Arduino Mega 2560 R3

Ардуіно Mega 2560 відрізняється від усіх попередніх плат тим, що в ньому для перетворення інтерфейсів USB-UART замість мікросхеми FTDI використовується Мікроконтролер ATmega16U2 (ATmega8U2 у версіях плати R1 і R2).

На платі Mega 2560 версії R2 доданий резистор, що підтягує до землі лінію HWB мікроконтролера 8u2. Подібна міра дозволяє спростити процес оновлення прошивки і перехід пристрою в режим DFU.

Зміни на платі версії R3 перераховані нижче:
- Терморегулятори 1.0: додані висновки SDA і SCL (біля виводу AREF), а також два нових висновки, розташованих біля виводу RESET. Перший-IOREF-дозволяє платам розширення підлаштовуватися під робочу напругу Ардуіно. Даний висновок передбачений для сумісності плат розширення як з 5В-Ардуіно на базі мікроконтролерів AVR, так і з 3.3 В-платами Arduino due. Другий висновок ні до чого не приєднаний і зарезервований для майбутніх цілей.
- Покращена завадостійкість ланцюга скидання.
- Мікроконтролер 8u2 замінений на ATmega16U2.

Характеристика

Arduino Mega може бути живиться від USB або від зовнішнього джерела живлення - тип джерела вибирається автоматично.

В якості зовнішнього джерела живлення (не USB) може використовуватися мережевий AC/DC-адаптер або акумулятор/батарея. Штекер адаптера (діаметр-2.1 мм, центральний контакт - позитивний) необхідно вставити у відповідний роз'єм живлення на платі. У разі живлення від акумулятора / батареї, її дроти необхідно під'єднати до висновків Gnd і Vin роз'єму POWER.

Напруга зовнішнього джерела живлення може бути в межах від 6 до 20 в.однак, зменшення напруги живлення нижче 7в призводить до зменшення напруги на виводі 5V, що може стати причиною нестабільної роботи пристрою. Використання напруги більше 12В може призводити до перегріву стабілізатора напруги і виходу плати з ладу. З урахуванням цього, рекомендується використовувати джерело живлення з напругою в діапазоні від 7 до 12В.

Висновки харчування, розташовані на платі, перераховані нижче:

VIN. Напруга, що надходить в Arduino безпосередньо від зовнішнього джерела живлення (не пов'язано з 5В від USB або іншим стабілізованою напругою). Через цей висновок можна як подавати зовнішнє живлення, так і споживати струм, коли пристрій живиться від зовнішнього адаптера.
5V.на цей висновок надходить напруга 5В від стабілізатора напруги на платі, поза незалежності від того, як живиться пристрій: від адаптера (7 - 12В), від USB (5В) або через висновок VIN (7 - 12В). Живити пристрій через висновки 5V або 3v3 не рекомендується, оскільки в цьому випадку не використовується Стабілізатор напруги, що може привести до виходу плати з ладу.
3V3. 3.3 В, що надходять від стабілізатора напруги на платі. Максимальний струм, споживаний від цього висновку, становить 50 мА.
GND. Висновки землі.
IOREF. Цей висновок надає платам розширення інформацію про робочу напругу мікроконтролера Arduino. Залежно від напруги, ліченого з виведення IOREF, плата розширення може переключитися на відповідне джерело живлення або задіяти перетворювачі рівнів, що дозволить їй працювати як з 5В, так і з 3.3 В-пристроями.

Пам'ять

У мікроконтролері ATmega2560 є 256 КБ флеш-пам'яті програм (з яких 8 КБ використовуються завантажувачем), 8 КБ пам'яті SRAM і 4 КБ EEPROM

Зв'язки
Arduino Mega 2560 надає ряд можливостей для здійснення зв'язку з комп'ютером, ще одним Ардуіно або іншими мікроконтролерами. В ATmega2560 є чотири апаратних приймача UART для реалізації послідовних інтерфейсів (C логічним рівнем TTL 5В). Мікроконтролер ATmega16U2 (або ATmega8U2 на платах версії R1 і R2) забезпечує зв'язок одного з приймачів з USB-портом комп'ютера, і при підключенні до ПК дозволяє Ардуіно визначатися як віртуальний COM-порт (для цього операційній системі Windows буде потрібно відповідний .inf-файл, на відміну від OSX і Linux, де розпізнавання плати в якості COM-порту відбувається автоматично). У пакет програмного забезпечення Ардуіно входить спеціальна програма SerialMonitor, що дозволяє зчитувати і відправляти на Ардуіно прості текстові дані. При передачі даних через мікросхему ATmega8U2 / ATmega16U2 під час USB-з'єднання з комп'ютером, на платі будуть блимати світлодіоди rx і Tx. (При послідовній передачі даних за допомогою висновків 0 і 1, без використання USB-перетворювача, дані світлодіоди не задіюються).

Автоматичний (програмний) скидання

Щоб кожен раз перед завантаженням програми не потрібно натискати кнопку Скидання, Arduino Mega 2560 спроектований таким чином, який дозволяє здійснювати його скидання програмно з підключеного комп'ютера. Один з висновків ATmega8U2, що бере участь в управлінні потоком даних (DTR), з'єднаний з висновком RESET мікроконтролера ATmega2560 через конденсатор номіналом 100 нФ. Коли на лінії DTR з'являється нуль, висновок RESET також переходить в низький рівень на час, достатній для перезавантаження мікроконтролера. Дана особливість використовується для того, щоб можна було прошивати Мікроконтролер всього одним натисненням кнопки в середовищі програмування Ардуіно. Така архітектура дозволяє зменшити таймаут завантажувача, оскільки процес прошивки завжди синхронізований зі спадом сигналу на лінії DTR.

Однак ця система може призводити і до інших наслідків. При підключенні Mega 2560 до комп'ютерів, що працюють на Mac OS X або Linux, його Мікроконтролер буде скидатися при кожному з'єднанні програмного забезпечення з платою. Після скидання на Arduino Mega2560 активізується завантажувач на час близько півсекунди. Незважаючи на те, що завантажувач запрограмований ігнорувати сторонні дані (тобто всі дані, що не стосуються процесу прошивки нової програми), він може перехопити кілька перших байт даних з посилки, що відправляється платі відразу після установки з'єднання. Відповідно, якщо в програмі, Що працює на Ардуіно, передбачено отримання від комп'ютера будь-яких налаштувань або інших даних при першому запуску, переконайтеся, що програмне забезпечення, з яким взаємодіє Ардуіно, здійснює відправку через секунду після установки з'єднання.

Захист USB від перевантажень

В Arduino Mega 2560 є відновлювані запобіжники, що захищають USB-порт комп'ютера від коротких замикань і перевантажень. Незважаючи на те, що більшість комп'ютерів мають власний захист, такі запобіжники забезпечують додатковий рівень захисту. Якщо від USB-порту споживається струм більше 500 мА, запобіжник автоматично розірве з'єднання до усунення причин короткого замикання або перевантаження.

Фізичні характеристики і сумісність з платами розширення

Максимальна довжина і ширина друкованої плати Mega2560 становить 10.2 см і 5.4 см відповідно, з урахуванням роз'єму USB і роз'єму живлення, що виступають за межі плати. Три кріпильних отвори дозволяють прикріплювати плату до поверхні або корпусу. Зверніть увагу, що відстань між цифровими висновками 7 і 8 не кратно традиційним 2.54 мм і становить 4 мм.