Отладочная плата Arduino Mega 2560 построена на микроконтроллере ATmega2560. Она имеет 54 цифровых входных/выходных выводов (15 из которых могут использоваться в качестве ШИМ выходов), 16 аналоговых входов, 4 порта UART (аппаратных последовательных порта), кварцевый резонатор 16 МГц, подключение USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку перезагрузки. Она содержит всё необходимое для работы с микроконтроллером; для того, чтобы начать работу с ней, просто подключите ее к компьютеру с помощью USB кабеля или подайте питание от блока питания AC/DC или от батареи. Плата Arduino Mega 2560 совместима с большинством плат расширения, разработанных для Arduino Uno и Arduino Duemilanove.
Arduino Mega 2560 является обновленной заменой для Arduino Mega.
Технические характеристики
| Микроконтроллер | ATMega2560 |
| Рабочее напряжение | 5 В |
| Входное напряжение (рекомендуемое) | 7-12 В |
| Входное напряжение (предельное) | 6-20 В |
| Цифровые входные/выходные выводы | 54 (15 из которых могут использоваться в качестве ШИМ выходов) |
| Аналоговые входные выводы | 16 |
| Постоянный ток через входные/выходные выводы | 20 мА |
| Постоянный ток через вывод 3,3 В | 50 мА |
| Флеш-память | 256 Кбайт, из которых 8 Кб используются загрузчиком |
| Оперативная память SRAM | 8 Кбайт |
| Энергонезависимая память EEPROM | 4 Кбайт |
| Тактовая частота | 16 МГц |
| Длина | 101,52 мм |
| Ширина | 53,3 мм |
| Вес | 37 г |
Документация
Схемы, разводка платы, размеры
Arduino Mega 2560 является открытой аппаратной платформой. Вы можете изготовить собственную плату, используя следующие файлы:
Программирование
Arduino Mega 2560 программируется с помощью Arduino IDE.
ATmega2560 на Arduino Mega 2560 поставляется с уже прошитым загрузчиком, что позволит вам загружать в контроллер новый код без использования дополнительных программаторов.
Также вы можете обойти загрузчик и прошить микроконтроллер через разъем ICSP, используя Arduino ICSP или аналог.
Предупреждение
Arduino Mega 2560 имеет самовосстанавливающийся предохранитель, который защищает USB порты вашего компьютера от короткого замыкания и перегрузки по току. Несмотря на то, что большинство компьютеров обеспечивают свою собственную внутреннюю защиту, этот предохранитель дает дополнительный уровень защиты. Если ток через USB порт превышает 500 мА, предохранитель автоматически разрывает соединение, пока короткое замыкание или перегрузка не будут устранены.
Питание
Arduino Mega 2560 может получать питание либо через подключение USB, либо от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.
Внешнее (не USB) питание может подаваться либо от AC/DC адаптера, либо от батареи. Адаптер может быть подключен с помощью 2,1 мм разъема питания с положительным контактом в центре. Питание от батареи может быть подано на выводы Vin и GND разъема POWER.
Плата может работать от внешнего питания от 6 до 20 вольт. Если подается питание меньше, чем 7 вольт, то на выводе 5V питание может составлять менее пяти вольт, и плата может начать работать нестабильно. Если используется питание более 12В, регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуется использовать напряжение питания в диапазоне от 7 до 12 вольт.
Выводы питания:
- Vin . Вход питания платы при использовании внешнего источника питания (используется при отсутствии 5 вольт от USB подключения или от другого регулируемого источника питания). Вы можете подать питание через этот вывод, или, если напряжение питания подается через разъем питания, то это напряжение 5В будет доступно и на этом выводе.
- 5V . С этого вывода можно взять регулируемое напряжение 5В с выхода регулятора на плате. Плата может питаться через разъем питания (7-12В), через USB разъем (5В) или через вывод Vin на плате (7-12В). Подача напряжения через выводы 5V и 3.3V обходит регулятор и может повредить плату. Поэтому не советуем подавать питание на плату через эти выводы.
- 3V3 . Питание 3,3 вольта, выдаваемое регулятором на плате. Максимальный ток 50 мА.
- GND . Выводы земли.
- IOREF . Этот вывод обеспечивает опорное напряжение, с которым работает микроконтроллер. Правильно, сконфигурированная плата расширения, может прочитать напряжение на выводе IOREF и выбрать подходящий источник питания или перевести буферы выходов для работы с напряжением либо 5В, либо 3,3В.
Память
ATmega2560 обладает 256 килобайтами флэш-памяти для хранения кода программы (из которых 8 килобайт используется загрузчиком), 8 килобайтами SRAM и 4 килобайтами EEPROM (которая может быть считана и записана с помощью библиотеки EEPROM).
Входы и выходы
| Номер вывода Atmega2560 | Название вывода ATmega2560 | Соответствующий вывод на Arduino Mega 2560 |
|---|---|---|
| 1 | PG5 (OC0B) | Цифровой вывод 4 (PWM) |
| 2 | PE0 (RXD0/PCINT8) | Цифровой вывод 0 (RX0) |
| 3 | PE1 (TXD0) | Цифровой вывод 1 (TX0) |
| 4 | PE2 (XCK0/AIN0) | |
| 5 | PE3 (OC3A/AIN1) | Цифровой вывод 5 (PWM) |
| 6 | PE4 (OC3B/INT4) | Цифровой вывод 2 (PWM) |
| 7 | PE5 (OC3C/INT5) | Цифровой вывод 3 (PWM) |
| 8 | PE6 (T3/INT6) | |
| 9 | PE7 (CLKO/ICP3 / INT7) | |
| 10 | VCC | VCC |
| 11 | GND | GND |
| 12 | PH0 (RXD2) | Цифровой вывод 17 (RX2) |
| 13 | PH1 (TXD2) | Цифровой вывод 16 (TX2) |
| 14 | PH2 (XCK2) | |
| 15 | PH3 (OC4A) | Цифровой вывод 6 (PWM) |
| 16 | PH4 (OC4B) | Цифровой вывод 7 (PWM) |
| 17 | PH5 (OC4C) | Цифровой вывод 8 (PWM) |
| 18 | PH6 (OC2B) | Цифровой вывод 9 (PWM) |
| 19 | PB0 (SS/PCINT0) | Цифровой вывод 53 (SS) |
| 20 | PB1 (SCK/PCINT1) | Цифровой вывод 52 (SCK) |
| 21 | PB2 (MOSI/PCINT2) | Цифровой вывод 51 (MOSI) |
| 22 | PB3 (MISO/PCINT3) | Цифровой вывод 50 (MISO) |
| 23 | PB4 (OC2A/PCINT4) | Цифровой вывод 10 (PWM) |
| 24 | PB5 (OC1A/PCINT5) | Цифровой вывод 11 (PWM) |
| 25 | PB6 (OC1B/PCINT6) | Цифровой вывод 12 (PWM) |
| 26 | PB7 (OC0A/OC1C / PCINT7) | Цифровой вывод 13 (PWM) |
| 27 | PH7 (T4) | |
| 28 | PG3 (TOSC2) | |
| 29 | PG4 (TOSC1) | |
| 30 | RESET | RESET |
| 31 | VCC | VCC |
| 32 | GND | GND |
| 33 | XTAL2 | XTAL2 |
| 34 | XTAL1 | XTAL1 |
| 35 | PL0 (ICP4) | Цифровой вывод 49 |
| 36 | PL1 (ICP5) | Цифровой вывод 48 |
| 37 | PL2 (T5) | Цифровой вывод 47 |
| 38 | PL3 (OC5A) | Цифровой вывод 46 (PWM) |
| 39 | PL4 (OC5B) | Цифровой вывод 45 (PWM) |
| 40 | PL5 (OC5C) | Цифровой вывод 44 (PWM) |
| 41 | PL6 | Цифровой вывод 43 |
| 42 | PL7 | Цифровой вывод 42 |
| 43 | PD0 (SCL/INT0) | Цифровой вывод 21 (SCL) |
| 44 | PD1 (SDA/INT1) | Цифровой вывод 20 (SDA) |
| 45 | PD2 (RXDI/INT2) | Цифровой вывод 19 (RX1) |
| 46 | PD3 (TXD1/INT3) | Цифровой вывод 18 (TX1) |
| 47 | PD4 (ICP1) | |
| 48 | PD5 (XCK1) | |
| 49 | PD6 (T1) | |
| 50 | PD7 (T0) | Цифровой вывод 38 |
| 51 | PG0 (WR) | Цифровой вывод 41 |
| 52 | PG1 (RD) | Цифровой вывод 40 |
| 53 | PC0 (A8) | Цифровой вывод 37 |
| 54 | PC1 (A9) | Цифровой вывод 36 |
| 55 | PC2 (A10) | Цифровой вывод 35 |
| 56 | PC3 (A11) | Цифровой вывод 34 |
| 57 | PC4 (A12) | Цифровой вывод 33 |
| 58 | PC5 (A13) | Цифровой вывод 32 |
| 59 | PC6 (A14) | Цифровой вывод 31 |
| 60 | PC7 (A15) | Цифровой вывод 30 |
| 61 | VCC | VCC |
| 62 | GND | GND |
| 63 | PJ0 (RXD3/PCINT9) | Цифровой вывод 15 (RX3) |
| 64 | PJ1 (TXD3/PCINT10) | Цифровой вывод 14 (TX3) |
| 65 | PJ2 (XCK3/PCINT11) | |
| 66 | PJ3 (PCINT12) | |
| 67 | PJ4 (PCINT13) | |
| 68 | PJ5 (PCINT14) | |
| 69 | PJ6 (PCINT 15) | |
| 70 | PG2 (ALE) | Цифровой вывод 39 |
| 71 | PA7 (AD7) | Цифровой вывод 29 |
| 72 | PA6 (AD6) | Цифровой вывод 28 |
| 73 | PA5 (AD5) | Цифровой вывод 27 |
| 74 | PA4 (AD4) | Цифровой вывод 26 |
| 75 | PA3 (AD3) | Цифровой вывод 25 |
| 76 | PA2 (AD2) | Цифровой вывод 24 |
| 77 | PA1 (AD1) | Цифровой вывод 23 |
| 78 | PA0 (AD0) | Цифровой вывод 22 |
| 79 | PJ7 | |
| 80 | VCC | VCC |
| 81 | GND | GND |
| 82 | PK7 (ADC15/PCINT23) | Аналоговый вывод 15 |
| 83 | PK6 (ADC14/PCINT22) | Аналоговый вывод 14 |
| 84 | PK5 (ADC13/PCINT21) | Аналоговый вывод 13 |
| 85 | PK4 (ADC12/PCINT20) | Аналоговый вывод 12 |
| 86 | PK3 (ADC11/PCINT19) | Аналоговый вывод 11 |
| 87 | PK2 (ADC10/PCINT18) | Аналоговый вывод 10 |
| 88 | PK1 (ADC9/PCINT17) | Аналоговый вывод 9 |
| 89 | PK0 (ADC8/PCINT16) | Аналоговый вывод 8 |
| 90 | PF7 (ADC7) | Аналоговый вывод 7 |
| 91 | PF6 (ADC6) | Аналоговый вывод 6 |
| 92 | PF5 (ADC5 /TMS) | Аналоговый вывод 5 |
| 93 | PF4 (ADC4 /TMK) | Аналоговый вывод 4 |
| 94 | PF3 (ADC3) | Аналоговый вывод 3 |
| 95 | PF2 (ADC2) | Аналоговый вывод 2 |
| 96 | PF1 (ADC1) | Аналоговый вывод 1 |
| 97 | PF0 (ADC0) | Аналоговый вывод 0 |
| 98 | AREF | Опорное напряжение АЦП |
| 99 | GND | GND |
| 100 | AVCC | VCC |
Каждый из 54 цифровых выводов Arduino Mega может быть использован и как вход, и как выход, с помощью функций pinMode() , digitalWrite() и digitalRead . Они работают с напряжением 5 вольт. Каждый вывод может пропускать ток 20 мА (рекомендуемое) и имеет внутренний подтягивающий резистор (по умолчанию отключен) 20-50 кОм. Ток не должен превышать максимальное значение, равное 40 мА, чтобы избежать повреждения микроконтроллера.
Также некоторые выводы обладают специальными функциями:
- последовательный порт: 0 (RX) и 1 (TX); последовательный порт 1: 19 (RX) и 18 (TX); последовательный порт 2: 17 (RX) и 16 (TX); последовательный порт 3: 15 (RX) и 14 (TX) . Выводы используются для приема (RX) и передачи (TX) последовательных данных с TTL уровнями. Выводы 0 и 1 также подключены к соответствующим выводам преобразователя USB-TTL на ATmega16U2;
- внешние прерывания: 2 (прерывание 0), 3 (прерывание 1), 18 (прерывание 5), 19 (прерывание 4), 20 (прерывание 3) и 21 (прерывание 2) . Эти выводы могут быть сконфигурированы для вызова прерывания по фронту или по спаду импульса или по изменению уровня на выводе. Смотрите работу с прерываниями на Arduino для более подробной информации;
- ШИМ: выводы со 2 по 13 и с 44 по 46 . Обеспечивают 8-битный ШИМ выход с помощью функции analogWrite() ;
- SPI: 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS) . Эти выводы поддерживают связь через SPI с помощью соответствующей библиотеки. SPI выводы также подключены к разъему ICSP, который физически совместим с платами Arduino/Genuino Uno и старыми платами Arduino Duemilanove и Diecimila;
- светодиод: 13 . Встроенный светодиод подключен к цифровому выводу 13. При высоком уровне на выводе светодиод загорается, при низком - гаснет;
- TWI: 20 (SDA) и 21 (SCL) . Поддерживают связь через TWI с помощью библиотеки Wire . Обратите внимание, что эти выводы не совпадают по расположению с аналогичными выводами на старых платах Arduino Duemilanove и Diecimila.
Arduino Mega 2560 обладает 16 аналоговыми входами, каждый из которых обеспечивает 10-битное разрешение (т.е. 1024 разных значений). По умолчанию они измеряют напряжение от 0 до 5 вольт, хотя можно изменить верхнюю границу их диапазона, используя вывод AREF и функцию analogReference() . И еще пара выводов на плате:
- AREF . Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется совместно с analogReference() ;
- Reset . Низкий уровень на этом выводе приводит к перезагрузке микроконтроллера. Обычно используется для добавления кнопки сброса на платы расширения, закрывающей доступ к кнопке сброса на самой плате Arduino.
Связь
Плата Arduino Mega 2560 обладает рядом возможностей для связи с компьютером, с другой платой или с другими микроконтроллерами. ATmega2560 обеспечивает четыре аппаратных UART порта для последовательной связи с TTL уровнями (5 вольт). ATmega16U2 (ATmega8U2 на платах версий 1 и 2) на плате связывает один из этих UART портов с USB и обеспечивает виртуальный COM порт для связи с программным обеспечением на компьютере (Windows машинам понадобится inf-файл, машины на OSX и Linux определят плату, как COM порт, автоматически). Arduino IDE включает в себя монитор последовательного порта, который позволяет посылать и принимать от платы простые текстовые данные. Светодиоды RX и TX на плате загораются при передаче данных через микросхему ATmega8U2/ATmega16U2 и USB соединение (но не при передаче данных через выводы 0 и 1 последовательного порта).
Библиотека SoftwareSerial позволяет организовать последовательную связь через любые цифровые выводы Arduino Mega 2560.
Arduino Mega 2560 также поддерживает связь через TWI и SPI. Arduino IDE включает в себя библиотеку Wire для упрощения использования шины TWI. Для связи через SPI используется библиотека SPI .
Магазины и цены
| Товар в магазине | Количество штук в комплекте | Стоимость | Расчетная стоимость за 1 шт. |
|---|---|---|---|
| 1 |
406.51 руб.
/
6.01 USD
(на 25 ноября 2018) | 406.51 руб. / 6.01 USD | |
| Arduino Mega 2560 на AliExpress | 1 |
451.83 руб.
/
6.68 USD
(на 1 октября 2016) | 451.83 руб. / 6.68 USD |
| Arduino Mega 2560 на AliExpress | 1 |
486.32 руб.
/
7.19 USD
(на 25 ноября 2018) | 486.32 руб. / 7.19 USD |
| Arduino Mega 2560 на AliExpress | 1 |
502.56 руб.
/
7.43 USD
(на 25 ноября 2018) |
Система «Умный дом» на Arduino пользуется большим спросом у людей, стремящихся создать максимальный комфорт дома или в офисе.
Ее особенность - в способности управлять различными системами без участия владельца, а суть заключается в объединении электронных устройств в одну сеть для экономии электроэнергии, управления освещением и электроприборами, оповещения о проникновении в дом посторонних лиц и решении других задач.
Одним из главных элементов системы умный дом в рассматриваемом варианте является Arduino. Что это такое? Как он работает? Какие функции выполняет? Все подробно мы рассмотрим в этой статье.
Что такое Arduino?
Ардуино (Arduino) - специальный инструмент, позволяющий проектировать электронные устройства, имеющие более тесное взаимодействие с физической средой в сравнении с теми же ПК, фактически не выходящими за пределы виртуальной реальности.
В основе платформы лежит открытый код, а само устройство построено на печатной плате с «вшитым» в ней программным обеспечением.
Другими словами, Ардуино - небольшое устройство, обеспечивающее управление различными датчиками, системами освещения, принятия и передачи данных.
В состав Arduino входит микроконтроллер, представляющий собой собранный на одной схеме микропроцессор. Его особенность - способность выполнять простые задачи. В зависимости от модели устройство Ардуино может комплектоваться микроконтроллерами различных типов.
Существует несколько моделей плат, самые распространённые из них – UNO, Mega 2560 R3.
Не менее важная особенность печатной платы заключается в наличии 22 выводов, которые расположены по периметру изделия. Они бывают аналоговыми и цифровыми.
Особенность последних заключается в управлении с помощью только двух параметров - логической единицы или нуля. Что касается аналогового вывода, между 1 и 0 имеется много мелких участков.
Сегодня Arduino используется при создании электронных систем, способных принимать информацию с различных датчиков (цифровых и аналоговых).
Устройства на Ардуино могут работать в комплексе с ПО на компьютере или самостоятельно.
Что касается плат, их можно собрать своими руками или же приобрести готовое изделие. Программирование Arduino производится на языке Wiring.
ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ : , обзор, комплектация, подключение и настройка своими руками, сценарии.
Чем управляет Arduino?
Благодаря большому количеству выводов на печатной плате, к Ардуино удается подключить множество различных устройств, а именно:
Кроме того, к Ардуино подключается набор датчиков в зависимости от задач, поставленных перед системой. Как правило, устанавливаются датчики освещенности, дыма и состава воздуха, магнитного поля, влажности, температуры и прочие.
Благодаря этой особенности, Arduino становится универсальным устройством - «мозговым центром» системы «Умный дом» с возможностью конфигурации с учетом поставленных задач.
Принцип работы системы
Устройство Arduino работает следующим образом. Информация, собранная с различных датчиков в доме, направляется по беспроводной сети на планшет или ПК. Далее с помощью специального софта производится обработка данных и выполнение определенной команды.
Главную функцию выполняет центральный датчик, который можно приобрести или собрать самостоятельно. Разъемы на платах являются стандартными, что значительно упрощает выбор комплектующих.
Питание
Питание Arduino производится через USB разъем или от внешнего питающего устройства. Источник напряжения определяется в автоматическом режиме.
Если выбран вариант с внешним питанием не через USB, можно подключать АКБ или блок питания (преобразователь напряжения). В последнем случае подключение производится с помощью 2,1-миллиметровго разъема с «+» на главном контакте.
Провода от АКБ подключаются к различным выводам питающего разъема - Vin и Gnd.
Для нормальной работы платформа нуждается в напряжении от 6 до 20 Вольт. Если параметр падает ниже 7 вольт, на выводе 5V может оказаться меньшее напряжение и появляется риск сбоя.
Если подавать 12 В, возможен перегрев регулятора напряжения и повреждения платы. По этой причине оптимальным уровнем является питание с помощью 7 - 12 В.
В отличие от прошлых типов плат, Arduino Mega 2560 работает без применения USB-микроконтроллера типа FTDI. Для обеспечения обмена информацией по USB применяется запрограммированный под конвертер USB-to-serial конвертер.
ПОПУЛЯРНО У ЧИТАТЕЛЕЙ : .
На Ардуино предусмотрены следующие питающие выводы:
- 5V - используется для подачи напряжения на микроконтроллер, а также другие элементы печатной платы. Источник питания является регулируемым. Напряжение подается через USB-разъем или от вывода VIN, а также от иного источника питания 5 Вольт с возможностью регулирования.
- VIN - применяется для подачи напряжения с внешнего источника. Вывод необходим, когда нет возможности подать напряжение через USB-разъем или другой внешний источник. При подаче напряжения на 2,1-миллиметровй разъем применяется этот вход.
- 3V3 - вывод, напряжение на котором является следствием работы самой микросхемы FTDI. Предельный уровень потребляемого тока для этого элемента составляет 50 мА.
- GND - заземляющие выводы.
Принципиальную схему платы в pdf формате можно посмотреть .
Связь
Возможности Arduino позволяют подключить группу устройств, обеспечивающих стабильную связь с ПК, а также другими элементами системы - микроконтроллерами или такими же платами Ардуино.
Модель ATmega 2560 отличается наличием 4 портов, через которые можно передавать данные для TTL и UART. Специальная микросхема ATmega 8U2 на плате передает интерфейс (один из них) через USB-разъем. В свою очередь, программы на ПК получают виртуальный COM.
Здесь имеются нюансы, которые зависят от типа операционной системы:
- Если на ПК установлен Linux, распознавание происходит в автоматическом режиме.
- Если стоит Windows, потребуется дополнительный файл.inf.
С помощью утилиты мониторинга обеспечивается отправление и получение информации в текстовом формате после подключения к системе.
Мигание светодиодов TX и RX свидетельствует о передаче данных. Для последовательной отправки информации применяется специальная библиотека Software Serial.
К особенностям ATmega 2560 стоит отнести наличие интерфейсов SPI и I2C. Кроме того, в состав Ардуино входит библиотека Wire.
Разработка проекта
На современном рынке представлено множество устройств Arduino, имеющих различную комплектацию. Но универсального решения «на все случаи жизни» не существует. В зависимости от поставленной задачи каждый комплект подбирается в индивидуальном порядке. Чтобы избежать ошибок, требуется разработка проекта.
Какие проекты можно создавать на Arduino?
Ардуино позволяет создавать множество уникальных проектов. Вот лишь некоторые из них:
- Сборка кубика Рубика (система справляется за 0,887 с);
- Контроль влажности в подвальном помещении;
- Создание уникальных картин;
- Отправка сообщений;
- Балансирующий робот на двух колесах;
- Анализатор спектра звука;
- Лампа оригами с емкостным сенсором;
- Рука-робот, управляемая с помощью Ардуино;
- Написание букв в воздухе;
- Управление фотовспышкой и многое другое.
Составление проекта для умного дома
Рассмотрим ситуацию, когда необходимо сделать автоматику для дома с одной комнатой.
Такое здание состоит из пяти основных зон - прихожей, крыльца, кухни, санузла, а также комнаты для проживания.
При составлении проекта стоит учесть следующее:
- КРЫЛЬЦО . Включение света производится в двух случая - приближение хозяина к дому в темное время суток и открытие дверей (когда человек выходит из здания).
- САНУЗЕЛ . В бойлере предусмотрен выключатель питания, который при достижении определенной температуры выключается. Управление бойлером производится в зависимости от наличия соответствующей автоматики. При входе в помещение должна срабатывать вытяжка, и загорается свет.
- ПРИХОЖАЯ . Здесь требуется включение света при наступлении темноты (автоматическое), а также система обнаружения движения. Ночью включается лампочка небольшой мощности, что исключает дискомфорт для других жильцов дома.
- КОМНАТА . Включение света производится вручную, но при необходимости и наличии датчика движения эта манипуляция может происходить автоматически.
- КУХНЯ . Включение и отключение света на кухне осуществляется в ручном режиме. Допускается автоматическое отключение в случае продолжительного отсутствия перемещений по комнате. Если человек начинает готовить пищу, активируется вытяжка.
Отопительные устройства выполняют задачу поддержания необходимой температуры в помещении. Если в доме отсутствуют люди, нижний предел температуры падает до определенного уровня.
После появления людей в здании этот параметр поднимается до прежнего значения. Рекуперация воздуха осуществляется в случае, когда система обнаружила присутствие владельца. Продолжительность процесса - не более 10 минут в час.
Стоит обратить внимание, что если в доме планируется установка , то для управления ими лучше использовать приложения на мобильных устройствах, WIFI или через SMS сообщения.
Визуальное программирование для Arduino можно осуществлять с помощью специального приложения FLProg, которое можно скачать с официального сайта http://flprog.ru/.
Подбираем комплектацию под проект на примере Arduino Mega 2560 R3
Для создания полноценной системы «Умный дом» и выполнения ею возложенных функций важно правильно подойти к комплектации и выбору оборудования.
Что входит в комплект поставки?
Если ваша цель - «Умный дом» на базе Arduino, требуется подготовить следующее оборудование - саму плату Mega 2560 R3, модуль Ethernet (ENC28J60), датчик движения, а также другие датчики и контроллеры.
Кроме того, стоит подготовить кабель вида «витая пара», резистор, реле, переключатель и кабель для модуля Ethernet.
Необходимы и дополнительные инструменты - отвертки, паяльники и прочее.
Учтите, что покупать наборы для монтажа системы стоит в сертифицированных пунктах. Это объясняется тем, что при реализации проекта применяется электричество, а использование подделки может привести к снижению уровня безопасности.
Все программы для адаптации можно найти в сети на официальном сайте Arduino http://arduino.ru. При выборе датчиков стоит ориентироваться на задачи, которая должен решать «Умный дом».
Как правило, требуются датчики движения, температуры, открытия дверей и освещенности. Роль датчика открытия дверей может выполнять обычный геркон.
Прошивается плата с помощью специального софта, предназначенного для различных операционных систем, в том числе и кабеля USB. При этом в программаторах нет необходимости.
Что касается ПО, которое применяется в Ардуино, оно написано на языке Си. На число байт имеются определенные ограничения, но текущей памяти достаточно для реализации поставленной задачи.
Начало работы
Как только необходимое оборудование подготовлено, а проект разработан, можно приступать к выполнению поставленной задачи.
Этапы
При организации системы «Умный дом» на базе Ардуино, стоит действовать по следующему алгоритму:
- Инсталляция программного кода;
- Конфигурация приложения под применяемое устройство;
- Переадресация портов (для роутера);
- Проведение тестов;
- Внесение правок и так далее.
В Сети имеется весь необходимый софт на применяемое оборудование - его достаточно скачать с официального сайта и установить (ссылку смотрите выше).
Приложение позволяет увидеть информацию о датчиках. Если это требуется, настройки IP-адрес могут быть изменены.
Последовательность действий при подключении к компьютеру
Чтобы начать работать с Ардуино в Windows, сделайте следующие шаги:
- Подготовьте необходимое оборудование - USB-кабель и Arduino.
- Скачайте программу на странице arduino.cc/en/Main/Software.
- Подсоедините плату с помощью USB-кабеля. Проследите, чтобы загорелся светодиод PWR.
- Поставьте необходимый набор драйверов для работы с Ардуино. На этом этапе стоит запустить установку драйвера и дождаться завершения процесса.
После жмите на кнопку «Пуск» и перейдите в панель управления. Там откройте вкладку «Система и безопасность» и выберите раздел «Система». После открытия окна выберите «Диспетчер устройств», жмите на название Ардуино и с помощью правой кнопки мышки задайте команду обновления драйвера. Найдите строчку «Browse my computer for Driver software!», кликните по ней и выберите соответствующий драйвер для вашего типа платы - ArduinoUNO.inf (находится в папке с драйверами). Это может быть UNO, Mega 2560 или другая. 
- Запустите среду разработки Ардуино, для чего дважды кликните на значок с приложением.
- Откройте готовый пример (File - Examples - 1.Basics - Blink).
- Выберите плату. Для этого перейдите в секцию Tools, а дальше в Board Menu.
- Установите последовательный порт (его можно найти путем отключения и подключения кабеля).
- Скачайте скетч в Ардуино. Кликните на «Upload» и дождитесь мигания светодиодов TX и RX на плате. В завершение система показывает, что загрузка прошла успешно. Через несколько секунд после завершения работы должен загореться светодиод 13 L (он будет мигать оранжевым). Если это так, система готова к выполнению задач.
Работа с роутером
Для полноценной работы «Умного дома» важно правильно обращаться с роутером. Здесь требуется выполнить следующие действия - открыть конфигурацию, указать адрес Arduino IP, к примеру, 192.168.10.101 и открыть 80-й порт.
После требуется присвоить адресу доменное имя и перейти к процессу тестирования проекта. Учтите, что для такой системы запрещено применение открытого IP-адреса, ведь в этом случае высок риск взлома через Сеть.
Расширение возможности на Ардуино
Одной из возможностей умного дома является визуализация состояния автоматики и проходящих в системе процессов. Для этого рекомендуется применять отдельный сервер, обеспечивающий обработку состояний (может применяться программа Node.js).
Упомянутая программная технология применяется для решения интернет-задач, поэтому для визуализации «Умного дома» используется язык Java Script (именно с его помощью создается обработчик и сервер). Результаты можно увидеть на экране компьютера или ПК.
Для реализации задуманного подойдет ноутбук, обычный ПК или Raspberry Pi. Применение такой системы позволяет увеличить ее возможности. Так, если на плате Ардуино имеется небольшой объем памяти, на сервере такие ограничения отсутствуют. Программа пишется таким образом, чтобы обеспечить полное управление платформой.
При желании можно задать алгоритм, который будет фиксировать факт нахождения человека в доме, и собирать эту информацию. Если владелец ежедневно возвращается где-то к 17.30, за час может быть включен бойлер или отопительные устройства. По приходу домой человек попадает в теплое здание с горячей водой.
Программа может запомнить время, когда владелец ложится отдыхать и отключать нагрев воды. Таких нюансов, которые при необходимости вносятся в программу, множество. Именно наличие внешнего ПК дает большие возможности контроллеру на Ардуино.
Общение с Arduino
Чтобы узнать, какие действия осуществлять, процессор должен получить соответствующую команду. Общение производится с помощью специального языка, который адаптирован под работу с Ардуино и достаточно прост. При желании в нем легко работаться даже при отсутствии навыков программирования.
Оформление и отправка сообщения контроллеру называется программированием. Чтобы упростить процесс, разработана среда Arduino IDE, в состав которой входит множество программ. Их изучение позволяет получить массу полезной информации о работе с Ардуино.
Как можно управлять?
Как отмечалось, сервер Node.js позволяет связать между собой оборудование в доме. Одним из способов управления процессами являются облачные сервисы в Сети. При этом включить отопление или бойлер можно за один-два часа до приезда.
Еще один способ - управление с помощью сообщений (MMS или SMS). Этот вариант актуален в случае, когда нет связи с Интернетом. Одним из преимуществ системы является возможность получения информации о форс-мажорной ситуации (например, протечке). Здесь помогает плата Edison от компании Intel.
В итоге, что мы получим?
Сегодня Arduino востребовано среди людей, которые ничего не знают о программировании.
Причиной этому является простой интерфейс, а также ряд преимуществ - простой язык программирования, возможность создания своего алгоритма, благодаря открытому исходному коду, а также легкость переноса программ с помощью USB-кабеля. Необходимый для Ардуино софт имеется в Интернете, поэтому тут проблем нет.
Как видно, Ардуино - не просто плата, позволяющая подключить различные устройства. Это мощная база, которую можно использовать для создания «Умного дома». При этом нет нужды тратить большие деньги за дорогостоящие устройства, стоимость которых в 5-10 раз больше.
Это и есть основные преимущества системы.
К особенностям платы стоит отнести возможность подключения к компьютеру и получения визуализации процессов на дисплее планшета или ПК.
Управление автоматикой возможно через Интернет или посредством сообщений. Так что Ардуино отлично подходит для создания устройств повышенной сложности.
Эта плата отличается от других ардуинок большим количеством вводов и выводов, увеличенным объемом памяти и другими характеристиками, о которых мы расскажем ниже. Ардуино Мега представлена в нескольких версиях. Они практически не отличаются друг от друга. Отличия Arduino Mega 2560 R3 от предыдущих версий платы заключаются в следующих деталях:
- Для преобразования интерфейса USB-UART используется микроконтроллер ATmega16U2 в R3 версии и ATmega8U2 в версиях платы R1 и R2.
- Начиная с версии R2 на плате добавлен притягивающий резистор для линии HWB. Это делает процесс прошивки микроконтроллера более простым и удобным.
- В версии R3 были добавлена пара выводов для последовательного интерфейса I2C SDA и SCL.
- Так же была улучшена помехоустойчивость цепи сброса.
- Заменен микроконтроллер для работы с интерфейсом USB-UART с ATmega8U2 на ATmega16U2
Как можно заметить, изменения не повлияли на производительность. Поэтому дальше мы будем говорить только о последней версии этой платы.
Arduino Mega 2560 R3
Ардуино Мега 2560 снабжена микроконтроллером ATmega2560 с тактовой частотой 16 мГц.
Характеристики Ардуино Мега 2560
- Микроконтроллер: ATmega2560
- Тактовая частота: 16 мГц
- Рабочее напряжение: 5 В
- Предельные напряжения питания: 5-20 В
- Рекомендуемое напряжение питания: 7-12 В
- Максимальная сила тока с одного вывода: 40 мА
- Цифровые входы/выходы: 54
- Цифровые входы/выходы с поддержкой ШИМ: 15
- Аналоговые входы: 16
- Flash-память: 256 КБ (8 из них используются загрузчиком)
- SRAM: 8 КБ
- EEPROM: 4 КБ
Подключение Arduino Mega 2560 к питанию
Эту плату можно питать четырьмя разными способами:
- Через порт USB. Можно питать ардуино от компьютера, powerbank, смартфона (если он поддерживает режим OTG) или от адаптера, вставленного в розетку.
- Через пин +5V. Этот пин является не только выводом, но и вводом. Будьте внимательны! На этот пин нужно подавать ровно 5 вольт. В противном случае можно спалить сам микроконтроллер.
- Через штекер питания, расположенный на плате. Можно использовать, батарейки, аккумуляторы и разнообразные блоки питания. Этот штекер подключен к пину VIN. О напряжении и мерах предосторожности написано в следующем пункте.
- Через пин VIN. Ток от этого пина проходит через встроенный стабилизатор напряжения. По заявлениям производителя можно подавать от 5 до 20 вольт. Но это не совсем так. Так как стабилизатор имеет не 100% КПД, то при подаче 5 вольт на пин VIN напряжения может не хватить на питание микроконтроллера, да и на цифровых пинах будет не 5 вольт, а меньше. Также не стоит работать на максимальном напряжении. При 20 вольтах на пине VIN будет сильно греться стабилизатор напряжения, вплоть до выхода из строя. Поэтому рекомендуется использовать напряжение от 7 до 12 вольт.
Как уже было написано выше, плата имеет 54 цифровых пинов. Они могут быть как входом так и выходом. Рабочее напряжение этих пинов составляет 5 В. Каждый из них имеет подтягивающий резистор и поданное на один из этих пинов напряжения ниже 5 вольт все равно будет считаться как 5 вольт (логическая единица).
Аналоговые пины являются входами и не имеют подтягивающих резисторов. Они измеряют поступающее на них напряжение и возвращают значение от 0 до 1024 при использовании функции . Эти пины измеряют напряжение с точностью до 0,005 В.
ШИМ Arduino Mega
Если внимательно посмотреть на плату то можно увидеть значок тильды (~) рядом с некоторыми цифровыми пинами. Этот значок означает, что данный пин может быть использован как выход ШИМ. На некоторых платах ардуино этого значка нет так как производители не всегда находят место для этого символа на плате. У Arduino Mega есть 15 выводов ШИМ, это цифровые пины со 2 по 13 и с 44 по 46. Для использования ШИМ в Arduino есть специальная функция .
Другие пины:
- Serial: 0 (rx) и 1 (tx), Serial1: 19 (rx) 18 (tx), Serial2: 17 (rx) и 16 (tx), Serial3: 15 (rx) и 14 (tx) используются для передачи данных по последовательному интерфейсу.
- Выводы 53 (SS), 51 (MOSI), 50 (MISO), 52 (SCK) рассчитаны для связи по интерфейсу SPI.
- Так же на выводе 13 имеется встроенный в плату светодиод.
- 20 (SDA) и 21 (SCL) могут использоваться для связи с другими устройствами по шине I2C. Подробнее про этот интерфейс вы можете почитать на википедии . В среде разработке Arduino IDE есть встроенная библиотека «wire.h» для более легкой работы с I2C.
- Внешние прерывания: выводы 2 (прерывание 0), 3 (прерывание 1), 18 (прерывание 5), 19 (прерывание 4), 20 (прерывание 3) и 21 (прерывание 2). Эти выводы могут использоваться в качестве источников прерываний, возникающих при различных условиях: при низком уровне сигнала, при фронте, спаде или изменении сигнала. Для получения дополнительной информации см. функцию .
- AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Может быть задействован функцией .
- Reset. Формирование низкого уровня (LOW) на этом выводе приведет к перезагрузке микроконтроллера. Обычно этот вывод служит для функционирования кнопки сброса на платах расширения
Физические характеристики
Arduino Mega имеет следующие размеры: длина 102 мм и ширина 54 мм. Arduino Mega весит около 45 грамм. Плата имеет 4 отверстия для возможности ее закрепления на поверхности. Расстояние между выводами равняется 2,5 мм, кроме выводов 7 и 8. Между ними 4 мм.
Принципиальная схема
Флагманская платформа для разработки на базе микроконтроллера ATmega2560.
На плате предусмотрено всё необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 54 цифровых входа/выхода, 16 аналоговых входов, разъём для программирования USB, внешний разъём питания и кнопка сброса.
Подключение и настройка
Элементы платы
Микроконтроллер ATmega2560
Сердцем платформы Arduino Mega является 8-битный микроконтроллер семейства AVR - ATmega2560 с тактовой частотой 16 МГц. Контроллер предоставляет 256 КБ Flash-памяти для хранения прошивки, 8 КБ оперативной памяти SRAM и 4 КБ энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.
Микроконтроллер ATmega16U2
Микроконтроллер ATmega16U2 обеспечивает связь микроконтроллера ATmega2560 с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Arduino Mega 2560 определяется как виртуальный COM-порт.
Светодиодная индикация
Разъём USB
Разъём USB Type-B для питания и прошивки платформы Arduino Mega 2560 с помощью компьютера.
Разъём внешнего питания
Разъём для подключения внешнего питания от 7 В до 12 В.
Кнопка сброса
Аналог кнопки RESET обычного компьютера. Служит для сброса микроконтроллера.
Регулятор напряжения 5 В
LD1117S50CTR с выходом 5 вольт обеспечивает питание микроконтроллеров ATmega2560, ATmega16U2 и другой логики платформы. Максимальный выходной ток составляет 800 мА.
Регулятор напряжения 3,3 В
Линейный понижающий регулятор напряжения LP2985-33DBVR с выходом 3,3 вольта. Линия выведена только на пин 3V3 . Максимальный выходной ток составляет 150 мА.
Разъём ICSP
ICSP-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega2560. Также с применением библиотеки SPI данные выводы могут осуществлять связь с платами расширения по интерфейсу SPI. Линии SPI выведены на 6-контактный разъём, а также продублированы на цифровых пинах 50(MISO) , 51(MOSI) , 52(SCK) и 53(SS) .
Разъём ICSP1
ICSP-разъём для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega16U2.
Распиновка
Пины питания
VIN: Входной пин для подключения внешнего источника питания с напряжением в диапазоне от 7 до 12 вольт. Через контакт можно потреблять напряжение, когда устройство запитано через внешний разъём питания.
5V: Выходной пин от регулятора напряжения на плате с выходом 5 вольт и максимальных током 800 мА. Питать устройство через вывод 5V не рекомендуется - вы рискуете спалить плату.
3.3V: Выходной пин от регулятора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 150 мА. Питать устройство через вывод 3V3 не рекомендуется - вы рискуете спалить плату.
GND: Выводы земли.
IOREF: Контакт предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней.
AREF: Пин для подключения внешнего опорного напряжения АЦП относительно которого происходят аналоговые измерения при использовании функции analogReference() с параметром «EXTERNAL».
Порты ввода/вывода
Цифровые входы/выходы:
пины 0 – 53
Логический уровень единицы - 5 В, нуля - 0 В. Максимальный ток выхода - 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
Arduino Mega построена на микроконтроллере ATmega2560 (). Плата имеет 54 цифровых входа/выходов (14 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 16 аналоговых входов,4 последовательных порта UART, кварцевый генератор 16 МГц, USB коннектор, разъем питания, разъем ICSP и кнопка перезагрузки. Для работы необходимо подключить платформу к компьютеру посредством кабеля USB или подать питание при помощи адаптера AC/DC, или аккумуляторной батареей. Arduino Mega 2560 совместима со всеми платами расширения, разработанными для платформ или Duemilanove .
Схема и исходные данные
Краткие характеристики
| Микроконтроллер | ATmega2560 |
| Рабочее напряжение | 5В |
| Входное напряжение (рекомендуемое) | 7-12В |
| Входное напряжение (предельное) | 6-20В |
| Цифровые Входы/Выходы | 54 (14 из которых могут работат также как выходы ШИМ) |
| Аналоговые входы | 16 |
| Постоянный ток через вход/выход | 40 mA |
| Постоянный ток для вывода 3.3 В | 50 mA |
| Флеш-память | 256 KB (из которых 8 КB используются для загрузчика) |
| ОЗУ | 8 KB |
| Энергонезависимая память | 4 KB |
| Тактовая частота | 16MHz |
Питание
Arduino Mega может получать питание как через подключение по USB, так и от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.
Внешнее питание (не USB) может подаваться через преобразователь напряжения AC/DC (блок питания) или аккумуляторной батареей. Преобразователь напряжения подключается посредством разъема 2.1 мм с положительным полюсом на центральном контакте. Провода от батареи подключаются к выводам Gnd и Vin разъема питания (POWER).
Платформа может работать при внешнем питании от 6 В до 20 В. При напряжении питания ниже 7 В, вывод 5V может выдавать менее 5 В, при этом платформа может работать нестабильно. При использовании напряжения выше 12 В регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуемый диапазон от 7 В до 12 В.
Плата Mega2560, в отличие от предыдущих версий плат, не использует FTDI USB микроконтроллер. Для обмена данными по USB используется микроконтроллер Atmega8U2, запрограммированный как конвертер USB-to-serial.
Выводы питания:
- VIN . Вход используется для подачи питания от внешнего источника (в отсутствие 5 В от разъема USB или другого регулируемого источника питания). Подача напряжения питания происходит через данный вывод. Если питание подается на разьем 2.1mm, то на этот вход можно запитаться.
- 5V . Регулируемый источник напряжения, используемый для питания микроконтроллера и компонентов на плате. Питание может подаваться от вывода VIN через регулятор напряжения, или от разъема USB, или другого регулируемого источника напряжения 5 В.
- 3V3. Напряжение на выводе 3.3 В генерируемое микросхемой FTDI на платформе. Максимальное потребление тока 50 мА.
- GND. Выводы заземления.
Память
Микроконтроллер ATmega2560 имеет: 256 кБ флеш-памяти для хранения кода программы (4 кБ используется для хранения загрузчика), 8 кБ ОЗУ и 4 Кб EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM).
Входы и Выходы
Каждый из 54 цифровых выводов Mega, используя функции pinMode() , digitalWrite() , и digitalRead() , может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 5 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:
- Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX); Последовательная шина 1: 19 (RX) и 18 (TX); Последовательная шина 2: 17 (RX) и 16 (TX); Последовательная шина 3: 15 (RX) и 14 (TX). Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Выводы 0 и 1 подключены к соответствующим выводам микросхемы последовательной шины ATmega8U2.
- Внешнее прерывание: 2 (прерывание 0), 3 (прерывание 1), 18 (прерывание 5), 19 (прерывание 4), 20 (прерывание 3), и 21 (прерывание 2). Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt().
- PWM: 2 до 13 и 44-46. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функции analogWrite() .
- SPI: 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, например, используя библиотеку SPI . Также выводы SPI могут быть выведены на блоке ICSP, который совместим с платформами Uno, Duemilanove и Diecimila.
- LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.
- I2C: 20 (SDA) и 21 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI). Для создания используется библиотека Wire (информация на сайте Wiring). Расположение выводов на платформе Mega не соответствует расположению Duemilanove или Diecimila.
На платформе Mega2560 имеется 16 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Стандартно выводы имеют диапазон измерения до 5 В относительно земли, тем не менее имеется возможность изменить верхний предел посредством вывода AREF и функции analogReference().
Дополнительная пара выводов платформы:
- AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с функцией analogReference() .
- Reset. Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.
Связь
На платформе Arduino Mega2560 установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером, другими устройствами Arduino или микроконтроллерами. ATmega2560 поддерживает 4 порта последовательной передачи данных UART для TTL. Установленная на плате микросхема ATmega8U2 направляет один из интерфейсов через USB, предоставляя виртуальный COM порт программам на компьютере (машинам под упровлением Windows для корректной работы с виртуальным COM портом необоходим.inf файл, системы на базе OSX и Линукс, автоматически распознаю COM порт). Утилита мониторинга последовательной шины (Serial Monitor) среды разработки Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные при подключении к платформе. Светодиоды RX и TX на платформе будут мигать при передаче данных через микросхему ATmega8U2 и USB подключение (но не при использовании последовательной передачи через выводы 0 и 1).
Программирование
Микроконтроллер ATmega2560 поставляется с записанным загрузчиком, облегчающим запись новых программ без использования внешних программаторов. Связь осуществляется оригинальным протоколом STK500.
Имеется возможность не использовать загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через выводы блока ICSP (внутрисхемное программирование). находится в данной инструкции.
Код прошивки для контроллера ATmega8U2 доступен для свободного скачивания . Контроллер ATmega8U2 имеет собственный DFU загрузчик, который может быть активирован замыканием джампера на обратной стороне платы (рядом с картой Италии) и перезагрузкой контроллера. Для записи новой прошивки возможно использовать Atmel"s FLIP (под Windows) или (на Mac OS X или Linux). Также можно переписать прошивху внешним программатором, используя ISP вход.
Автоматическая (программная) перезагрузка
Mega разработана таким образом, чтобы перед записью нового кода перезагрузка осуществлялась самой программой, а не нажатием кнопки на платформе. Одна из линий ATmega8U2, управляющих потоком данных (DTR), подключена к выводу перезагрузки микроконтроллера ATmega2560 через конденсатор 100 нФ. Активация данной линии, т.е. подача сигнала низкого уровня, перезагружает микроконтроллер. Программа Arduino, используя данную функцию, загружает код одним нажатием кнопки Upload в самой среде программирования. Подача сигнала низкого уровня по линии DTR скоординирована с началом записи кода, что сокращает таймаут загрузчика.
Функция имеет еще одно применение. Перезагрузка Mega2560 происходит каждый раз при подключении к программе Arduino на компьютере с ОС Mac X или Linux (через USB). Следующие полсекунды после перезагрузки работает загрузчик. Во время программирования происходит задержка нескольких первых байтов кода во избежание получения платформой некорректных данных (всех, кроме кода новой программы). Если производится разовая отладка скетча, записанного в платформу, или ввод каких-либо других данных при первом запуске, необходимо убедиться, что программа на компьютере ожидает в течение секунды перед передачей данных.
На Mega2560 имеется возможность отключить линию автоматической перезагрузки разрывом соответствующей линии. Контакты микросхем с обоих концов линии затем могут быть соединены с целью восстановления. Линия маркирована «RESET-EN». Отключить автоматическую перезагрузку также возможно подключив резистор 110 Ом между источником 5 В и данной линией.
Токовая защита разъема USB
В Arduino Mega2560 встроена перезагружаемая плавкая вставка, защищающая порт USB компьютера от токов короткого замыкания и сверхтоков. Хотя практически все компьютеры имеют подобную защиту, тем не менее, данный предохранитель обеспечивает дополнительный барьер. Предохранитель автоматически прерывает обмен данных при прохождении тока более 500 мА через USB порт.
Физические характеристики и совместимость с платами расширения
Длинна и ширина печатной платы Mega2560 составляют 10,2 и 5.3 см соответственно. Разъем USB и силовой разъем выходят за границы данных размеров. Три отверстия в плате позволяют закрепить ее на поверхности. Расстояние между цифровыми выводами 7 и 8 равняется 0,4 см, хотя между другими выводами оно составляет 0,25 см.
Arduino Mega2560 совместима со всеми платами расширения, разработанными для платформ Uno, Duemilanove или Diecimila. Расположение выводов 0 - 13 (и примыкающих AREF и GND), аналоговых входов 0 - 5, силового разъема, блока ICSP, порта последовательной передачи UART (выводы 0 и 1) и внешнего прерывания 0 и 1 (выводы 2 и 3) на Mega соответствует расположению на вышеприведенных платформах. Связь SPI может осуществляться через блок ICSP, как на платформах Duemilanove / Diecimila, так и на Mega2560. Однако расположение выводов (20 и 21) связи I2C на платформе Mega не соответствуют расположению тех же выводов (аналоговые входы 4 и 5) на Duemilanove / Diecimila.