Схема arduino mega 2560: (Arduino MEGA 2560) — INFA — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Arduino Mega 2560 R3. Распиновка и принципиальная схема.

Aveal

20.01.2023

Запускаем обзор еще одного яркого представителя платформы Arduino — речь о плате Arduino Mega 2560 R3, возможности которой по сравнению с той же Uno бесспорно на порядок выше. Но не будем забегать вперед, обо всем по порядку. Пойдем по привычной схеме — небольшая обзорная часть, а следом технические данные — распиновка, принципиальная схема и основные характеристики платы.

Навигация по статье:

Описание
Основные элементы
Распиновка Arduino Mega 2560 R3
Принципиальная схема
Характеристики

Описание.

Arduino Mega 2560 R3 в свое время пришла на смену Arduino Mega, при этом центральный элемент платы остался тем же — им является контроллер ATmega2560 с 256 КБ Flash-памяти и 8 КБ оперативной (RAM).

Кроме того, разработчики уделили время решению вопроса, связанного с совместимостью платы с ее младшим братом – Arduino Uno.

Эта совместимость достигается благодаря тому, что боковые разъемы платы по своей распиновке соответствуют Uno:

Таким образом, проекты, построенные на базе Arduino Uno можно спокойно и без лишних сложностей перевести на более продвинутый девайс в лице героя сегодняшней статьи. А, соответственно, правый по картинке разъем уже может быть использован для расширения возможностей и подключения дополнительных устройств или модулей. Налицо привычная для Arduino в целом картина, когда простота и удобство стоят во главе угла, и платы выполняются максимально совместимыми друг с другом.

Mega 2560 также работает с 5-ти вольтовыми уровнями напряжений, и питание платы осуществляется по привычной схеме:

через USB-разъем, который на плате присутствует в количестве одной штуки
через разъем для подключения внешнего блока питания, в данном случае диапазон допустимых напряжений составляет от 6 до 20 В. Хотя при этом рекомендуется все-таки ограничиться величинами от 7 до 12 В во избежания перегрева преобразователя напряжений и для повышения стабильности работы платы.
и еще один вариант – контакты VIN и GND платы. Диапазон здесь такой же, как и в предыдущем случае. Напряжение с VIN, как и с разъема, заходит на преобразователь LD1117, который обеспечивает стабильные 5 В на своем выходе.

Итак, с питанием разобрались, идем дальше. Непосредственно для работы получаем в свое распоряжение 54 цифровых входа/выхода, среди которых 17 способны генерировать ШИМ-сигнал (PWM). Помимо этого присутствуют 16 аналоговых входов для работы, что логично, с аналоговыми сигналами, они заведены на входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) микроконтроллера.

При этом не обделены вниманием и коммуникационные интерфейсы, одних модулей UART целых 4 штуки, а также SPI и I2C. В общем и целом, набор достойный, Arduino Mega 2560 R3 не зря классифицируется как более «серьезный» и продвинутый представитель семейства.

Само собой, программирование платы может происходить точно так же, как и любой другой платы Arduino, всего лишь посредством подключения ее к компьютеру по USB. Для обработки данных с USB на плате предусмотрен дополнительный контроллер, в роли которого снова выступает ATMega16U2. Данные с него затем уже передаются на целевой контроллер ATmega2560. Таким образом и производится прошивка платы – максимально удобно и просто. Все эти операции происходят незаметно для пользователя, то есть с точки зрения использования процесс заключается лишь в подключении USB-кабеля и нажатии кнопки «Прошивка».

Для визуального контроля работоспособности есть 4 светодиода:

пользовательский, подключен к D13, управляется из скетча – высокий уровень сигнала на D13 зажигает светодиод, низкий – гасит

еще два светодиода загораются соответственно при передаче или приеме данных по UART
светодиод под номером 4 горит постоянно в случае успешной подачи питания на плату, служит для диагностики этого самого питания

Давайте теперь более подробно углубимся в технические детали и последовательно рассмотрим — структурную схему основных узлов, распиновку, принципиальную схему и финишируем все это дело полным списком характеристик, многие из которых мы уже затронули в процессе обсуждения.

Основные элементы.

Здесь, в общем-то, особо нечего комментировать, все налицо )

Распиновка Arduino Mega 2560 R3.

Синим цветом помечены названия выводов непосредственно контроллера ATmega2560, зеленым — нумерация выводов платы, фиолетовым — порты с поддержкой функции генерации ШИМ-сигнала, желтым — дополнительные функции, которые могут быть использованы для тех или иных портов, например, интерфейсные линии SPI, I2C и UART.

Также обозначены светодиоды, с функциональным назначением которых мы в общем-то уже познакомились, так что переходим к принципиальной электрической схеме.

Принципиальная схема Arduino Mega 2560 R3.

Характеристики.

Параметр	Значение
Рекомендуемое напряжение питания (VIN)	7 — 12 В
Предельное напряжение питания (VIN)	6 — 20 В
Микроконтроллер	ATmega2560
Тактовая частота	16 МГц
Flash-память	256 КБ
Оперативная память (RAM)	8 КБ
EEPROM-память	4 КБ
Логические уровни напряжения	5 В
Максимальный ток порта ввода-вывода	20 мА
Максимальный ток вывода +3. 3V	50 мА
I2C	+
SPI	+
USART	4
Порты ввода-вывода	70
Цифровые порты ввода-вывода	54
Порты с поддержкой ШИМ	17
Порты с поддержкой АЦП	16
Разрядность АЦП	10 бит
Предельно допустимая температура	-40°C — +85°C
Габариты	102 * 54 мм

Этим перечнем завершаем на сегодня, всех благодарю за внимание, в случае возникновения вопросов пишите их любым удобным способом — на форуме, в нашем сообществе, либо же в комментариях к статье!

Arduino Mega 2560

Описание Arduino Mega 2560 — старшего представителя семейства Arduino.

Оценок: 1

Купить 806.09 ₽ Обновленная версия с micro USB

Эта плата отличается от других ардуинок большим количеством вводов и выводов, увеличенным объемом памяти и другими характеристиками, о которых мы расскажем ниже. Ардуино Мега представлена в нескольких версиях. Они практически не отличаются друг от друга. Отличия Arduino Mega 2560 R3 от предыдущих версий платы заключаются в следующих деталях:

Для преобразования интерфейса USB-UART используется микроконтроллер ATmega16U2 в R3 версии и ATmega8U2 в версиях платы R1 и R2.
Начиная с версии R2 на плате добавлен притягивающий резистор для линии HWB. Это делает процесс прошивки микроконтроллера более простым и удобным.
В версии R3 были добавлена пара выводов для последовательного интерфейса I2C SDA и SCL.
Так же была улучшена помехоустойчивость цепи сброса.
Заменен микроконтроллер для работы с интерфейсом USB-UART с ATmega8U2 на ATmega16U2

Как можно заметить, изменения не повлияли на производительность. Поэтому дальше мы будем говорить только о последней версии этой платы.

Arduino Mega 2560 R3

Ардуино Мега 2560 снабжена микроконтроллером ATmega2560 с тактовой частотой 16 мГц.

Характеристики Ардуино Мега 2560

Микроконтроллер: ATmega2560
Тактовая частота: 16 мГц
Рабочее напряжение: 5 В
Предельные напряжения питания: 5-20 В
Рекомендуемое напряжение питания: 7-12 В
Максимальная сила тока с одного вывода: 40 мА
Цифровые входы/выходы: 54
Цифровые входы/выходы с поддержкой ШИМ: 15
Аналоговые входы: 16
Flash-память: 256 КБ (8 из них используются загрузчиком)
SRAM: 8 КБ
EEPROM: 4 КБ

Подключение Arduino Mega 2560 к питанию

Эту плату можно питать четырьмя разными способами:

Через порт USB. Можно питать ардуино от компьютера, powerbank, смартфона (если он поддерживает режим OTG) или от адаптера, вставленного в розетку.
Через пин +5V. Этот пин является не только выводом, но и вводом. Будьте внимательны! На этот пин нужно подавать ровно 5 вольт. В противном случае можно спалить сам микроконтроллер.
Через штекер питания, расположенный на плате. Можно использовать, батарейки, аккумуляторы и разнообразные блоки питания. Этот штекер подключен к пину VIN. О напряжении и мерах предосторожности написано в следующем пункте.
Через пин VIN. Ток от этого пина проходит через встроенный стабилизатор напряжения. По заявлениям производителя можно подавать от 5 до 20 вольт. Но это не совсем так. Так как стабилизатор имеет не 100% КПД, то при подаче 5 вольт на пин VIN напряжения может не хватить на питание микроконтроллера, да и на цифровых пинах будет не 5 вольт, а меньше. Также не стоит работать на максимальном напряжении. При 20 вольтах на пине VIN будет сильно греться стабилизатор напряжения, вплоть до выхода из строя. Поэтому рекомендуется использовать напряжение от 7 до 12 вольт.

Распиновка Arduino Mega 2560 R3

Как уже было написано выше, плата имеет 54 цифровых пинов. Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 5 В. Каждый из них имеет подтягивающий резистор и поданное на один из этих пинов напряжения ниже 5 вольт все равно будет считаться как 5 вольт (логическая единица).

Аналоговые пины являются входами и не имеют подтягивающих резисторов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции analogRead(). Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.

ШИМ Arduino Mega

Если внимательно посмотреть на плату то можно увидеть значок тильды (~) рядом с некоторыми цифровыми пинами. Этот значок означает, что данный пин может быть использован как выход ШИМ. На некоторых платах ардуино этого значка нет так как производители не всегда находят место для этого символа на плате. У Arduino Mega есть 15 выводов ШИМ, это цифровые пины со 2 по 13 и с 44 по 46. Для использования ШИМ в Arduino есть специальная функция analogWrite().

Другие пины:

Serial: 0 (rx) и 1 (tx), Serial1: 19 (rx) 18 (tx), Serial2: 17 (rx) и 16 (tx), Serial3: 15 (rx) и 14 (tx) используются для передачи данных по последовательному интерфейсу.
Выводы 53 (SS), 51 (MOSI), 50 (MISO), 52 (SCK) рассчитаны для связи по интерфейсу SPI.
Так же на выводе 13 имеется встроенный в плату светодиод.
20 (SDA) и 21 (SCL) могут использоваться для связи с другими устройствами по шине I2C. Подробнее про этот интерфейс вы можете почитать на википедии. В среде разработке Arduino IDE есть встроенная библиотека «wire.h» для более легкой работы с I2C.
Внешние прерывания: выводы 2 (прерывание 0), 3 (прерывание 1), 18 (прерывание 5), 19 (прерывание 4), 20 (прерывание 3) и 21 (прерывание 2). Эти выводы могут использоваться в качестве источников прерываний, возникающих при различных условиях: при низком уровне сигнала, при фронте, спаде или изменении сигнала. Для получения дополнительной информации см. функцию attachInterrupt().
AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Может быть задействован функцией analogReference().
Reset. Формирование низкого уровня (LOW) на этом выводе приведет к перезагрузке микроконтроллера. Обычно этот вывод служит для функционирования кнопки сброса на платах расширения

Физические характеристики

Arduino Mega имеет следующие размеры: длина 102 мм и ширина 54 мм. Arduino Mega весит около 45 грамм. Плата имеет 4 отверстия для возможности ее закрепления на поверхности. Расстояние между выводами равняется 2,5 мм, кроме выводов 7 и 8. Между ними 4 мм.

Принципиальная схема

Принципиальная схема Arduino Mega 2560

Полное руководство по распиновке, спецификациям и схеме Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560 — это плата для разработки с открытым исходным кодом, разработанная компанией Arduino. Он основан на микросхеме Microchip ATmega2560P от Atmel. Atmega2560P — это 8-битный микроконтроллер со встроенным загрузчиком, что позволяет очень удобно прошивать плату нашим кодом.

Как и все платы Arduino, мы можем запрограммировать программное обеспечение, работающее на плате, используя язык, производный от C и C++. Самая простая среда разработки — Arduino IDE.

Arduino Mega на базе Atmega 2560P распиновка и технические характеристики подробно описаны в этом посте.

Содержание

Распиновка Arduino Mega (подробная схема платы)
- Как питать Arduino Mega 2560?
- Контакты I2C на Arduino Mega?
- Контакты SPI на Arduino Mega?
- Какие контакты UART?
- Что такое заголовок ICSP?
- Сколько аналоговых контактов на Arduino Mega?
- Сколько цифровых контактов на Arduino Mega?
- Какие контакты ШИМ?
Другие контакты
Технические характеристики
Схема Arduino Mega (официальная):
Где купить Arduino Mega?

10 новых проектов Arduino на 2022 г.

Пожалуйста, включите JavaScript

10 новых проектов Arduino на 2022 г. контакты — это аналоговые входы, 14 — это контакты PWM, а 6 — аппаратные последовательные порты (UART) . Он имеет кварцевый генератор 16 МГц, разъем питания, разъем ICSP, порт USB-B и кнопку RESET.

Arduino Mega Pinout

Регулятор напряжения — Регулятор напряжения преобразует входное напряжение в 5В. Основное применение регулятора напряжения — контроль уровня напряжения на плате Arduino. Даже если есть какие-либо изменения входного напряжения регулятора, выходное напряжение остается постоянным и стабильным.

ATmega2560P : Это 8-битный микроконтроллер AVR RISC (компьютер с сокращенным набором команд), который выполняет мощные инструкции за один такт. Это позволяет эффективно находить баланс между энергопотреблением и скоростью обработки.

Кварцевый генератор- Кварцевый генератор имеет частоту 16 МГц, которая обеспечивает тактовый сигнал для микроконтроллера. Он обеспечивает базовую синхронизацию и управление доской.

Кнопка RESET- Используется для перезагрузки платы, рекомендуется нажимать ее каждый раз, когда мы записываем какой-либо код на плату.

  Вы новичок? Не можете решить, какую книгу прочитать? Прочтите эту статью о лучших книгах по Arduino для начинающих

Как подключить питание к Arduino Mega 2560?

Существует три способа питания платы Arduino Mega Board:

Гнездо для бочек – Для питания нашей платы Arduino можно использовать гнездо для бочек или разъем питания постоянного тока 7–12 В. Бочковой домкрат обычно подключается к адаптеру. Плата может питаться от адаптера в диапазоне 5-20 вольт, но производитель рекомендует поддерживать его в диапазоне 7-12 вольт.

Примечание: При напряжении выше 12 В плата может перегреться, а напряжения ниже 7 В может оказаться недостаточно для питания платы.

  Примечание:  При напряжении выше 12 В плата может перегреться, а напряжения ниже 7 В может оказаться недостаточно для питания платы.

USB-порт B- Интерфейс USB используется для подключения кабеля USB. Этот порт может использоваться для питания устройства от источника питания 5 В и позволяет нам подключать плату к компьютеру. Программа загружается на плату последовательно с компьютера через USB-кабель.

В _в – Модулированное напряжение питания постоянного тока, которое используется для регулирования ИС, используемых в соединении. Его также называют первичным напряжением для ИС, присутствующих на плате Arduino. Значение напряжения Vcc может быть отрицательным или положительным для вывода GND.

Контакты I2C на Arduino Mega?

Это протокол двухпроводной последовательной связи. Это означает Inter-Integrated Circuits. I2C использует две линии для отправки и получения данных: вывод последовательных часов использует (SCL) и вывод последовательных данных (SDA) (SDA).

SCL — Серийные часы . Он определяется как линия, по которой передаются данные часов. Он используется для синхронизации сдвига данных между двумя устройствами. Последовательные часы генерируются ведущим устройством.
SDA — Серийные данные . Он определяется как линия, используемая ведомым и ведущим для отправки и получения данных. Вот почему он называется линией данных , , а SCL называется линией синхронизации.

контактов SPI на Arduino Mega?

Расшифровывается как Последовательный периферийный интерфейс . Контакты 50, 51, 52 и 53

используются в качестве контактов SPI. Они используются микроконтроллерами для быстрой связи с одним или несколькими периферийными устройствами. Для всех периферийных устройств есть три общие линии:

SCK- Расшифровывается как Серийные часы . Это тактовые импульсы, которые используются для синхронизации передачи данных.
MISO- Расшифровывается как Master Input/Slave Output . Эта линия данных на выводе MISO используется для отправки данных мастеру.
MOSI- Расшифровывается как Master Output/Slave Input . Эта линия используется для отправки данных на периферийные устройства.

И одна общая линия:

SS- Расшифровывается как Выбор ведомого . Эта линия используется мастером. Он действует как линия включения. Когда на выводе выбора ведомого устройства установлено НИЗКОЕ значение, оно может обмениваться данными с ведущим устройством. Когда значение ВЫСОКОЕ, мастер игнорируется. Это позволяет нам иметь несколько периферийных устройств SPI, использующих одни и те же линии MISO, MOSI и CLK

Какие контакты UART?

UART означает универсальный асинхронный приемник и передатчик . Это позволяет Arduino взаимодействовать с последовательными устройствами. В Arduino Mega есть 4 UART:

Pin 0 — RXD0, pin 1 — TXD0
Контакт 19 — RXD1, контакт 18 — TXD1
Контакт 17 — RXD2, контакт 16 — TXD2
Контакт 15 — RXD3, контакт 14 — TXD3

Этот контакт используется для последовательной связи UART с ПК или другими последовательными устройствами для обмена данными и регистрации. Он используется с функцией serial.Begin() для установки скорости передачи и запуска связи с функцией serial.Println() для печати массива символов на выходе другого устройства.

Внешние прерывания — Внешние прерывания могут быть сформированы с помощью 6-контактных контактов, таких как прерывание 0 (0), прерывание 1 (3), прерывание 2 (21), прерывание 3 (20), прерывание 4 (19), прерывание 5(18). Эти контакты могут использоваться для запуска прерывания по низкому значению, переднему или заднему фронту или изменению значения.

Что такое заголовок ICSP?

Заголовок ICSP Arduino Mega

Он означает внутрисхемное последовательное программирование . Мы можем использовать эти контакты для программирования прошивки платы Arduino. Изменения прошивки с новыми функциями отправляются на микроконтроллер с помощью заголовка ICSP.

Заголовок ICSP состоит из 6 контактов.

Сколько аналоговых контактов на Arduino Mega?

Arduino Mega состоит из 16 аналоговых контактов, которые используют АЦП (аналого-цифровой преобразователь) . Эти контакты могут служить аналоговыми входами, но также могут функционировать как цифровые входы или цифровые выходы.

Эти контакты принимают входные данные в виде аналоговых сигналов и возвращают значения в диапазоне от 0 до 1023 (это потому, что Arduino Mega имеет 10-битный аналого-цифровой преобразователь или 2 9разрешение 0200 10 ).

Аналого-цифровой преобразователь работает в три этапа: дискретизация, квантование и оцифровка. Поскольку Arduino работает в диапазоне 0–5 вольт, размер шага устройства составляет 5/1023=0,00488 вольт или 4,88 мВ .

Таким образом, мы можем интерпретировать входное напряжение 4,88 мВ как 1, 9,77 мВ как 2 и так далее, пока 5 В = 1023. Все, что ниже 4,88 мВ, считается 0, а выше 4,99 В — как 1023.

Какие выводы являются цифровыми и аналоговыми на Ардуино Мега 2560

Сколько цифровых контактов на Arduino Mega?

Arduino Mega 2560 имеет 54 контакта цифрового ввода/вывода. Все контакты от 0 до 53 являются цифровыми входами/выходами.

Цифровые контакты Arduino могут считывать только два состояния: когда есть сигнал напряжения и когда нет сигнала. Этот тип входа обычно называется цифровым (или бинарным), а эти состояния обозначаются как ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ или 1 и 0.

Светодиод (13): На плате имеется встроенный светодиод, подключенный к контакт 13. Когда на этом контакте HIGH или 1, светодиод включен, когда на контакте LOW или 0, он выключен.

Какие контакты ШИМ?

Имеется 15 контактов из набора цифровых контактов, которые являются контактами PWM (широтно-импульсная модуляция). Начиная с цифрового контакта 2 и заканчивая цифровым контактом 13 и контактами 44, 45 и 46, это контакты ШИМ.

ШИМ-выводы Arduino Mega

Каждый из этих цифровых выводов может генерировать сигнал широтно-импульсной модуляции с разрешением 2 ³ бит. Мы можем генерировать сигнал ШИМ, используя функцию AnalogWrite().

Прочие контакты

Земля (контакты заземления) : На плате имеется 7 контактов заземления.

СБРОС — сбрасывает плату Arduino.

Опорное напряжение ввода/вывода (IOREF) — этот контакт является опорным входом/выходом. Он обеспечивает опорное напряжение, при котором в данный момент работает микроконтроллер. Отправка сигнала на этот контакт ничего не делает.

AREF: AREF означает A nalogue Ref erence. Это опорное напряжение, относительно которого все остальные измеряются аналоговые напряжения ( аналоговые входы).

3,3 В и 5 В: Эти контакты обеспечивают регулируемое напряжение 5 В и 3,3 В соответственно для внешних компонентов, подключенных к плате.

Specifications

Given below is the technical specifications of Arduino Mega 2560:

Microcontroller	ATmega2560
Operating Voltage	5 V
Power supply	7 V – 12 V
Current consumption	50 mA – 200 mA
Current consumption Deep Sleep	500 µA
Digital I/O Pins	54
Digital I/O Pins with PWM	15
Analog Input Pins	16
DC Current per I/O Pin	40 mA
DC Current for 3. 3V Pin	50 mA
Flash Memory	256 KB
SRAM	8 KB
EEPROM	4096 bytes
Clock Speed	16 MHz
Length	102 mm
Width	53 mm
Power jack	yes
USB connection	yes

Arduino Mega 2560 Tech Specs Table

Arduino Mega Schematic(official) :

Чтобы загрузить Arduino Mega Schematic , нажмите здесь.

Страница 1 (Схема Arduino Mega) Страница 2 (Схема Arduino Mega)

**Источник: официальный магазин Arduino Mega

Где купить Ардуино Мега?

Оригинальную плату Arduino Mega можно приобрести в разных магазинах. Но если вы хотите получить его от Amazon, мы рекомендуем вам следующих продавцов:

Распродажа

ARDUINO MEGA 2560 REV3 [A000067]

Плата ELEGOO MEGA R3 Плата ATmega 2560 + USB-кабель Совместимость с проектами Arduino IDE Соответствует RoHS