Arduino Mega 2560 на базе микроконтроллера ATmega2560

Arduino Mega 2560 – флагманская платформа для разработки на базе микроконтроллера ATmega2560.

Компоненты платы

На плате предусмотрено всё необходимое для удобной работы с микроконтроллером:

• 54 цифровых входа/выхода (из которых 15 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов),
• 16 аналоговых входов,
• 4 UART (аппаратных приемопередатчика для реализации последовательных интерфейсов),
• кварцевый резонатор на 16 МГц,
• разъём USB,
• разъём питания,
• разъём ICSP для внутрисхемного программирования и кнопка сброса.

Подключение и настройка

Для работы с платой Arduino Mega 2560 в операционной системе Windows скачайте и установите интегрированную среду разработки – Arduino IDE.

Элементы платы

На рисунке ниже мы выделили основные детали платы Arduino Mega 2560:

Микроконтроллер ATmega2560

Сердцем платформы Arduino Mega 2560 является 8-битный микроконтроллер семейства AVR — ATmega2560.

Он предоставляет:

• 256 КБ флеш-памяти для хранения прошивки,
• 8 КБ оперативной памяти SRAM,
• 4 КБ энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.

Микроконтроллер ATmega16U2

Микроконтроллер ATmega16U2 обеспечивает связь микроконтроллера ATmega2560 с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Arduino Mega 2560 определяется как виртуальный COM-порт.

Прошивка микросхемы 16U2 использует стандартные драйвера USB-COM — установка внешних драйверов не требуется.

Пины питания

• VIN: Напряжение от внешнего источника питания (не связано с 5 В от USB или другим стабилизированным напряжением). Через этот вывод можно как подавать внешнее питание, так и потреблять ток, когда устройство запитано от внешнего адаптера.
• 5V: На вывод поступает напряжение 5 В от стабилизатора напряжения на плате, независимости от того, как запитано устройство: от адаптера (7–12 В), от USB (5 В) или через вывод VIN (7–12 В). Cтабилизатор обеспечивает питание микроконтроллера ATmega2560. Питать устройство через вывод 5V не рекомендуется — в этом случае не используется стабилизатор напряжения, что может привести к выходу платы из строя.
• 3.3V: 3,3 В от стабилизатора напряжения платы. Максимальный ток — 50 мА.
• GND: Выводы земли.
• IOREF: Этот вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения на нём, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней, что позволит ей работать как с 5 В, так и с 3,3 В устройствами.

Порты ввода/вывода

• Цифровые входы/выходы: пины 0–53
  Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
• ШИМ: пины 2–13 и 44–46
  Позволяют выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.
• АЦП: пины A0–A16
  16 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 значений). Разрядность АЦП — 10 бит.
• TWI/I²C: пины 20(SDA) и 21(SCL)
  Для общения с периферией по синхронному протоколу, через 2 провода. Для работы используйте библиотеку Wire.
• SPI: пины 50(MISO), 51(MOSI), 52(SCK) и 53(SS).
  Пины коммутации по интерфейсу SPI (используйте библиотеку SPI).
• UART: Serial: пины 0(RX) и 1(TX); Serial1: пины 19(RX) и 18(TX);Serial2: пины 17(RX) и 16(TX); Serial3: пины 15(RX) и 14(TX).
  Эти выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных по последовательному интерфейсу. Выводы 0(RX) и 1(TX) соединены с соответствующими выводами микросхемы ATmega16U2, выполняющей роль преобразователя USB-UART.

Светодиодная индикация

В таблице ниже вы можете посмотреть светодиод и его назначение:

Записи с 1 до 3 из 3 записей.

Разъём USB Type-B

Разъём USB Type-B предназначен для прошивки платформы Arduino Mega 2560 с помощью компьютера.

Разъём для внешнего питания

Разъём для подключения внешнего питания от 7 В до 12 В.

ICSP-разъём для ATmega2560

ICSP-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega2560. Также с применением библиотеки SPI данные выводы могут осуществлять связь с платами расширения по интерфейсу SPI.

Линии SPI выведены на 6-контактный разъём, а также продублированы на цифровых пинах 50(MISO), 51(MOSI), 52(SCK) и 53(SS).

ICSP-разъём для ATmega16U2

ICSP-разъём для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega16U2.

Распиновка

Ниже представлена распиновка платы Arduino Mega 2560 с обозначениями выводом. Можно нажать на изображение для увеличения.

Монтажная схема

Также приводим вашему вниманию монтажную схему платы, т.к. может кому-то пригодиться:

Характеристики Arduino Mega 2560

Перечислим все основные характеристики платы:

• Микроконтроллер: ATmega2560
• Тактовая частота: 16 МГц
• Напряжение логических уровней: 5 В
• Входное напряжение питания: 7–12 В
• Портов ввода-вывода общего назначения: 54
• Максимальный ток с пина ввода-вывода: 40 мА
• Максимальный выходной ток пина 3.3V: 50 мА
• Максимальный выходной ток пина 5V: 800 мА
• Портов с поддержкой ШИМ: 15
• Портов, подключённых к АЦП: 16
• Разрядность АЦП: 10 бит
• Flash-память: 256 КБ
• EEPROM-память: 4 КБ
• Оперативная память: 8 КБ
• Габариты: 101×53 мм

Принципиальная схема контроллера

Скачать схему можно здесь.