DIY Arduino巨型Pcb

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Arduino Mega 2560?是基于 ATmega2560 的微控制器板。?它有 54 個數(shù)字輸入/輸出引腳（其中 15 個可用作 PWM 輸出）、16 個模擬輸入、4 個 UART（硬件串行端口）、一個 16 MHz 晶體振蕩器、一個 USB 連接、一個電源插孔、一個 ICSP 接頭、和一個重置按鈕。它包含支持微控制器所需的一切；只需使用 USB 電纜將其連接到計算機(jī)或使用 AC-DC 適配器或電池為其供電即可開始使用。Mega 2560 板與為 Uno 和以前的板 Duemilanove 或 Diecimila 設(shè)計的大多數(shù)屏蔽兼容。

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概括

微控制器 ATmega2560

工作電壓 5V

輸入電壓（推薦）7-12V

輸入電壓（限制）6-20V

數(shù)字 I/O 引腳 54 個（其中 14 個提供 PWM 輸出）

模擬輸入引腳 16

每個 I/O 引腳的直流電流 40 mA

3.3V 引腳的直流電流 50 mA

閃存 256 KB，其中 8 KB 由引導(dǎo)加載程序使用

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

時鐘速度 16 MHz

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力量

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Arduino Mega 可以通過 USB 連接或外部電源供電。自動選擇電源。

外部（非 USB）電源可以來自 AC 到 DC 適配器（壁式電源）或電池。可以通過將 2.1 毫米中心正極插頭插入電路板的電源插孔來連接適配器。電池的引線可以插入 POWER 連接器的 Gnd 和 Vin 引腳接頭。

該板可在 6 至 20 伏的外部電源上運(yùn)行。但是，如果提供的電壓低于 7V，則 5V 引腳可能會提供低于 5V 的電壓，并且電路板可能會不穩(wěn)定。如果使用超過 12V 的電壓，穩(wěn)壓器可能會過熱并損壞電路板。推薦的范圍是 7 到 12 伏。

Mega2560 與之前所有板卡的不同之處在于它不使用 FTDI USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動芯片。相反，它具有 ATmega16U2（版本 1 和版本 2 板中的 ATmega8U2）被編程為 USB 到串行轉(zhuǎn)換器。

Mega2560 板的修訂版 2 有一個電阻器將 8U2 HWB 線拉到地，使其更容易進(jìn)入 DFU 模式。

董事會的修訂版 3 具有以下新功能：

1.0 引腳分配：添加了靠近 AREF 引腳的 SDA 和 SCL 引腳以及放置在 RESET 引腳附近的另外兩個新引腳，IOREF 允許屏蔽適應(yīng)電路板提供的電壓。將來，擴(kuò)展板將與使用 5V 運(yùn)行的 AVR 的板和使用 3.3V 運(yùn)行的 Arduino Due 兼容。第二個是未連接的引腳，保留以供將來使用。

更強(qiáng)的復(fù)位電路。

Atmega 16U2 替換 8U2。

電源引腳如下：

車輛識別號。Arduino 板使用外部電源時的輸入電壓（與來自 USB 連接或其他穩(wěn)壓電源的 5 伏相反）。您可以通過此引腳提供電壓，或者，如果通過電源插孔提供電壓，則通過此引腳訪問它。

5V。穩(wěn)壓電源用于為板上的微控制器和其他組件供電。這可以通過板載穩(wěn)壓器來自 VIN，也可以由 USB 或其他穩(wěn)壓 5V 電源提供。

3V3。由板載穩(wěn)壓器產(chǎn)生的 3.3 伏電源。最大電流消耗為 50 mA。

接地。接地引腳。

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記憶

ATmega2560 有 256 KB 的閃存用于存儲代碼（其中 8 KB 用于引導(dǎo)加載程序）、8 KB 的 SRAM 和 4 KB 的 EEPROM（可以通過 EEPROM 庫進(jìn)行讀寫）。

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輸入和輸出

Mega 上的 54 個數(shù)字引腳中的每一個都可以用作輸入或輸出，使用 pinMode()、digitalWrite() 和 digitalRead() 函數(shù)。它們的工作電壓為 5 伏。每個引腳可提供或接收最大 40 mA 的電流，并具有 20-50 kOhms 的內(nèi)部上拉電阻（默認(rèn)斷開）。此外，一些引腳具有特殊功能：

串行：0（RX）和 1（TX）；串行 1：19（RX）和 18（TX）；序列號 2：17（RX）和 16（TX）；串行 3：15（RX）和 14（TX）。用于接收 (RX) 和發(fā)送 (TX) TTL 串行數(shù)據(jù)。引腳 0 和 1 也連接到 ATmega16U2 USB-to-TTL 串行芯片的相應(yīng)引腳。

外部中斷：2（中斷 0）、3（中斷 1）、18（中斷 5）、19（中斷 4）、20（中斷 3）和 21（中斷 2）。這些引腳可配置為在低值、上升沿或下降沿或值變化時觸發(fā)中斷。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱 attachInterrupt() 函數(shù)。

PWM：0 到 13。通過 analogWrite() 函數(shù)提供 8 位 PWM 輸出。

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SPI：50（味噌）、51（MOSI）、52（SCK）、53（SS）。這些引腳支持使用 SPI 庫的 SPI 通信。SPI 引腳也在 ICSP 接頭上斷開，與 Uno、Duemilanove 和 Diecimila 物理兼容。

LED：13。有一個內(nèi)置LED連接到數(shù)字引腳13。當(dāng)引腳為HIGH值時，LED亮，當(dāng)引腳為LOW時，它關(guān)閉。

TWI：20 (SDA) 和 21 (SCL)。使用 Wire 庫支持 TWI 通信。請注意，這些引腳與 Duemilanove 或 Diecimila 上的 TWI 引腳的位置不同。

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Mega2560 有 16 個模擬輸入，每個輸入提供 10 位分辨率（即 1024 個不同的值）。默認(rèn)情況下，它們從接地測量到 5 伏，但可以使用 AREF 引腳和模擬參考（）函數(shù)更改其范圍的上限。

板上還有其他幾個引腳：

AREF。模擬輸入的參考電壓。與analogReference() 一起使用。

重置。將此線拉低以重置微控制器。通常用于將重置按鈕添加到屏蔽的屏蔽

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溝通

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The Arduino Mega2560 has a number of facilities for communicating with a computer, another Arduino, or other microcontrollers. The ATmega2560 provides four hardware UARTs for TTL (5V) serial communication. An ATmega16U2 (ATmega 8U2 on the revision 1 and revision 2 boards) on the board channels one of these over USB and provides a virtual com port to software on the computer (Windows machines will need a .inf file, but OSX and Linux machines will recognize the board as a COM port automatically. The Arduino software includes a serial monitor which allows simple textual data to be sent to and from the board. The RX and TX LEDs on the board will flash when data is being transmitted via the ATmega8U2/ATmega16U2 chip and USB connection to the computer (but not for serial communication on pins 0 and 1).

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SoftwareSerial 庫允許在 Mega2560 的任何數(shù)字引腳上進(jìn)行串行通信。

ATmega2560 還支持 TWI 和 SPI 通信。Arduino 軟件包括一個 Wire 庫以簡化 TWI 總線的使用；有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱文檔。對于 SPI 通信，請使用 SPI 庫。

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編程

Arduino Mega 可以使用 Arduino 軟件（下載）進(jìn)行編程。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱參考資料和教程。

Arduino Mega 上的 ATmega2560 預(yù)燒了一個引導(dǎo)加載程序，允許您在不使用外部硬件編程器的情況下上傳新代碼。它使用原始的 STK500 協(xié)議（參考，C 頭文件）進(jìn)行通信。

您還可以繞過引導(dǎo)加載程序并通過 ICSP（在線串行編程）接頭對微控制器進(jìn)行編程；有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱這些說明。ATmega16U2（或 rev1 和 rev2 板中的 8U2）固件源代碼可在 Arduino 存儲庫中獲得。ATmega16U2/8U2 加載了 DFU 引導(dǎo)加載程序，可以通過以下方式激活：

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在 Rev1 板上：連接板背面的焊接跳線（靠近意大利地圖），然后重置 8U2。

在 Rev2 或更高版本的板上：有一個電阻將 8U2/16U2 HWB 線拉到地，使其更容易進(jìn)入 DFU 模式。然后，您可以使用 Atmel 的 FLIP 軟件 (Windows) 或 DFU 編程器（Mac OS X 和 Linux）來加載新固件。或者您可以將 ISP 標(biāo)頭與外部編程器一起使用（覆蓋 DFU 引導(dǎo)加載程序）。有關(guān)更多信息，請參閱此用戶提供的教程。

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自動（軟件）復(fù)位

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Arduino Mega2560 無需在上傳之前物理按下重置按鈕，而是設(shè)計為允許通過連接的計算機(jī)上運(yùn)行的軟件對其進(jìn)行重置。ATmega8U2 的其中一條硬件流控制線 (DTR) 通過 100 納法電容連接到 ATmega2560 的復(fù)位線。當(dāng)這條線被置位（拉低）時，復(fù)位線下降到足以復(fù)位芯片。Arduino 軟件使用此功能讓您只需在 Arduino 環(huán)境中按下上傳按鈕即可上傳代碼。這意味著引導(dǎo)加載程序可以有更短的超時時間，因為 DTR 的降低可以與上傳的開始很好地協(xié)調(diào)。

此設(shè)置還有其他含義。當(dāng) Mega2560 連接到運(yùn)行 Mac OS X 或 Linux 的計算機(jī)時，每次從軟件（通過 USB）連接到它時它都會重置。在接下來的半秒左右，引導(dǎo)加載程序在 Mega2560 上運(yùn)行。雖然它被編程為忽略格式錯誤的數(shù)據(jù)（即除了上傳新代碼之外的任何內(nèi)容），但它會在打開連接后截取發(fā)送到電路板的前幾個字節(jié)的數(shù)據(jù)。如果板上運(yùn)行的草圖在第一次啟動時收到一次性配置或其他數(shù)據(jù)，請確保與之通信的軟件在打開連接后和發(fā)送此數(shù)據(jù)之前等待一秒鐘。

Mega2560 包含一條可以切斷以禁用自動復(fù)位的跡線。跡線兩側(cè)的焊盤可以焊接在一起以重新啟用它。它標(biāo)有“RESET-EN”。您還可以通過將 5V 的 110 歐姆電阻連接到復(fù)位線來禁用自動復(fù)位；有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱此論壇主題。

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USB過流保護(hù)

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Arduino Mega2560 具有可重置的多熔斷器，可保護(hù)計算機(jī)的 USB 端口免受短路和過流的影響。盡管大多數(shù)計算機(jī)都提供自己的內(nèi)部保護(hù)，但保險絲提供了額外的保護(hù)層。如果對 USB 端口施加超過 500 mA 的電流，保險絲將自動斷開連接，直到短路或過載消除。

物理特性和屏蔽兼容性

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Mega2560 PCB 的最大長度和寬度分別為 4 英寸和 2.1 英寸，USB 連接器和電源插孔超出了原來的尺寸。三個螺絲孔使電路板可以連接到表面或外殼上。請注意，數(shù)字引腳 7 和 8 之間的距離為 160 mil (0.16")，而不是其他引腳 100 mil 間距的偶數(shù)倍。

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Mega2560 旨在與為 Uno、Diecimila 或 Duemilanove 設(shè)計的大多數(shù)防護(hù)罩兼容。數(shù)字引腳 0 到 13（以及相鄰的 AREF 和 GND 引腳）、模擬輸入 0 到 5、電源接頭和 ICSP 接頭都位于相同的位置。此外，主 UART（串行端口）位于相同的引腳（0 和 1）上，外部中斷 0 和 1（分別為引腳 2 和 3）也是如此。SPI 可通過 Mega2560 和 Duemilanove / Diecimila 上的 ICSP 接頭獲得。請注意，I2C 與 Duemilanove / Diecimila（模擬輸入 4 和 5）不在 Mega（20 和 21）上的相同引腳上。

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