【主板详解之难点分析】Arduino Mega2560使用手册 

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来源:http://arduino.cc/Arduino Mega2560简介
Arduino Mega2560也是采用USB接口的核心电路板,它最大的特点就是具有多达54路数字输入输出,特别适合需要大量IO接口的设计。Mega2560的处理器核心是ATmega2560,同时具有54路数字输入/输出口(其中16路可作为PWM输出),16路模拟输入,4路UART接口,一个16MHz晶体振荡器,一个USB口,一个电源插座,一个ICSP header和一个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为Arduino UNO设计的扩展板。Arduino Mega2560已经发布到第三版,与前两版相比有以下新的特点:
在AREF处增加了两个管脚SDA和SCL,支持I2C接口;增加IOREF和一个预留管脚,将来扩展板将能兼容5V和3.3V核心板。
改进了复位电路设计。
USB接口芯片由ATmega16U2替代了ATmega8U2。

概要

§ 处理器 ATmega2560
§ 工作电压 5V
§ 输入电压(推荐) 7-12V
§ 输入电压(范围) 6-20V
§ 数字IO脚 54 (其中16路作为PWM输出)
§ 模拟输入脚 16
§ IO脚直流电流 40 mA
§ 3.3V脚直流电流 50 mA
§ Flash Memory 256 KB (ATmega328,其中8 KB 用于 bootloader)
§ SRAM 8 KB
§ EEPROM 4 KB
§ 工作时钟 16 MHz
电路图和PCB电源
Arduino Mega2560可以通过3种方式供电,而且能自动选择供电方式
§ 外部直流电源通过电源插座供电。
§ 电池连接电源连接器的GND和VIN引脚。
§ USB接口直接供电。
电源引脚说明
§ VIN --- 当外部直流电源接入电源插座时,可以通过VIN向外部供电;也可以通过此引脚向Mega2560直接供电;VIN有电时将忽略从USB或者其他引脚接入的电源。
§ 5V --- 通过稳压器或USB的5V电压,为UNO上的5V芯片供电。
§ 3.3V --- 通过稳压器产生的3.3V电压,最大驱动电流50mA。
§ GND --- 地脚。
存储器
ATmega2560包括了片上256KB Flash,其中8KB用于Bootloader。同时还有8KB SRAM和4KB EEPROM。
输入输出
1. 14路数字输入输出口:工作电压为5V,每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻(默认不连接)。除此之外,有些引脚有特定的功能
§ 4路串口信号: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与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连,提供TTL电压水平的串口接收信号。
§ 6路外部中断:2(中断0),3(中断 1),18(中断 5),19(中断 4),20(中断 3),and 21(中断 2)。触发中断引脚,可设成上升沿、下降沿或同时触发。
§ 14路脉冲宽度调制PWM(0--13):提供14路8位PWM输出。
§ SPI(53(SS),51(MOSI),50(MISO),52(SCK)):SPI通信接口。
§ LED(13号):Arduino专门用于测试LED的保留接口,输出为高时点亮LED,反之输出为低时LED熄灭。
2. 16路模拟输入:每一路具有10位的分辨率(即输入有1024个不同值),默认输入信号范围为0到5V,可以通过AREF调整输入上限。除此之外,有些引脚有特定功能
§ TWI接口(20(SDA)和21(SCL)):支持通信接口(兼容I2C总线)。
3. AREF:模拟输入信号的参考电压。
4. Reset:信号为低时复位单片机芯片。
通信接口
1. 串口:ATmega2560内置的4路UART可以与外部实现串口通信;ATmega16U2可以访问串口0实现USB上的虚拟串口。
2. TWI(兼容I2C)接口:
3. SPI 接口:
下载程序
§ Arduino Mega2560上的ATmega2560已经预置了bootloader程序,因此可以通过Arduino软件直接下载程序到Mega2560中,参见[[]]。
§ 可以直接通过Mega2560上ICSP header直接下载程序到ATmega2560,参见[[]]。
§ ATmega16U2的Firmware(固件)也可以通过DFU工具升级,参见[[]]。
物理特征
Arduino Mega2560的最大尺寸为4 x 2.1 inches。
注意要点
§ Arduino Mega2560上USB口附近有一个可重置的保险丝,对电路起到保护作用。当电流超过500mA是会断开USB连接。
§ Arduino Mega2560提供了自动复位设计,可以通过主机复位。这样通过Arduino软件下在程序到Mega2560中软件可以自动复位,不需要在复位按钮。在印制板上丝印"RESET EN"处可以使能和禁止该功能。
§ Arduino Mega2560的设计与Arduino USB接口标准版的设计完全兼容,因此用于Arduino UNO和之前系列的扩展板也可以用在Arduino Mega2560上。
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