Arduino Mega 2560

Отладочная плата Arduino Mega 2560 построена на микроконтроллере ATmega2560. Она имеет 54 цифровых входных/выходных выводов (15 из которых могут использоваться в качестве ШИМ выходов), 16 аналоговых входов, 4 порта UART (аппаратных последовательных порта), кварцевый резонатор 16 МГц, подключение USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку перезагрузки. Она содержит всё необходимое для работы с микроконтроллером; для того, чтобы начать работу с ней, просто подключите ее к компьютеру с помощью USB кабеля или подайте питание от блока питания AC/DC или от батареи. Плата Arduino Mega 2560 совместима с большинством плат расширения, разработанных для Arduino Uno и Arduino Duemilanove.

Arduino Mega 2560 является обновленной заменой для Arduino Mega.

Технические характеристики

Документация

Схемы, разводка платы, размеры

Arduino Mega 2560 является открытой аппаратной платформой. Вы можете изготовить собственную плату, используя следующие файлы:

• схема и макет платы Arduino Mega 2560 Rev3 для САПР EAGL;
• Arduino Mega 2560 Rev3. Схема электрическая принципиальная;
• Arduino Mega 2560 Rev3. Размеры платы в формате DXF.

Программирование

Arduino Mega 2560 программируется с помощью Arduino IDE.

ATmega2560 на Arduino Mega 2560 поставляется с уже прошитым загрузчиком, что позволит вам загружать в контроллер новый код без использования дополнительных программаторов.

Также вы можете обойти загрузчик и прошить микроконтроллер через разъем ICSP, используя Arduino ICSP или аналог.

Предупреждение

Arduino Mega 2560 имеет самовосстанавливающийся предохранитель, который защищает USB порты вашего компьютера от короткого замыкания и перегрузки по току. Несмотря на то, что большинство компьютеров обеспечивают свою собственную внутреннюю защиту, этот предохранитель дает дополнительный уровень защиты. Если ток через USB порт превышает 500 мА, предохранитель автоматически разрывает соединение, пока короткое замыкание или перегрузка не будут устранены.

Питание

Arduino Mega 2560 может получать питание либо через подключение USB, либо от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.

Внешнее (не USB) питание может подаваться либо от AC/DC адаптера, либо от батареи. Адаптер может быть подключен с помощью 2,1 мм разъема питания с положительным контактом в центре. Питание от батареи может быть подано на выводы Vin и GND разъема POWER.

Плата может работать от внешнего питания от 6 до 20 вольт. Если подается питание меньше, чем 7 вольт, то на выводе 5V питание может составлять менее пяти вольт, и плата может начать работать нестабильно. Если используется питание более 12В, регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуется использовать напряжение питания в диапазоне от 7 до 12 вольт.

Выводы питания:

• Vin. Вход питания платы при использовании внешнего источника питания (используется при отсутствии 5 вольт от USB подключения или от другого регулируемого источника питания). Вы можете подать питание через этот вывод, или, если напряжение питания подается через разъем питания, то это напряжение 5В будет доступно и на этом выводе.
• 5V. С этого вывода можно взять регулируемое напряжение 5В с выхода регулятора на плате. Плата может питаться через разъем питания (7–12В), через USB разъем (5В) или через вывод Vin на плате (7–12В). Подача напряжения через выводы 5V и 3.3V обходит регулятор и может повредить плату. Поэтому не советуем подавать питание на плату через эти выводы.
• 3V3. Питание 3,3 вольта, выдаваемое регулятором на плате. Максимальный ток 50 мА.
• GND. Выводы земли.
• IOREF. Этот вывод обеспечивает опорное напряжение, с которым работает микроконтроллер. Правильно, сконфигурированная плата расширения, может прочитать напряжение на выводе IOREF и выбрать подходящий источник питания или перевести буферы выходов для работы с напряжением либо 5В, либо 3,3В.

Память

ATmega2560 обладает 256 килобайтами флэш-памяти для хранения кода программы (из которых 8 килобайт используется загрузчиком), 8 килобайтами SRAM и 4 килобайтами EEPROM (которая может быть считана и записана с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и выходы

Показать соответствие между выводами Arduino и портами ATmega2560

Таблица соответствия портов ATmega2560 выводов Arduino Mega 2560

Номер вывода Atmega2560	Название вывода ATmega2560	Соответствующий вывод на Arduino Mega 2560
1	PG5 ( OC0B )	Цифровой вывод 4 (PWM)
2	PE0 ( RXD0/PCINT8 )	Цифровой вывод 0 (RX0)
3	PE1 ( TXD0 )	Цифровой вывод 1 (TX0)
4	PE2 ( XCK0/AIN0 )
5	PE3 ( OC3A/AIN1 )	Цифровой вывод 5 (PWM)
6	PE4 ( OC3B/INT4 )	Цифровой вывод 2 (PWM)
7	PE5 ( OC3C/INT5 )	Цифровой вывод 3 (PWM)
8	PE6 ( T3/INT6 )
9	PE7 ( CLKO/ICP3/INT7 )
10	VCC	VCC
11	GND	GND
12	PH0 ( RXD2 )	Цифровой вывод 17 (RX2)
13	PH1 ( TXD2 )	Цифровой вывод 16 (TX2)
14	PH2 ( XCK2 )
15	PH3 ( OC4A )	Цифровой вывод 6 (PWM)
16	PH4 ( OC4B )	Цифровой вывод 7 (PWM)
17	PH5 ( OC4C )	Цифровой вывод 8 (PWM)
18	PH6 ( OC2B )	Цифровой вывод 9 (PWM)
19	PB0 ( SS/PCINT0 )	Цифровой вывод 53 (SS)
20	PB1 ( SCK/PCINT1 )	Цифровой вывод 52 (SCK)
21	PB2 ( MOSI/PCINT2 )	Цифровой вывод 51 (MOSI)
22	PB3 ( MISO/PCINT3 )	Цифровой вывод 50 (MISO)
23	PB4 ( OC2A/PCINT4 )	Цифровой вывод 10 (PWM)
24	PB5 ( OC1A/PCINT5 )	Цифровой вывод 11 (PWM)
25	PB6 ( OC1B/PCINT6 )	Цифровой вывод 12 (PWM)
26	PB7 ( OC0A/OC1C/PCINT7 )	Цифровой вывод 13 (PWM)
27	PH7 ( T4 )
28	PG3 ( TOSC2 )
29	PG4 ( TOSC1 )
30	RESET	RESET
31	VCC	VCC
32	GND	GND
33	XTAL2	XTAL2
34	XTAL1	XTAL1
35	PL0 ( ICP4 )	Цифровой вывод 49
36	PL1 ( ICP5 )	Цифровой вывод 48
37	PL2 ( T5 )	Цифровой вывод 47
38	PL3 ( OC5A )	Цифровой вывод 46 (PWM)
39	PL4 ( OC5B )	Цифровой вывод 45 (PWM)
40	PL5 ( OC5C )	Цифровой вывод 44 (PWM)
41	PL6	Цифровой вывод 43
42	PL7	Цифровой вывод 42
43	PD0 ( SCL/INT0 )	Цифровой вывод 21 (SCL)
44	PD1 ( SDA/INT1 )	Цифровой вывод 20 (SDA)
45	PD2 ( RXDI/INT2 )	Цифровой вывод 19 (RX1)
46	PD3 ( TXD1/INT3 )	Цифровой вывод 18 (TX1)
47	PD4 ( ICP1 )
48	PD5 ( XCK1 )
49	PD6 ( T1 )
50	PD7 ( T0 )	Цифровой вывод 38
51	PG0 ( WR )	Цифровой вывод 41
52	PG1 ( RD )	Цифровой вывод 40
53	PC0 ( A8 )	Цифровой вывод 37
54	PC1 ( A9 )	Цифровой вывод 36
55	PC2 ( A10 )	Цифровой вывод 35
56	PC3 ( A11 )	Цифровой вывод 34
57	PC4 ( A12 )	Цифровой вывод 33
58	PC5 ( A13 )	Цифровой вывод 32
59	PC6 ( A14 )	Цифровой вывод 31
60	PC7 ( A15 )	Цифровой вывод 30
61	VCC	VCC
62	GND	GND
63	PJ0 ( RXD3/PCINT9 )	Цифровой вывод 15 (RX3)
64	PJ1 ( TXD3/PCINT10 )	Цифровой вывод 14 (TX3)
65	PJ2 ( XCK3/PCINT11 )
66	PJ3 ( PCINT12 )
67	PJ4 ( PCINT13 )
68	PJ5 ( PCINT14 )
69	PJ6 ( PCINT 15 )
70	PG2 ( ALE )	Цифровой вывод 39
71	PA7 ( AD7 )	Цифровой вывод 29
72	PA6 ( AD6 )	Цифровой вывод 28
73	PA5 ( AD5 )	Цифровой вывод 27
74	PA4 ( AD4 )	Цифровой вывод 26
75	PA3 ( AD3 )	Цифровой вывод 25
76	PA2 ( AD2 )	Цифровой вывод 24
77	PA1 ( AD1 )	Цифровой вывод 23
78	PA0 ( AD0 )	Цифровой вывод 22
79	PJ7
80	VCC	VCC
81	GND	GND
82	PK7 ( ADC15/PCINT23 )	Аналоговый вывод 15
83	PK6 ( ADC14/PCINT22 )	Аналоговый вывод 14
84	PK5 ( ADC13/PCINT21 )	Аналоговый вывод 13
85	PK4 ( ADC12/PCINT20 )	Аналоговый вывод 12
86	PK3 ( ADC11/PCINT19 )	Аналоговый вывод 11
87	PK2 ( ADC10/PCINT18 )	Аналоговый вывод 10
88	PK1 ( ADC9/PCINT17 )	Аналоговый вывод 9
89	PK0 ( ADC8/PCINT16 )	Аналоговый вывод 8
90	PF7 ( ADC7 )	Аналоговый вывод 7
91	PF6 ( ADC6 )	Аналоговый вывод 6
92	PF5 ( ADC5/TMS )	Аналоговый вывод 5
93	PF4 ( ADC4/TMK )	Аналоговый вывод 4
94	PF3 ( ADC3 )	Аналоговый вывод 3
95	PF2 ( ADC2 )	Аналоговый вывод 2
96	PF1 ( ADC1 )	Аналоговый вывод 1
97	PF0 ( ADC0 )	Аналоговый вывод 0
98	AREF	Опорное напряжение АЦП
99	GND	GND
100	AVCC	VCC

Каждый из 54 цифровых выводов Arduino Mega может быть использован и как вход, и как выход, с помощью функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead. Они работают с напряжением 5 вольт. Каждый вывод может пропускать ток 20 мА (рекомендуемое) и имеет внутренний подтягивающий резистор (по умолчанию отключен) 20–50 кОм. Ток не должен превышать максимальное значение, равное 40 мА, чтобы избежать повреждения микроконтроллера.

Также некоторые выводы обладают специальными функциями:

• последовательный порт: 0 (RX) и 1 (TX); последовательный порт 1: 19 (RX) и 18 (TX); последовательный порт 2: 17 (RX) и 16 (TX); последовательный порт 3: 15 (RX) и 14 (TX). Выводы используются для приема (RX) и передачи (TX) последовательных данных с TTL уровнями. Выводы 0 и 1 также подключены к соответствующим выводам преобразователя USB–TTL на ATmega16U2;
• внешние прерывания: 2 (прерывание 0), 3 (прерывание 1), 18 (прерывание 5), 19 (прерывание 4), 20 (прерывание 3) и 21 (прерывание 2). Эти выводы могут быть сконфигурированы для вызова прерывания по фронту или по спаду импульса или по изменению уровня на выводе. Смотрите работу с прерываниями на Arduino для более подробной информации;
• ШИМ: выводы со 2 по 13 и с 44 по 46. Обеспечивают 8-битный ШИМ выход с помощью функции analogWrite();
• SPI: 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Эти выводы поддерживают связь через SPI с помощью соответствующей библиотеки. SPI выводы также подключены к разъему ICSP, который физически совместим с платами Arduino/Genuino Uno и старыми платами Arduino Duemilanove и Diecimila;
• светодиод: 13. Встроенный светодиод подключен к цифровому выводу 13. При высоком уровне на выводе светодиод загорается, при низком – гаснет;
• TWI: 20 (SDA) и 21 (SCL). Поддерживают связь через TWI с помощью библиотеки Wire. Обратите внимание, что эти выводы не совпадают по расположению с аналогичными выводами на старых платах Arduino Duemilanove и Diecimila.

Arduino Mega 2560 обладает 16 аналоговыми входами, каждый из которых обеспечивает 10-битное разрешение (т.е. 1024 разных значений). По умолчанию они измеряют напряжение от 0 до 5 вольт, хотя можно изменить верхнюю границу их диапазона, используя вывод AREF и функцию analogReference(). И еще пара выводов на плате:

• AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется совместно с analogReference();
• Reset. Низкий уровень на этом выводе приводит к перезагрузке микроконтроллера. Обычно используется для добавления кнопки сброса на платы расширения, закрывающей доступ к кнопке сброса на самой плате Arduino.

Связь

Плата Arduino Mega 2560 обладает рядом возможностей для связи с компьютером, с другой платой или с другими микроконтроллерами. ATmega2560 обеспечивает четыре аппаратных UART порта для последовательной связи с TTL уровнями (5 вольт). ATmega16U2 (ATmega8U2 на платах версий 1 и 2) на плате связывает один из этих UART портов с USB и обеспечивает виртуальный COM порт для связи с программным обеспечением на компьютере (Windows машинам понадобится inf-файл, машины на OSX и Linux определят плату, как COM порт, автоматически). Arduino IDE включает в себя монитор последовательного порта, который позволяет посылать и принимать от платы простые текстовые данные. Светодиоды RX и TX на плате загораются при передаче данных через микросхему ATmega8U2/ATmega16U2 и USB соединение (но не при передаче данных через выводы 0 и 1 последовательного порта).

Библиотека SoftwareSerial позволяет организовать последовательную связь через любые цифровые выводы Arduino Mega 2560.

Arduino Mega 2560 также поддерживает связь через TWI и SPI. Arduino IDE включает в себя библиотеку Wire для упрощения использования шины TWI. Для связи через SPI используется библиотека SPI.

Магазины и цены