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【主板詳解之難點分析】Arduino Mega2560使用手冊 

2016-02-21 16:44
Mega2560.jpg
Arduino Mega2560也是采用USB接口的核心電路板,它最大的特點就是具有多達54路數字輸入輸出,特別適合需要大量IO接口的設計。Mega2560的處理器核心是ATmega2560,同時具有54路數字輸入/輸出口(其中16路可作為PWM輸出),16路模擬輸入,4路UART接口,一個16MHz晶體振蕩器,一個USB口,一個電源插座,一個ICSP header和一個復位按鈕。Arduino Mega2560也能兼容為Arduino UNO設計的擴展板。Arduino Mega2560已經發(fā)布到第三版,與前兩版相比有以下新的特點:
在AREF處增加了兩個管腳SDA和SCL,支持I2C接口;增加IOREF和一個預留管腳,將來擴展板將能兼容5V和3.3V核心板。
改進了復位電路設計。
USB接口芯片由ATmega16U2替代了ATmega8U2。

概要
arduino_mega_2560.jpg
§ 處理器 ATmega2560
§ 工作電壓 5V
§ 輸入電壓(推薦) 7-12V
§ 輸入電壓(范圍) 6-20V
§ 數字IO腳 54 (其中16路作為PWM輸出)
§ 模擬輸入腳 16
§ IO腳直流電流 40 mA
§ 3.3V腳直流電流 50 mA
§ Flash Memory 256 KB (ATmega328,其中8 KB 用于 bootloader)
§ SRAM 8 KB
§ EEPROM 4 KB
§ 工作時鐘 16 MHz
電路圖和PCB
§ 硬件設計文件(Eagle文件) http://arduino.cc/en/uploads/Mai ... eference-design.zip
電源
Arduino Mega2560可以通過3種方式供電,而且能自動選擇供電方式
§ 外部直流電源通過電源插座供電。
§ 電池連接電源連接器的GND和VIN引腳。
§ USB接口直接供電。
電源引腳說明
§ VIN --- 當外部直流電源接入電源插座時,可以通過VIN向外部供電;也可以通過此引腳向Mega2560直接供電;VIN有電時將忽略從USB或者其他引腳接入的電源。
§ 5V --- 通過穩(wěn)壓器或USB的5V電壓,為UNO上的5V芯片供電。
§ 3.3V --- 通過穩(wěn)壓器產生的3.3V電壓,最大驅動電流50mA。
§ GND --- 地腳。
存儲器
ATmega2560包括了片上256KB Flash,其中8KB用于Bootloader。同時還有8KB SRAM和4KB EEPROM。
輸入輸出
1. 14路數字輸入輸出口:工作電壓為5V,每一路能輸出和接入最大電流為40mA。每一路配置了20-50K歐姆內部上拉電阻(默認不連接)。除此之外,有些引腳有特定的功能
§ 4路串口信號:串口0---0(RX)and 1(TX);串口1---19(RX)and 18(TX);串口2---17(RX)and 16(TX);串口3---15(RX)and 14(TX)。其中串口0與內部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相連,提供TTL電壓水平的串口接收信號。
§ 6路外部中斷:2(中斷0),3(中斷 1),18(中斷 5),19(中斷 4),20(中斷 3),and 21(中斷 2)。觸發(fā)中斷引腳,可設成上升沿、下降沿或同時觸發(fā)。
§ 14路脈沖寬度調制PWM(0--13):提供14路8位PWM輸出。
§ SPI(53(SS),51(MOSI),50(MISO),52(SCK)):SPI通信接口。
§ LED(13號):Arduino專門用于測試LED的保留接口,輸出為高時點亮LED,反之輸出為低時LED熄滅。
2. 16路模擬輸入:每一路具有10位的分辨率(即輸入有1024個不同值),默認輸入信號范圍為0到5V,可以通過AREF調整輸入上限。除此之外,有些引腳有特定功能
§ TWI接口(20(SDA)和21(SCL)):支持通信接口(兼容I2C總線)。
3. AREF:模擬輸入信號的參考電壓。
4. Reset:信號為低時復位單片機芯片。
通信接口
1. 串口:ATmega2560內置的4路UART可以與外部實現(xiàn)串口通信;ATmega16U2可以訪問串口0實現(xiàn)USB上的虛擬串口。
2. TWI(兼容I2C)接口:
3. SPI 接口:
下載程序
§ Arduino Mega2560上的ATmega2560已經預置了bootloader程序,因此可以通過Arduino軟件直接下載程序到Mega2560中,參見[[]]。
§ 可以直接通過Mega2560上ICSP header直接下載程序到ATmega2560,參見[[]]。
§ ATmega16U2的Firmware(固件)也可以通過DFU工具升級,參見[[]]。
物理特征
Arduino Mega2560的最大尺寸為4 x 2.1 inches。
注意要點
§ Arduino Mega2560上USB口附近有一個可重置的保險絲,對電路起到保護作用。當電流超過500mA是會斷開USB連接。
§ Arduino Mega2560提供了自動復位設計,可以通過主機復位。這樣通過Arduino軟件下在程序到Mega2560中軟件可以自動復位,不需要在復位按鈕。在印制板上絲印"RESET EN"處可以使能和禁止該功能。
§ Arduino Mega2560的設計與Arduino USB接口標準版的設計完全兼容,因此用于Arduino UNO和之前系列的擴展板也可以用在Arduino Mega2560上。
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