“Il MEGA 2560 è progettato per progetti più complessi. Con 54 pin di I/O digitali, 16 ingressi analogici e uno spazio più ampio per gli schizzi, è la scheda consigliata per le stampanti 3D e i progetti di robotica. In questo modo i vostri progetti avranno spazio e opportunità in abbondanza”. —— www.Arduino.cc

Panoramica

La scheda Osoyoo Mega2560 è completamente compatibile con Arduino Mega2560 rev.3, una scheda per microcontrollori basata su ATmega2560. Dispone di 54 pin di ingresso/uscita digitali (di cui 15 possono essere utilizzati come uscite PWM), 16 ingressi analogici, 4 UART (porte seriali hardware), un oscillatore a cristallo da 16 MHz, una connessione USB, una presa di alimentazione, un header ICSP e un pulsante di reset. Contiene tutto il necessario per supportare il microcontrollore; per iniziare è sufficiente collegarla a un computer con un cavo USB o alimentarla con un adattatore CA-CC o una batteria. La scheda Mega 2560 è compatibile con la maggior parte degli shield progettati per l’UNO e con le precedenti schede Duemilanove o Diecimila.

Nota:

Questa è una scheda compatibile con Arduino. NON è una scheda Arduino originale, ma è simile. Nessuna delle schede Arduino Mega2560 R3 vendute su Internet a questo prezzo è originale, sono tutte copie. Questo è perfettamente legale, visto che l’intero ecosistema Arduino è open source! Si prega di notare che questa scheda è prodotta da Osoyoo! Abbiamo il controllo della marca e della qualità dei componenti utilizzati! Abbiamo anche selezionato con cura i fornitori che forniscono costantemente prodotti di qualità. Controlliamo rigorosamente la qualità dei prodotti prima che lascino la fabbrica. L’eccellente servizio post-vendita e l’assistenza tecnica professionale vi garantiranno un buon divertimento con la scheda Osoyoo Mega2560.

Specifiche tecniche

Piedinatura di Osoyoo Mega2560

Documentazione

Schemi

Arduino Mega2560 è un hardware open-source! È possibile costruire la propria scheda utilizzando i seguenti file dal sito ufficiale di Arduino:

• Arduino_Mega2560_Rev3 Eagle files
• Arduino_Mega2560_Rev3 schematic PDF file
• Arduino_Mega2560_Rev3 DXF file

L’ATmega2560 del Mega 2560 è preprogrammato con un bootloader che consente di caricare nuovo codice senza l’uso di un programmatore hardware esterno. Comunica utilizzando il protocollo originale STK500 (riferimento, file header C). (reference, C header files).

È anche possibile bypassare il bootloader e programmare il microcontrollore attraverso l’header ICSP (In-Circuit Serial Programming) utilizzando Arduino ISP o simili; per maggiori dettagli, consultare queste istruzioni.

Il codice sorgente del firmware ATmega16U2 (o 8U2 nelle schede rev1 e rev2) è disponibile nel repository di Arduino repository. L’ATmega16U2/8U2 è caricato con un bootloader DFU, che può essere attivato da:

• Sulle schede Rev1: collegando il ponticello a saldare sul retro della scheda (vicino alla mappa dell’Italia) e poi resettando la 8U2.
• Sulle schede Rev2 o successive: c’è un resistore che tira a massa la linea HWB della 8U2/16U2, rendendo più facile la messa in modalità DFU. È quindi possibile utilizzare il software FLIP di Atmel (Windows) o il programmatore DFU (Mac OS X e Linux) per caricare un nuovo firmware. Oppure si può utilizzare l’header ISP con un programmatore esterno (sovrascrivendo il bootloader DFU). Per ulteriori informazioni, consultare questo tutorial fornito dall’utente.

Alimentazione

Il Mega 2560 può essere alimentato tramite la connessione USB o con un alimentatore esterno. La selezione della fonte di alimentazione avviene automaticamente.

L’alimentazione esterna (non USB) può provenire da un adattatore CA-CC (wall-wart) o da una batteria. L’adattatore può essere collegato inserendo una spina centrale positiva da 2,1 mm nel jack di alimentazione della scheda. I cavi di una batteria possono essere inseriti nei pin GND e Vin del connettore POWER.

La scheda può funzionare con un’alimentazione esterna da 6 a 20 volt. Se l’alimentazione è inferiore a 7 V, tuttavia, il pin 5V potrebbe fornire meno di cinque volt e la scheda potrebbe diventare instabile. Se si utilizzano più di 12 V, il regolatore di tensione potrebbe surriscaldarsi e danneggiare la scheda. L’intervallo consigliato è compreso tra 7 e 12 volt.

I pin di alimentazione sono i seguenti:

• Vin. La tensione di ingresso alla scheda quando si utilizza una fonte di alimentazione esterna (rispetto ai 5 volt della connessione USB o di un’altra fonte di alimentazione regolata). È possibile fornire la tensione attraverso questo pin o, se si fornisce la tensione attraverso il jack di alimentazione, accedere attraverso questo pin.
• 5V. Questo pin emette una tensione di 5 V regolata dal regolatore presente sulla scheda. La scheda può essere alimentata dalla presa di alimentazione CC (7 – 12V), dal connettore USB (5V) o dal pin VIN della scheda (7-12V). L’alimentazione tramite i pin da 5 V o 3,3 V bypassa il regolatore e può danneggiare la scheda. Lo sconsigliamo.
• 3V3. Alimentazione da 3,3 V generata dal regolatore di bordo. L’assorbimento massimo di corrente è di 50 mA.
• GND. Pin di terra.
• IOREF. Questo pin della scheda fornisce il riferimento di tensione con cui opera il microcontrollore. Uno shield opportunamente configurato può leggere la tensione del pin IOREF e selezionare la sorgente di alimentazione appropriata o abilitare i traduttori di tensione sulle uscite per lavorare con 5V o 3,3V.

Memoria

L’ATmega2560 dispone di 256 KB di memoria flash per la memorizzazione del codice (di cui 8 KB sono utilizzati per il bootloader), 8 KB di SRAM e 4 KB di EEPROM (che possono essere letti e scritti con la libreria EEPROM).

PIN MAPPING ATmega2560

Ciascuno dei 54 pin digitali del Mega può essere utilizzato come ingresso o uscita, utilizzando le funzioni pinMode(),digitalWrite() e digitalRead(). Funzionano a 5 volt. Ogni pin può fornire o ricevere 20 mA come condizione operativa raccomandata e dispone di una resistenza di pull-up interna (scollegata per impostazione predefinita) di 20-50 k ohm. Il valore massimo di 40 mA non deve essere superato per evitare danni permanenti al microcontrollore.

Inoltre, alcuni pin hanno funzioni specializzate:

• Seriale: 0 (RX) e 1 (TX); Seriale 1: 19 (RX) e 18 (TX); Seriale 2: 17 (RX) e 16 (TX); Seriale 3: 15 (RX) e 14 (TX). Utilizzato per ricevere (RX) e trasmettere (TX) dati seriali TTL. I pin 0 e 1 sono collegati anche ai corrispondenti pin del chip ATmega16U2 USB-to-TTL Serial.
• Interrupt esterni: 2 (interrupt 0), 3 (interrupt 1), 18 (interrupt 5), 19 (interrupt 4), 20 (interrupt 3) e 21 (interrupt 2). Questi pin possono essere configurati per attivare un interrupt su un livello basso, su un fronte di salita o discesa o su un cambiamento di livello. Per i dettagli, vedere la funzione attachInterrupt()
• PWM: da 2 a 13 e da 44 a 46. Forniscono un’uscita PWM a 8 bit con la funzione analogWrite().
• SPI: 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Questi pin supportano la comunicazione SPI utilizzando la libreriaSPI . I pin SPI sono anche suddivisi sull’header ICSP, fisicamente compatibile con Arduino /Genuino Uno e con le vecchie schede Arduino Duemilanove e Diecimila.
• LED: 13. Al pin digitale 13 è collegato un LED incorporato. Quando il pin ha un valore alto, il LED è acceso, mentre quando il pin è basso è spento.
• TWI: 20 (SDA) e 21 (SCL). Supportano la comunicazione TWI utilizzando la libreria Wire. Si noti che questi pin non si trovano nella stessa posizione dei pin TWI delle vecchie schede Arduino Duemilanove o Diecimila.

Vedere anche il diagramma dei PIN di Arduino Mega 2560.

Il Mega 2560 dispone di 16 ingressi analogici, ognuno dei quali fornisce una risoluzione di 10 bit (cioè 1024 valori diversi). Per impostazione predefinita misurano da terra a 5 volt, ma è possibile modificare l’estremità superiore del loro intervallo utilizzando il pin AREF e la funzione analogReference()

Sulla scheda sono presenti un paio di altri pin:

• AREF. Tensione di riferimento per gli ingressi analogici. Utilizzato con analogReference().
• Reset. Portare questa linea a livello basso per resettare il microcontrollore. In genere si usa per aggiungere un pulsante di reset alle schermature che bloccano quello presente sulla scheda.

Comunicazione

La scheda Mega 2560 dispone di una serie di funzioni per comunicare con un computer, un’altra scheda o altri microcontrollori. L’ATmega2560 fornisce quattro UART hardware per la comunicazione seriale TTL (5V). Un ATmega16U2 (ATmega 8U2 sulle schede di revisione 1 e revisione 2) sulla scheda ne canalizza uno tramite USB e fornisce una porta COM virtuale al software sul computer (le macchine Windows avranno bisogno di un file .inf, ma le macchine OSX e Linux riconosceranno automaticamente la scheda come una porta COM. Il software Arduino (IDE) include un monitor seriale che consente di inviare semplici dati testuali da e verso la scheda. I LED RX e TX della scheda lampeggiano quando i dati vengono trasmessi tramite il chip ATmega8U2/ATmega16U2 e la connessione USB al computer (ma non per la comunicazione seriale sui pin 0 e 1).

Una libreria SoftwareSerial consente la comunicazione seriale su qualsiasi pin digitale del Mega 2560.

Il Mega 2560 supporta anche la comunicazione TWI e SPI. Il software Arduino (IDE) include una libreria Wire per semplificare l’uso del bus TWI; per i dettagli, consultare la documentazione. Per la comunicazione SPI, utilizzare la libreria SPI.

Caratteristiche fisiche e compatibilità delle schermature

La lunghezza e la larghezza massima del PCB Mega 2560 sono rispettivamente di 4 e 2,1 pollici, con il connettore USB e il jack di alimentazione che si estendono oltre la prima dimensione. Tre fori per le viti consentono di fissare la scheda a una superficie o a un contenitore. Si noti che la distanza tra i pin digitali 7 e 8 è di 160 mil (0,16″), non un multiplo pari della distanza di 100 mil degli altri pin.

Il Mega 2560 è progettato per essere compatibile con la maggior parte delle schermature progettate per la Uno e con le vecchie schede Arduino Diecimila o Duemilanove. I pin digitali da 0 a 13 (e gli adiacenti pin AREF e GND), gli ingressi analogici da 0 a 5, il connettore di alimentazione e il connettore ICSP sono tutti in posizioni equivalenti. Inoltre, l’UART principale (porta seriale) si trova sugli stessi pin (0 e 1), così come gli interrupt esterni 0 e 1 (rispettivamente pin 2 e 3). SPI è disponibile attraverso l’header ICSP su entrambe le schede Mega 2560 e Duemilanove / Diecimila. Si noti che sulla scheda Mega 2560 l’I2C non si trova sugli stessi pin (20 e 21) delle schede Duemilanove / Diecimila (ingressi analogici 4 e 5).

Reset automatico (software)

Anziché richiedere la pressione fisica del pulsante di reset prima di un upload, il Mega 2560 è progettato in modo da poter essere resettato da un software in esecuzione su un computer collegato. Una delle linee di controllo del flusso hardware (DTR) dell’ATmega8U2 è collegata alla linea di reset dell’ATmega2560 tramite un condensatore da 100 nanofarad. Quando questa linea viene asserita (portata bassa), la linea di reset cade per un tempo sufficiente a resettare il chip. Il software Arduino (IDE) utilizza questa capacità per consentire di caricare il codice semplicemente premendo il pulsante di caricamento nell’ambiente Arduino. Ciò significa che il bootloader può avere un timeout più breve, poiché l’abbassamento di DTR può essere ben coordinato con l’inizio dell’upload.

Questa configurazione ha altre implicazioni. Quando la scheda Mega 2560 è collegata a un computer con Mac OS X o Linux, si resetta ogni volta che viene effettuata una connessione dal software (via USB). Per il mezzo secondo successivo, il bootloader è in esecuzione sull’ATMega2560. Sebbene sia programmato per ignorare i dati malformati (cioè qualsiasi cosa che non sia un caricamento di nuovo codice), intercetterà i primi byte di dati inviati alla scheda dopo l’apertura di una connessione. Se uno sketch in esecuzione sulla scheda riceve una configurazione unica o altri dati al primo avvio, assicurarsi che il software con cui comunica attenda un secondo dopo l’apertura della connessione e prima di inviare questi dati.

La scheda Mega 2560 contiene una traccia che può essere tagliata per disabilitare il reset automatico. I pad su entrambi i lati della traccia possono essere saldati insieme per riattivarlo. È contrassegnata dalla dicitura “RESET-EN”. È anche possibile disabilitare l’auto-reset collegando una resistenza da 110 ohm da 5 V alla linea di reset; per i dettagli, consultare questo thread del forum.

Revisioni

Il Mega 2560 non utilizza il chip driver USB-seriale FTDI utilizzato nei progetti precedenti. È invece dotato di ATmega16U2 (ATmega8U2 nelle schede Arduino revisione 1 e revisione 2) programmato come convertitore USB-seriale.
La revisione 2 della scheda Mega 2560 ha un resistore che tira a massa la linea HWB dell’8U2, rendendo più facile la messa in modalità DFU mode.
La revisione 3 della scheda Arduino e l’attuale Genuino Mega 2560 presentano le seguenti caratteristiche migliorate:

• 1.0 piedinatura: pin SDA e SCL – vicino al pin AREF – e altri due nuovi pin posti vicino al pin RESET, l’IOREF che consentono alle shield di adattarsi alla tensione fornita dalla scheda. In futuro, le shield saranno compatibili sia con le schede che utilizzano l’AVR, che funzionano a 5 V, sia con le schede che utilizzano l’ATSAM3X8E, che funzionano a 3,3 V. Il secondo è un pin non collegato, riservato per scopi futuri.
• Circuito di RESET più robusto.
• Atmega 16U2 sostituisce l’8U2.

La scheda Osoyoo Mega2560 è compatibile al 100% con la scheda Arduino Mega2560 sia dal punto di vista software che da quello hardware, per maggiori informazioni consultare il sito www.arduino.cc. Grazie per i loro sforzi, è più facile per noi imparare Arduino！