Описание микроконтроллера Arduino Mega 2560
Содержание
- Описание ардуино на atmega 2560
- Коротко о чипе
- Возможности микроконтроллера
- Преимущества и недостатки ATmega 2560
Arduino — название торговой марки программно-аппаратного комплекса для построения систем автоматики профессионалами и начинающими энтузиастами. Платформа Arduino Mega 2560 удобна для быстрой разработки устройств электроники. Она популярна благодаря простому языку программирования и открытой архитектуре. Ей не нужен программатор, поскольку весь обмен происходит через разъем USB.
Описание ардуино на atmega 2560
Основу контроллера Ардуино 2560 составляет микросхема ATmega2560. Помимо нее, на плате размещено все необходимое для работы с контроллером:
- 54 входа/выхода цифрового сигнала, из которых 15 являются выходами команд ШИМ;
- на плате 16 аналоговых входов;
- разъем питания;
- 4 разъема последовательного интерфейса UART serial device;
- кварцевый осциллятор с частотой 16 МГц;
- 1 разъем мини-USB;
- 1 разъем ICSP для программирования контроллера;
- добавлен пин SCL;
- кнопка сброса установок.
Подача питания может осуществляться от разных источников:
- AC/DC-адаптер;
- батарейки;
- через кабель USB.
Контроллер Arduino Mega совместим с другими платами расширения, разработанными для Arduino Duemilanove либо Diecimila.
Технические характеристики
Микроконтроллер Ардуино Мега 2560 обладает следующими характеристиками:
- управляющая микросхема ATmega2560;
- рабочая частота генератора — 16 мГц;
- напряжение питания — 5 В;
- допустимый диапазон входного напряжения питания — 5-20 В;
- рекомендуемое напряжение питания — 7-12 В;
- максимальный ток нагрузки каждого выхода — 40 мА;
- число цифровых входов/выходов — 54;
- количество цифровых входов/выходов с ШИМ 15;
- аналоговых входов — 16;
- размер Flash-памяти — 256 КБ, из которых 8 заняты загрузчиком;
- память SRAM — 8 КБ;
- объем EEPROM — 4 КБ.
Версия Arduino Mega 2560 Pro обладает меньшими размерами.
Схема распиновки
Рабочее напряжение цифровых входов и pinout составляет 5 В. Они подключены к питающей шине через подтягивающий резистор.
Назначение пинов контроллера Arduino Mega 2650:
Пин | скетч | назначение | наличие ШИМ |
0 | 0 | RX (Serial) | |
1 | 1 | TX (Serial) | |
2 | 2 | Вход для INT 0 | да |
3 | 3 | Вход для INT 1 | да |
4 | 4 | да | |
5 | 5 | да | |
6 | 6 | да | |
7 | 7 | да | |
8 | 8 | да | |
9 | 9 | да | |
10 | 10 | да | |
11 | 11 | да | |
12 | 12 | да | |
13 | 13 | Встроенный LED | да |
14 | 14 | TX (Serial3) | |
15 | 15 | RX (Serial3) | |
16 | 16 | TX (Serial2) | |
17 | 17 | RX (Serial2) | |
18 | 18 | TX(Serial1) для INT 5 | |
19 | 19 | RX(Serial1) для INT 4 | |
20 | 20 | I2C SDA для INT 3 | |
21 | 21 | I2C SLC для INT 2 | |
22-43 | 22-43 | ||
44 | 44 | да | |
45 | 45 | да | |
46 | 46 | да | |
47 | 47 | ||
48 | 48 | ||
49 | 49 | ||
50 | 50 | MISO | |
51 | 51 | MOSI | |
52 | 52 | SCK | |
53 | 53 | SLC |
Все аналоговые пины платы являются входами. Подаваемое напряжение не должно превышать 5 В.
Коротко о чипе
Микросхема ATmega2560 представляет 8-разрядное AVR-устройство с 256K ISP Flash-памяти, содержимое которой может изменяться стандартным программатором через последовательный порт или программой, запущенной кодом AVR-ядра.
Чип выполнен на основе AVR-ядра с применением RISC-архитектуры.
Это позволило ATmega2560 за один цикл достичь 1 млн операций в секунду при частоте 1 МГц.
Схема распиновки процессора
Микросхема ATmega2560 производится в пластиковом корпусе QFN/MLF с 64 выводами.
пин | значение | пин | значение | пин | значение | пин | значение |
1 | C0B PG5 | 17 | INT7 PB7 | 33 | PG0 WR | 49 | PA2 AD2 |
2 | INT0 PE0 | 18 | SC2 PG3 | 34 | PG1 RD | 50 | PA1 AD1 |
3 | INT1 PE1 | 19 | SC1 PG4 | 35 | PC0 A8 | 51 | PA0 AD0 |
4 | INT2 PE2 | 20 | RESET | 36 | PC1 A9 | 52 | VCC |
5 | INT3 PE3 | 21 | VCC | 37 | PC2 A10 | 53 | GND |
6 | INT4 PE4 | 22 | GND | 38 | PC3 A11 | 54 | PF0 ADC7 |
7 | INT5 PE5 | 23 | XTAL2 | 39 | PC4 A12 | 55 | PF0 ADC6 |
8 | INT6 PE6 | 24 | XTAL1 | 40 | PC5 A13 | 56 | PF0 ADC5 |
9 | INT7 PE7 | 25 | SLC PD0 | 41 | PC6 A14 | 57 | PF0 ADC4 |
10 | INT0 PB0 | 26 | SDA PD1 | 42 | PC7 A15 | 58 | PF0 ADC3 |
11 | INT1 PB1 | 27 | RD1 PD2 | 43 | PG2 ALE | 59 | PF0 ADC2 |
12 | INT2 PB2 | 28 | TX1 PD3 | 44 | PA7 AD7 | 60 | PF0 ADC1 |
13 | INT3 PB3 | 29 | CP1 PD4 | 45 | PA6 AD6 | 61 | PF0 ADC0 |
14 | INT4 PB4 | 30 | CK1 PD5 | 46 | PA5 AD5 | 62 | AREF |
15 | INT5 PB5 | 31 | T1 PD6 | 47 | PA4 AD4 | 63 | GND |
16 | INT6 PB6 | 32 | T0 PD7 | 48 | PA3 AD3 | 64 | AVCC |
Контакт AREF служит для подачи образцового напряжения, относительно которого работают АЦП. Его стабильность определяет точность показаний всех преобразователей аналогового сигнала.
Возможности микроконтроллера
Применение Arduino Mega 2560 r3 оправдано в проектах, которым не хватает возможностей стандартных Arduino Uno. В 2560 максимально расширен перечень доступных интерфейсов и увеличено число пинов. Arduino Mega получила больше всего встроенной памяти среди контроллеров производителя. Еще одной возможностью платы является применение микроконтроллера ATmega16U2 (ATmega8U2 для версий R1 и R2) для преобразования интерфейса USB в UART.
Четыре приемопередатчика последовательного типа обеспечивают связь нескольких контроллеров между собой или с компьютером.
В плате 2560 реализована защита интерфейса от перегрузок USB board с помощью восстанавливаемого предохранителя. Она служит дополнительным барьером, несмотря на собственную защиту в компьютерах. При токе нагрузки свыше 500 мА происходит автоматическое срабатывание предохранителя. Ардуино Мега Сенсор Шилд позволяет подключать к плате экраны, дисплеи, различные модули для ЧПУ. В контроллере введен интерфейс SPI.
Преимущества и недостатки ATmega 2560
К достоинствам ATmega 2560 относятся:
- гибкость управляющих алгоритмов без изменения аппаратной части блока;
- большой диапазон частот обрабатываемых сигналов;
- малые размеры и вес блока;
- удобство и простота замены блоков;
- надежность чипов;
- множество точек диагностики аналоговой и цифровой частей;
- возможность оперативного изменения алгоритмов работы в аварийных ситуациях;
- отсутствие дрейфа параметров, присущего исключительно аналоговой аппаратуре.
Источник: