et digitaalsete tihvtide 7 ja 8 vaheline kaugus ei ole traditsioonilise 2,54 mm kordne ja on 4 mm.

Arduino Mega2560 on loodud ühilduma enamiku Arduino Uno, Diecimila ja Duemilanove laiendusplaatidega. Selleks asuvad digitaalsed kontaktid 0-13 (nagu ka külgnevad AREF- ja GND-viigud), analoogsisendid 0-5, toitepistik ja ICSP-pistik kõigil plaatidel samad. Lisaks on nendes seadmetes UART transiiveri peamised liinid ühendatud samade tihvtidega (0 ja 1), mis välised katkestusliinid 0 ja 1 (vastavalt 2 ja 3). SPI liidese liinid suunatakse mõlema plaadi ICSP-pistikusse - nii Mega2560 kui ka Duemilanove / Diecimila puhul. Pidage meeles, et Arduino Mega puhul erineb I2C liidese tihvtide paigutus Duemilanove / Diecimila plaatidest: Arduino Mega puhul on need kontaktid 20 ja 21 ning Duemilanove / Diecimila analoogsisendid 4 ja 5.

Kui teete Arduino ise ja teil pole mikrokontrolleri programmeerimiseks vooluahelasisene programmeerijat ega muud Arduino plaati peale Arduino Mega 2560, saate seda kasutada kiibi ilma probleemideta välgutamiseks.

Mida nõutakse:

  • Arduino Mega
  • ATmega mikrokontrolleriga plaat välgutatav
  • Kondensaator 100nF
  • USB-kaabel, mis ühendab Arduino Mega arvutiga
  • Arduino IDE arenduskeskkond
  • Paar juhet Arduino Mega ühendamiseks omatehtud Arduinoga

Peamine raskus seisneb selles, et Arduino Mega on teistsuguse pinoutiga kui Arduino UNO, Duemilanove või Diecimila, mistõttu loetletud plaatide programmeerijana kasutamise juhised ei sobi. Lisateavet Arduino Mega pinouti kohta saate.


Peate ühendama Arduino Mega 2560 Atmega 168/328 kiibiga tahvliga järgmiselt:



Nii et esimene asi, mida peate tegema, on ArduinoISP visand üles laadida. Avage Arduino IDE, valige Tools - Board - Arduino Mega 2560 (Service - Board - Arduino Mega 2560). Valige õige COM-port: Tööriistad - Jadaport - soovitud port (Teenus - Jadaport - soovitud port). Nüüd minge jaotisse Fail - Näited - ArduinoISP (Fail - Näited - ArduinoISP). Teie ees avaneb ArduinoISP visand. Klõpsake nuppu Laadi üles ja laadige see Arduino Mega 2560-sse.


Pärast visandi täielikku laadimist ühendage automaatse lähtestamise keelamiseks 100 nF kondensaator +5 V toiteliini ja Arduino Mega RESET-pistiku vahele. Muidu ei tööta midagi.



Valige Tööriistad - Burn Bootloader - Arduino kui ISP (teenus - Programmeerija - Arduino kui ISP). Pärast koodi allalaadimist saate nautida omatehtud Arduinot.


Kui ilmnevad vead:

  • Kontrollige, kas tahvel on õige
  • Kui saate veateate nagu avrdude: stk500_getsync(): pole sünkroonis: resp=0x00, siis te ei pannud 100nF kondensaatorit +5V toiteliini ja Arduino Mega RESET-pistiku vahele
  • Kui teil on mõni muu viga, otsige vastust Google'ist
  • Kui te Google'ist vastust ei leidnud, kasutage Arduino teemalisi foorumeid

Kui Arduino programmeerimisel kuvatakse tõrketeade avrdude: stk500_getsync(): pole sünkroonis: resp=0x00 avrdude: stk500_disable(): protokolli viga, expect=0x14, resp=0x51, siis ei ole automaatne lähtestamine (DTR) korras . See tähendab, et Arduino IDE ei saa Arduinot lähtestada ja koodi üleslaadimine ebaõnnestub. Selle vältimiseks võite:

  • Vajutage Arduino lähtestamisnuppu, kuvatakse kood "Binaarne visandi suurus: xxxx baiti (maksimaalselt xxxxxxx baiti)"
  • Kui see ei aita, siis võid ühendada USB-kaabli arvutiga, aga mitte Arduinoga ja pärast "binary sketch..." ilmumist ühendage kaabel kiiresti Arduinoga.
  • Kui see ei tööta, võite hoida all Arduino lähtestamisnuppu, vajutada Arduino IDE-s nuppu Laadi üles ja vabastada nupp, kui ilmub "binaarne visandi suurus ...".
  • Kui see ei aita, võite pärast binaarse visandi suurus ... ilmumist vajutada lähtestamisnuppu ja hoida seda 2–10 sekundit all.
  • Kui see ei aita, saate alglaaduri uuesti alla laadida
  • Kui see ei aita, võite võtta teise Arduino tahvli, kui teil on üks laos.
  • Kui see ei aita, võite küsida ainult foorumis

Tõlge

See plaat erineb teistest arduinodest suure hulga sisendite ja väljundite, suurenenud mälu ja muude omaduste poolest, mida käsitleme allpool. Arduino Mega on saadaval mitmes versioonis. Need praktiliselt ei erine üksteisest. Arduino Mega 2560 R3 ja plaadi eelmiste versioonide erinevused on järgmised:

  • USB-UART liidese teisendamiseks kasutatakse plaadi versioonis R3 mikrokontrollerit ATmega16U2 ja plaadi versioonides R1 ja R2 ATmega8U2.
  • Alates versioonist R2 on tahvlile lisatud HWB liini tõmbetakisti. See muudab mikrokontrolleri püsivara protsessi lihtsamaks ja mugavamaks.
  • Versioonis R3 lisati paar tihvti I2C SDA ja SCL jadaliidese jaoks.
  • Samuti on paranenud lähtestusahela mürakindlus.
  • Mikrokontroller muudetud USB-UART liidesega töötama ATmega8U2 asemel ATmega16U2

Nagu näete, ei mõjutanud muudatused jõudlust. Seetõttu räägime edaspidi ainult selle tahvli uusimast versioonist.

Arduino Mega 2560 R3

Arduino Mega 2560 on varustatud ATmega2560 mikrokontrolleriga, mille taktsagedus on 16 MHz.

Arduino Mega 2560 omadused

  • Mikrokontroller: ATmega2560
  • Kellasagedus: 16MHz
  • Tööpinge: 5V
  • Piirtoitepinged: 5-20 V
  • Soovitatav toitepinge: 7-12V
  • Maksimaalne vool ühest väljundist: 40 mA
  • Digitaalsed sisendid/väljundid: 54
  • Digitaalne I/O koos PWM-toega: 15
  • Analoogsisendid: 16
  • Välkmälu: 256 KB (sellest 8 kasutab alglaadur)
  • SRAM: 8 KB
  • EEPROM: 4 KB

Arduino Mega 2560 toide

Seda tahvlit saab toita neljal erineval viisil:

  1. USB-pordi kaudu. Arduino saab toita arvutist, akupangast, nutitelefonist (kui see toetab OTG-režiimi) või pistikupessa ühendatud adapterist.
  2. Läbi pistiku + 5V. See tihvt pole mitte ainult väljund, vaid ka sisend. Ole ettevaatlik! Sellele tihvtile tuleb rakendada 5 volti. Vastasel juhul võite mikrokontrolleri enda põletada.
  3. Läbi plaadil asuva toitepistiku. Saate kasutada patareisid, akusid ja mitmesuguseid toiteallikaid. See pistik on ühendatud VIN-pistikuga. Pinge ja ettevaatusabinõusid kirjeldatakse järgmises lõigus.
  4. VIN-koodi kaudu. Selle kontakti vool läbib sisseehitatud pingeregulaatorit. Tootja sõnul saate rakendada 5 kuni 20 volti. Kuid see pole nii. Kuna stabilisaator ei ole 100% efektiivne, siis kui VIN-viigule rakendatakse 5 volti, ei pruugi pingest piisata mikrokontrolleri toiteks ja digitaalsetel kontaktidel pole 5 volti, vaid vähem. Samuti ärge töötage maksimaalse pingega. VIN-viigu 20-voldise pinge korral läheb pingeregulaator väga kuumaks kuni rikkeni. Seetõttu on soovitatav kasutada pinget 7–12 volti.

Nagu juba eespool mainitud, on plaadil 54 digitaalset kontakti. Need võivad olla nii sisend kui väljund. Nende kontaktide tööpinge on 5 V. Igal neist on tõmbetakisti ja pinge alla 5 volti, mis on rakendatud ühele kontaktile, loetakse ikkagi 5 voltiks (loogiline).

Analoogviigud on sisendid ja neil ei ole tõmbetakisteid. Need mõõdavad neile rakendatud pinget ja tagastavad funktsiooniga kasutamisel väärtuse vahemikus 0 kuni 1024. Need kontaktid mõõdavad pinget 0,005 V täpsusega.

PWM Arduino Mega

Kui vaatate tahvlit tähelepanelikult, näete mõne digitaalse tihvti kõrval tilde (~) ikooni. See ikoon tähendab, et seda kontakti saab kasutada PWM-väljundina. Mõnel arduino plaadil seda ikooni pole, sest tootjad ei leia alati sellele sümbolile plaadil kohta. Arduino Megal on 15 PWM viiku, need on digitaalsed kontaktid 2 kuni 13 ja 44 kuni 46. PWM-i kasutamiseks on Arduinol spetsiaalne funktsioon.

Muud tihvtid:

  • Andmete jaoks kasutatakse jada: 0 (rx) ja 1 (tx), seeria1: 19 (rx) 18 (tx), jada2: 17 (rx) ja 16 (tx), jada3: 15 (rx) ja 14 (tx). edastamine jadaliidese kaudu.
  • Pins 53 (SS), 51 (MOSI), 50 (MISO), 52 (SCK) on mõeldud SPI-suhtluseks.
  • Samuti on tihvtil 13 plaadi sisse ehitatud LED.
  • 20 (SDA) ja 21 (SCL) saab kasutada I2C siini kaudu teiste seadmetega suhtlemiseks. Lisateavet selle liidese kohta saate lugeda Vikipeediast. Arduino IDE-l on sisseehitatud "wire.h" teek I2C töö hõlbustamiseks.
  • Välised katkestused: kontaktid 2 (katkestus 0), 3 (katkestus 1), 18 (katkestus 5), 19 (katkestus 4), 20 (katkestus 3) ja 21 (katkestus 2). Neid kontakte saab kasutada katkestusallikatena mitmesugustes tingimustes: madal, tõusev, langev või muutuv. Lisateabe saamiseks vaadake funktsiooni.
  • AREF. Võrdluspinge analoogsisenditele. Funktsiooniga saab kasutada.
  • lähtestada. Madala taseme (LOW) moodustumine sellel kontaktil lähtestab mikrokontrolleri. Tavaliselt kasutatakse seda tihvti laiendusplaatide lähtestusnupu kasutamiseks.

füüsilised omadused

Arduino Megal on järgmised mõõdud: pikkus 102mm ja laius 54mm. Arduino Mega kaalub umbes 45 grammi. Plaadil on 4 auku, et seda pinnale kinnitada. Tihvtide vahe on 2,5 mm, välja arvatud tihvtid 7 ja 8. Nende vahel on 4 mm.

elektriskeem


Üldine informatsioon

Arduino Mega 2560 on seade, mis põhineb mikrokontrolleril ATmega2560 (). See sisaldab kõike, mida vajate mugavaks tööks mikrokontrolleriga: 54 digitaalset sisendit / väljundit (millest 15 saab kasutada PWM-väljundina), 16 analoogsisendit, 4 UART-i (riistvaratransiiverit jadaliideste rakendamiseks), 16 MHz kristallresonaatorit, USB-pistik, toitepistik, ICSP-pistik vooluringisiseseks programmeerimiseks ja lähtestusnupp. Seadmega töötamise alustamiseks varustage lihtsalt vahelduvvoolu-/alalisvooluadapteri või aku toide või ühendage see USB-kaabli abil arvutiga. Arduino Mega ühildub enamiku Arduino Duemilanove ja Diecimila jaoks mõeldud laiendusplaatidega.

Mega 2560 on Arduino Mega uuendatud versioon.

Arduino Mega 2560 erineb kõigist eelmistest plaatidest selle poolest, et kasutab USB-UART liideste (plaadi R1 ja R2 versioonides ATmega8U2) teisendamiseks FTDI kiibi asemel mikrokontrollerit ATmega16U2.

Mega 2560 tahvlil R2 versioonid lisatakse takisti, mis tõmbab 8U2 mikrokontrolleri HWB liini maapinnale. Selline meede võimaldab lihtsustada püsivara värskendamise ja seadme DFU-režiimi lülitamise protsessi.

Juhatuse vahetused R3 versioonid allpool loetletud:

  • Pinout 1.0: lisatud SDA- ja SCL-viigud (AREF-viigu lähedal), samuti kaks uut kontakti RESET-tihvti lähedal. Esimene – IOREF – võimaldab laiendusplaatidel kohaneda Arduino tööpingega. See tihvt on ette nähtud laiendusplaatide ühildumiseks nii AVR mikrokontrolleritel põhinevate 5 V Arduino kui ka 3,3 V Arduino Due plaatidega. Teine tihvt pole millegagi ühendatud ja on reserveeritud edaspidiseks kasutamiseks.
  • Lähtestamisahela parem mürakindlus.
  • Mikrokontroller ATmega16U2 asendati 8U2-ga.

Skeem, originaalkujundus ja pinout

Omadused

mikrokontroller ATmega2560
Tööpinge 5V
Toitepinge (soovitatav) 7-12V
Toitepinge (piir) 6-20V
Digitaalsed sisendid/väljundid 54 (millest 15 saab kasutada PWM-väljundina)
Analoogsisendid 16
Ühe väljundi maksimaalne vool 40 mA
Maksimaalne väljundvool 3,3V 50 mA
Välkmälu 256 KB, millest 8 KB kasutab alglaadur
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Kella sagedus 16 MHz

Toitumine

Arduino Mega saab toita USB-lt või välisest toiteallikast – allika tüüp valitakse automaatselt.

Välise toiteallikana (mitte USB-na) saab kasutada välist AC/DC adapterit või akut/akut. Adapteri pistik (läbimõõt - 2,1 mm, keskmine tihvt - positiivne) tuleb sisestada plaadi vastavasse toitepistikusse. Aku/akutoite puhul tuleb selle juhtmed ühendada POWER-pistiku Gnd ja Vin klemmidega.

Välise toiteallika pinge võib olla vahemikus 6 kuni 20 V. Toitepinge vähenemine alla 7 V toob aga kaasa pinge languse 5 V kontakti juures, mis võib põhjustada seadme ebastabiilsuse muutumist. Üle 12 V pinge kasutamine võib põhjustada pingeregulaatori ülekuumenemise ja plaadi rikke. Seda silmas pidades on soovitatav kasutada toiteallikat, mille pinge on vahemikus 7 kuni 12 V.

Tahvlil asuvad toitetihvtid on loetletud allpool:

  • VIN. Pinge, mis antakse Arduinole otse välisest toiteallikast (ei ole seotud 5 V USB-st või muust reguleeritud pingest). Selle väljundi kaudu saate anda nii välist toidet kui ka tarbida voolu, kui seadet toidetakse välisest adapterist.
  • 5V. See tihv saab plaadil olevalt pingeregulaatorilt 5 V pinget, olenemata seadme toiteallikast: adapterilt (7 - 12 V), USB-lt (5 V) või VIN-pistiku kaudu (7 - 12 V). Seadet ei soovitata toita 5V või 3V3 kontaktide kaudu, kuna sel juhul ei kasutata pingeregulaatorit, mis võib põhjustada plaadi rikke.
  • 3v3. 3,3V tuleb plaadil olevast pingeregulaatorist. Sellest kontaktist võetav maksimaalne vool on 50 mA.
  • GND. Maapealsed järeldused.
  • IOREF. See tihvt annab laiendusplaatidele teavet Arduino mikrokontrolleri tööpinge kohta. Olenevalt IOREF tihvtilt loetavast pingest saab laiendusplaat lülituda sobivale toiteallikale või kasutada tasememuundureid, mis võimaldab töötada nii 5V kui 3,3V seadmetega.

Mälu

ATmega2560 mikrokontrolleril on 256 KB välkprogrammi mälu (sellest 8 KB kasutab alglaadur), 8 KB SRAM ja 4 KB EEPROM (selle mäluga töötamiseks kasutatakse EEPROM teeki).

Sisendid ja väljundid

Programmeerimine

Arduino Mega ATmega2560-l on püsivara alglaadur, mis võimaldab teil laadida mikrokontrollerisse uusi programme ilma välist programmeerijat kasutamata. Sellega suhtlemine toimub vastavalt algsele protokollile STK500 ( , ).

Mikrokontrolleri ATmega16U2 (või R1 ja R2 plaatidel ATmega8U2) püsivara lähtekood asub Arduino hoidlates. ATmega16U2/8U2 püsivara sisaldab DFU (Device Firmware Update) alglaadurit, mis võimaldab värskendada mikrokontrolleri püsivara. DFU-režiimi aktiveerimiseks peate:

  • Versiooni R1 tahvlitel: sulgege plaadi tagaküljel olev hüppaja (Itaalia kujutise lähedal), seejärel lähtestage 8U2.
  • Versioonide R2 ja kõrgematel plaatidel on DFU-režiimile ülemineku lihtsustamiseks takisti, mis tõmbab 8U2 / 16U2 mikrokontrolleri HWB liini maapinnale Pärast DFU-režiimile üleminekut saate kasutada Atmeli FLIP tarkvara (Windowsi jaoks) või ( Mac OS X ja Linuxi jaoks).Alternatiiviks on mikrokontrolleri välgutamine ISP pesa kaudu välise programmeerija abil, kuid sel juhul kirjutatakse DFU alglaadur üle. Lisateavet leiate kasutajatelt antud juhistest.

Automaatne (tarkvara) lähtestamine

Vältimaks iga kord enne programmi allalaadimist lähtestamisnuppu vajutamist, on Arduino Mega 2560 disainitud selliselt, et seda saab programmiliselt lähtestada ühendatud arvutist. Üks ATmega8U2 andmevoo juhtimise (DTR) kontaktidest on 100nF kondensaatori kaudu ühendatud ATmega2560 RESET viiguga. Kui DTR-i rida nullib, langeb ka RESET-tihvt piisavalt pikaks perioodiks, et mikrokontroller lähtestada. Seda funktsiooni kasutatakse selleks, et saaks Arduino programmeerimiskeskkonnas mikrokontrollerit ühe klõpsuga vilkuda. See arhitektuur võimaldab teil alglaaduri ajalõpu vähendada, kuna vilkumisprotsess on alati sünkroonitud DTR-liini signaali vaibumisega.

See süsteem võib aga kaasa tuua muid tagajärgi. Mega 2560 ühendamisel arvutitega, kus töötab Mac OS X või Linux, lähtestub selle mikrokontroller iga kord, kui tarkvara ühendub tahvliga. Pärast lähtestamist aktiveerib Arduino Mega2560 alglaaduri umbes pooleks sekundiks. Kuigi alglaadur on programmeeritud ignoreerima kõrvalisi andmeid (st kõiki andmeid, mis ei ole seotud uue programmi vilkumise protsessiga), suudab see kohe pärast ühenduse loomist plaadile saadetud paketist kinni võtta esimesed paar baiti andmeid. . Seega, kui Arduinol töötav programm on mõeldud esmakordsel käivitamisel arvutist mingeid seadeid või muid andmeid vastu võtma, veenduge, et tarkvara, millega Arduino suhtleb, saadaks pärast ühenduse loomist sekund.

USB ülekoormuse kaitse

Arduino Mega 2560-l on lähtestatavad kaitsmed, mis kaitsevad arvuti USB-porti lühise ja ülekoormuse eest. Kuigi enamikul arvutitel on oma kaitse, pakuvad need kaitsmed täiendavat kaitsekihti. Kui USB-pordist tõmmatakse üle 500 mA, katkestab kaitse automaatselt ühenduse, kuni lühise või ülekoormuse põhjus on kõrvaldatud.

Füüsilised andmed ja ühilduvus laienduskaartidega

Mega2560 PCB maksimaalne pikkus ja laius on vastavalt 10,2 cm ja 5,4 cm, sealhulgas USB-pistik ja plaadist väljaulatuv toitepistik. Kolm kinnitusava võimaldavad kinnitada plaadi pinna või šassii külge. Pange tähele, et digitaalsete tihvtide 7 ja 8 vaheline kaugus ei ole traditsioonilise 2,54 mm kordne ja on 4 mm.

Arduino Mega2560 on loodud ühilduma enamiku Arduino Uno, Diecimila ja Duemilanove laiendusplaatidega. Selleks asuvad digitaalsed kontaktid 0-13 (nagu ka külgnevad AREF- ja GND-viigud), analoogsisendid 0-5, toitepistik ja ICSP-pistik kõigil plaatidel samad. Lisaks on nendes seadmetes UART transiiveri peamised liinid ühendatud samade tihvtidega (0 ja 1), mis välised katkestusliinid 0 ja 1 (vastavalt 2 ja 3). SPI liidese liinid suunatakse mõlema plaadi ICSP-pistikusse - nii Mega2560 kui ka Duemilanove / Diecimila puhul. Pidage meeles, et Arduino Mega puhul erineb I2C liidese tihvtide paigutus Duemilanove / Diecimila plaatidest: Arduino Mega puhul on need kontaktid 20 ja 21 ning Duemilanove / Diecimila analoogsisendid 4 ja 5.

Üles