Cổng Arduino mega 2560. Cách làm một ngôi nhà thông minh bằng Arduino bằng chính đôi tay của bạn

Chi trả Arduino Mega 2560 r3 là bộ vi điều khiển mạnh nhất trong dòng về hiệu suất, dung lượng bộ nhớ và khả năng kết nối một số lượng lớn thiết bị với bo mạch. Cùng xem đặc điểm của Arduino Mega 2560, sơ đồ chân các cổng trên vi điều khiển và cách bố trí bo mạch để tận dụng tối đa khả năng của thiết bị này khi tạo dự án mới.

Arduino Mega 2560: sơ đồ chân bo mạch

Sơ đồ cổng trên bo mạch Arduino Mega R3 được hiển thị tại bức ảnh tiếp theo. Trang chủ tính năng đặc biệt Bộ vi điều khiển là số lượng cổng đầu vào/đầu ra kỹ thuật số và analog cũng như cổng UART tăng lên để liên lạc với các mô-đun ngoại vi. Không giống như Arduino Uno và Arduino Nano, trên bo mạch này, các cổng hoạt động thông qua giao diện I2C được đặt trên các chân 20 (SDA) và 21 (SCL).

Sơ đồ chân bo mạch Arduino Mega 2560 bằng tiếng Nga

Phần sụn của bộ vi điều khiển được thực hiện bằng ngôn ngữ lập trình Arduino, dựa trên C++ và sử dụng các thư viện tiêu chuẩn và độc quyền cho Arduino. Để kết nối các thiết bị và lắp ráp sơ đồ điệnđầu nối được sử dụng để kết nối với các chân của bo mạch. Bộ vi điều khiển này phù hợp cho các dự án nghiêm túc đòi hỏi hiệu suất cao.

Đặc điểm của Arduino Mega 2560

• Vi điều khiển: ATmega2560
• Tần số xung nhịp của bộ xử lý: 16 MHz
• Điện áp mức logic: 5 V
• Điện áp nguồn bo mạch: 7–12 V
• Cổng vào/ra mục đích chung: 54
• Dòng cổng I/O tối đa: 40mA
• Dòng ra tối đa của cổng 3.3V: 50 mA
• Dòng điện ra tối đa của cổng 5V: 800 mA
• Cổng Arduino Mega có hỗ trợ CPU: 15
• Cổng Arduino Mega được kết nối với ADC: 16
• Độ rộng bảng ADC: 10 bit
• Bộ nhớ flash của bo mạch: 256 KB
• Bộ nhớ EEPROM trên bo mạch: 4 KB
• RAM: 8 KB
• Kích thước của Arduino Mega: 101×53 mm

Arduino Mega 2560: mạch điện

Arduino Mega 2560: sơ đồ cổng, nguồn điện

Điện áp cung cấp của Arduino Mega 2560 khi được kết nối qua USB là 5 Volts. Khi kết nối nguồn qua đầu nối từ pin hoặc nguồn điện, nguồn của bo mạch sẽ tự động chuyển sang nguồn bên ngoài. Theo mô tả của nhà sản xuất, nguồn điện được khuyến nghị cho bo mạch Arduino Mega là từ 7 đến 16 Volts. Sơ đồ chân của các cổng bo mạch (bấm để mở trong cửa sổ mới) được hiển thị trong ảnh bên dưới.

Arduino Mega 2560: nguồn, kết nối

5V – điện áp ổn định 5 V được cung cấp cho chân bo mạch;
3,3V – điện áp ổn định 3,3 V được cung cấp cho chân;
VIN – điện áp bên ngoài được cấp vào chân;
IREF – thông báo về điện áp của bo mạch Arduino Mega;
GND – chân nối đất chung.

Arduino Mega 2560: phần sụn, bộ nhớ

Phần sụn được thực hiện trong Arduino IDE. Chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với phần tương tự của bo mạch Arduino Mega 2560 ban đầu từ Công ty Trung Quốc RobotDyn. Nền tảng này Nó không khác gì về đặc điểm so với bản gốc, nhưng đồng thời nó cho phép bạn tiết kiệm đáng kể tiền. Nó chỉ Đánh giá ngắn phí nếu cần thêm miêu tả cụ thể, sau đó tham khảo trang web của nhà sản xuất.

Bo mạch hỗ trợ ba loại bộ nhớ:

Tốc biến– Bộ nhớ 256 KB dùng để lưu trữ các chương trình mà người dùng tải vào vi điều khiển.

SRAM bộ nhớ là ĐẬP, nơi lưu trữ các biến được tạo trong bản phác thảo. Khi tắt nguồn, mọi dữ liệu trong bộ nhớ sẽ bị xóa.

EEPROM - bộ nhớ không bay hơi Dung lượng 4 KB cho phép bạn lưu lại dữ liệu sẽ không bị xóa khi tắt nguồn.

Cũng thường đọc:

Hệ thống Smart Home trên Arduino sử dụng có nhu cầu lớn giữa những người đang nỗ lực tạo ra thoải mái tối đaở nhà hoặc ở văn phòng.

Điểm đặc biệt của nó là khả năng kiểm soát hệ thống khác nhau không có sự tham gia của chủ sở hữu, bản chất là kết hợp các thiết bị điện tử thành một mạng để tiết kiệm năng lượng, điều khiển hệ thống chiếu sáng và các thiết bị điện, đồng thời thông báo khi có đột nhập vào nhà người không được phép và giải quyết các vấn đề khác.

Một trong những thành phần chính của hệ thống ngôi nhà thông minh trong biến thể đang được xem xét là Arduino. Nó là gì? Anh ấy làm việc như thế nào? Nó thực hiện những chức năng gì? Chúng tôi sẽ xem xét mọi thứ một cách chi tiết trong bài viết này.

Arduino là gì?

Arduino là một công cụ đặc biệt cho phép bạn thiết kế các thiết bị điện tử, có sự tương tác chặt chẽ hơn với môi trường vật lý so với các PC tương tự, thực tế không vượt quá thực tế ảo.

Nền tảng này dựa trên mã nguồn mở và bản thân thiết bị được xây dựng trên một bảng mạch in có tích hợp sẵn phần mềm.

Nói cách khác, Arduino - thiết bị nhỏ, cung cấp khả năng điều khiển các cảm biến, hệ thống chiếu sáng, tiếp nhận và truyền dữ liệu khác nhau.

Arduino bao gồm một bộ vi điều khiển, là một bộ vi xử lý được lắp ráp trên một mạch. Điểm đặc biệt của nó là khả năng thực hiện nhiệm vụ đơn giản. Tùy thuộc vào model, thiết bị Arduino có thể được trang bị bộ vi điều khiển nhiều loại khác nhau.

Có một số mẫu bảng, phổ biến nhất trong số đó là UNO, Mega 2560 R3.

Không ít tính năng quan trọng bảng mạch in bao gồm sự hiện diện của 22 chân, nằm xung quanh chu vi của sản phẩm. Chúng là analog và kỹ thuật số.

Điểm đặc biệt của cái sau là nó được điều khiển chỉ bằng hai tham số - một hoặc 0 logic. Đối với chân analog, có nhiều vùng nhỏ nằm trong khoảng từ 1 đến 0.

Ngày nay Arduino được sử dụng để tạo ra hệ thống điện tử, có khả năng tiếp nhận thông tin từ cảm biến khác nhau(kỹ thuật số và analog).

Các thiết bị Arduino có thể hoạt động cùng với phần mềm trên máy tính hoặc độc lập.

Đối với bảng, bạn có thể tự lắp ráp hoặc mua thành phẩm. Lập trình Arduinođược sản xuất bằng ngôn ngữ Wires.

ĐỌC CHỦ ĐỀ: đánh giá, thiết bị, kết nối và thiết lập bằng tay của chính bạn, các tình huống.

Arduino điều khiển cái gì?

Nhờ số lượng chân cắm lớn trên bảng mạch in nên có thể kết nối nhiều thiết bị khác nhau với Arduino, cụ thể:

Ngoài ra, một bộ cảm biến được kết nối với Arduino tùy theo nhiệm vụ được giao cho hệ thống. Theo quy định, các cảm biến ánh sáng, khói và thành phần không khí được lắp đặt, từ trường, độ ẩm, nhiệt độ và những thứ khác.

Nhờ tính năng này, Arduino trở thành thiết bị đa năng- “trung tâm não” của hệ thống Nhà thông minh với khả năng cấu hình có tính đến các nhiệm vụ được giao.

Hệ thống hoạt động như thế nào

Thiết bị Arduino hoạt động như sau. Thông tin được thu thập từ nhiều cảm biến khác nhau trong nhà được gửi qua mạng không dây trên máy tính bảng hoặc PC. Sử dụng thêm phần mềm đặc biệt xử lý và thực hiện dữ liệu một đội nhất định.

Chức năng chính được thực hiện bởi cảm biến trung tâm, bạn có thể tự mua hoặc lắp ráp. Các đầu nối trên bo mạch là tiêu chuẩn, giúp đơn giản hóa đáng kể việc lựa chọn các thành phần.

Dinh dưỡng

Arduino được cấp nguồn thông qua đầu nối USB hoặc từ nguồn điện bên ngoài. Nguồn điện áp được xác định chế độ tự động.

Nếu bạn chọn tùy chọn có nguồn điện bên ngoài không qua USB, bạn có thể kết nối pin hoặc nguồn điện (bộ chuyển đổi điện áp). Trong trường hợp sau, kết nối được thực hiện bằng đầu nối 2,1 mm có dấu “+” trên tiếp điểm chính.

Các dây từ pin được kết nối với các cực khác nhau của đầu nối nguồn - Vin và Gnd.

Vì hoạt động binh thương nền tảng yêu cầu điện áp từ 6 đến 20 volt. Nếu thông số giảm xuống dưới 7 volt, chân 5V có thể có điện áp thấp hơn và có nguy cơ bị hỏng.

Nếu bạn cấp nguồn 12 V, bộ điều chỉnh điện áp có thể quá nóng và làm hỏng bo mạch. Vì lý do này, mức tối ưu là cấp nguồn sử dụng 7 - 12 V.

Không giống như các loại bo mạch trước đây, Arduino Mega 2560 hoạt động mà không cần sử dụng bộ vi điều khiển USB FTDI. Để đảm bảo trao đổi thông tin qua USB, bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp được lập trình cho bộ chuyển đổi sẽ được sử dụng.

PHỔ BIẾN VỚI ĐỘC GIẢ: .

Arduino có các chân nguồn sau:

• 5V - được sử dụng để cung cấp điện áp cho vi điều khiển, cũng như các phần tử khác của bảng mạch in. Nguồn điện có thể điều chỉnh được. Điện áp được cung cấp qua đầu nối USB hoặc từ chân VIN, cũng như từ nguồn điện 5 Volt khác có khả năng điều chỉnh.
• VIN - được sử dụng để cung cấp điện áp cho nguồn bên ngoài. Đầu ra là cần thiết khi không thể cung cấp điện áp qua đầu nối USB hoặc nguồn bên ngoài khác. Khi điện áp được cấp vào giắc 2,1mm, đầu vào này sẽ được sử dụng.
• 3V3 là một chân có điện áp là hệ quả của hoạt động của chính chip FTDI. Mức tiêu thụ dòng điện tối đa cho phần tử này là 50 mA.
• GND - thiết bị đầu cuối nối đất.

Sơ đồ lệ phí trong định dạng pdf bạn có thể thấy .

Sự liên quan

Khả năng của Arduino cho phép bạn kết nối một nhóm thiết bị cung cấp kết nối ổn định với PC, cũng như các thành phần hệ thống khác - bộ vi điều khiển hoặc các bo mạch Arduino tương tự.

Mẫu ATmega 2560 được phân biệt bởi sự hiện diện của 4 cổng mà qua đó dữ liệu có thể được truyền cho TTL và UART. Một chip ATmega 8U2 đặc biệt trên bo mạch truyền giao diện (một trong số chúng) thông qua đầu nối USB. Đổi lại, các chương trình trên PC sẽ nhận được COM ảo.

Có những sắc thái ở đây phụ thuộc vào loại hệ điều hành:

• Nếu Linux được cài đặt trên PC, quá trình nhận dạng sẽ tự động diễn ra.
• Nếu bạn đang sử dụng Windows, bạn sẽ cần thêm tệp .inf.

Sử dụng tiện ích giám sát, thông tin được gửi và nhận trong định dạng văn bản sau khi kết nối với hệ thống.

Đèn LED TX và RX nhấp nháy cho biết đang truyền dữ liệu. Để gửi thông tin tuần tự, nó được sử dụng thư viện đặc biệt Phần mềm nối tiếp.

Các tính năng của ATmega 2560 bao gồm sự hiện diện giao diện SPI và I2C. Ngoài ra, Arduino còn có thư viện Wire.

Dự án phát triển

TRÊN thị trường hiện đại trình bày nhiều Thiết bị Arduino có cấu hình khác nhau. Nhưng giải pháp phổ quát“cho mọi dịp” không tồn tại. Tùy thuộc vào nhiệm vụ trước mắt, mỗi bộ được chọn riêng. Để tránh sai lầm, cần phải phát triển dự án.

Những dự án nào có thể được tạo trên Arduino?

Arduino cho phép bạn tạo ra nhiều dự án độc đáo. Đây chỉ là một vài trong số họ:

• Giải khối Rubik (hệ thống giải trong 0,887 giây);
• Kiểm soát độ ẩm tầng hầm;
• Tạo ra những bức tranh độc đáo;
• Gửi tin nhắn;
• Robot cân bằng trên hai bánh xe;
• máy phân tích phổ âm thanh;
• Đèn Origami với cảm biến điện dung;
• Cánh tay robot điều khiển bằng Arduino;
• Viết thư trong không khí;
• Kiểm soát đèn flash và nhiều hơn nữa.

Lập dự án cho ngôi nhà thông minh

Hãy xem xét một tình huống cần thiết phải thực hiện tự động hóa cho một ngôi nhà có một phòng.

Một tòa nhà như vậy bao gồm năm khu vực chính - sảnh vào, hiên nhà, nhà bếp, phòng tắm và phòng khách.

Khi lập một dự án, cần xem xét những điều sau:

• Hiên nhà. Đèn được bật trong hai trường hợp - khi chủ nhà đến gần ngôi nhà vào ban đêm và khi cửa mở (khi một người rời khỏi tòa nhà).
• PHÒNG TẮM. Nồi hơi có công tắc nguồn sẽ tắt khi đạt đến nhiệt độ nhất định. Lò hơi được điều khiển tùy thuộc vào sự sẵn có của tự động hóa thích hợp. Khi vào phòng, mui xe phải được kích hoạt và đèn sẽ sáng.
• HÀNH TRÌNH. Điều này đòi hỏi đèn phải bật khi trời tối (tự động), cũng như hệ thống phát hiện chuyển động. Vào ban đêm, bóng đèn công suất thấp sẽ bật lên, giúp loại bỏ sự khó chịu cho những cư dân khác trong nhà.
• PHÒNG . Đèn được bật bằng tay, nhưng nếu cần và với cảm biến chuyển động, thao tác này có thể diễn ra tự động.
• PHÒNG BẾP . Việc bật tắt đèn trong bếp được thực hiện theo chế độ thủ công. Cho phép tự động tắt máy trong trường hợp không di chuyển quanh phòng kéo dài. Nếu một người bắt đầu nấu thức ăn, mui xe sẽ được kích hoạt.

Các thiết bị sưởi ấm thực hiện nhiệm vụ duy trì nhiệt độ cần thiết trong phòng. Nếu không có người trong nhà, giới hạn nhiệt độ thấp hơn sẽ giảm xuống một mức nhất định.

Sau khi có người xuất hiện trong tòa nhà, thông số này sẽ tăng lên giá trị trước đó. Việc thu hồi không khí được thực hiện khi hệ thống phát hiện sự có mặt của chủ sở hữu. Thời gian của quá trình không quá 10 phút mỗi giờ.

Điều cần lưu ý là nếu bạn định lắp đặt chúng trong nhà thì để kiểm soát chúng, tốt hơn hết bạn nên sử dụng các ứng dụng trên thiêt bị di động, WIFI hoặc qua tin nhắn SMS.

Lập trình trực quanđối với Arduino có thể được thực hiện bằng cách sử dụng ứng dụng đặc biệt FLProg, có thể tải xuống từ trang web chính thức http://flprog.ru/.

Chúng tôi chọn thiết bị cho dự án bằng ví dụ về Arduino Mega 2560 R3

Để tạo hệ thống đầy đủ“Ngôi nhà thông minh” và việc thực hiện các chức năng được giao, điều quan trọng là phải tiếp cận đúng cách cấu hình và lựa chọn thiết bị.

Những gì bao gồm trong gói?

Nếu mục tiêu của bạn là “Ngôi nhà thông minh” trên Dựa trên Arduino, bạn cần chuẩn bị các thiết bị sau - bo mạch Mega 2560 R3, mô-đun Ethernet (ENC28J60), cảm biến chuyển động, cũng như các cảm biến và bộ điều khiển khác.

Ngoài ra, cần chuẩn bị một sợi cáp như “ cặp xoắn", điện trở, rơle, công tắc và cáp cho mô-đun Ethernet.

Cần thiết và công cụ bổ sung- tua vít, mỏ hàn, v.v.

Xin lưu ý rằng bạn nên mua bộ dụng cụ lắp đặt hệ thống tại các điểm được chứng nhận. Điều này là do dự án sử dụng điện và việc sử dụng hàng giả có thể dẫn đến giảm độ an toàn.

Tất cả các chương trình thích ứng có thể được tìm thấy trực tuyến trên trang web chính thức của Arduino http://arduino.ru. Khi lựa chọn cảm biến, bạn nên tập trung vào những nhiệm vụ mà Smart Home phải giải quyết.

Thông thường, cần có cảm biến chuyển động, nhiệt độ, độ mở cửa và ánh sáng. Vai trò của cảm biến mở cửa có thể được thực hiện bằng công tắc sậy thông thường.

Bảng mạch được flash bằng phần mềm đặc biệt được thiết kế cho nhiều mục đích khác nhau. các hệ điều hành, bao gồm cáp USB. Trong trường hợp này, không cần lập trình viên.

Đối với phần mềm được sử dụng trong Arduino, nó được viết bằng ngôn ngữ C. Trên mỗi số byte có sẵn hạn chế nhất định, Nhưng bộ nhớ hiện tạiđủ để hoàn thành nhiệm vụ.

Bắt đầu công việc

Càng sớm càng thiết bị cần thiết chuẩn bị và dự án được phát triển, bạn có thể bắt đầu hoàn thành nhiệm vụ.

Giai đoạn

Khi tổ chức hệ thống Smart Home dựa trên Arduino, bạn nên tuân theo đến thuật toán sau:

• Cài đặt Mã chương trình;
• Cấu hình ứng dụng cho thiết bị được sử dụng;
• Chuyển tiếp cổng (cho bộ định tuyến);
• Thực hiện các bài kiểm tra;
• Thực hiện chỉnh sửa và như vậy.

Internet có tất cả phần mềm cần thiết trên thiết bị được sử dụng - chỉ cần tải xuống từ trang web chính thức và cài đặt nó (xem liên kết ở trên).

Ứng dụng này cho phép bạn xem thông tin về cảm biến. Nếu được yêu cầu, cài đặt địa chỉ IP có thể được thay đổi.

Trình tự thao tác khi kết nối với máy tính

Để bắt đầu với Arduino trên Windows, hãy làm bước tiếp theo:

Làm việc với bộ định tuyến

Vì công việc đầy đủ Trong một ngôi nhà thông minh, điều quan trọng là phải xử lý bộ định tuyến một cách chính xác. Ở đây bạn cần phải làm những hành động sau- mở cấu hình, chỉ định địa chỉ IP Arduino, ví dụ: 192.168.10.101 và mở cổng 80.

Sau đó bạn cần chỉ định một địa chỉ Tên miền và chuyển sang quá trình thử nghiệm dự án. Xin lưu ý rằng đối với hệ thống như vậy, việc sử dụng địa chỉ IP công cộng bị cấm vì trong trường hợp này có nguy cơ bị hack thông qua Mạng rất cao.

Mở rộng khả năng trên Arduino

Một trong những khả năng nhà thông minh là trực quan hóa trạng thái tự động hóa và các quá trình diễn ra trong hệ thống. Để thực hiện việc này, nên sử dụng một máy chủ riêng cung cấp khả năng xử lý trạng thái (có thể sử dụng chương trình Node.js).

Được nhắc đến công nghệ phần mềmđược sử dụng để giải quyết các vấn đề về Internet, do đó nó được sử dụng để hình dung “Ngôi nhà thông minh” ngôn ngữ Java Script (nhờ sự trợ giúp của nó mà trình xử lý và máy chủ được tạo ra). Kết quả có thể được nhìn thấy trên máy tính hoặc màn hình PC của bạn.

Để hiện thực hóa kế hoạch một chiếc máy tính xách tay sẽ làm được, PC thông thường hoặc Raspberry Pi. Việc sử dụng một hệ thống như vậy cho phép bạn tăng khả năng của nó. Vì vậy, nếu bo mạch Arduino có dung lượng bộ nhớ nhỏ thì sẽ không có hạn chế nào như vậy trên máy chủ. Chương trình được viết theo cách để cung cấp toàn quyền kiểm soát nền tảng.

Nếu muốn, bạn có thể thiết lập một thuật toán sẽ ghi lại sự thật rằng có một người đang ở trong nhà và thu thập thông tin này. Nếu chủ nhà trở về vào khoảng 5h30 chiều hàng ngày thì nồi hơi hoặc thiết bị sưởi ấm có thể được bật trước một giờ. Khi về đến nhà, một người thấy mình đang ở trong một tòa nhà ấm áp với nước nóng.

Chương trình có thể ghi nhớ thời gian chủ nhà đi ngủ và tắt máy nước nóng. Có nhiều sắc thái như vậy, nếu cần, sẽ được đưa vào chương trình. Chính sự hiện diện của một PC bên ngoài đã mang đến những cơ hội tuyệt vời cho bộ điều khiển Arduino.

Giao tiếp với Arduino

Để biết những hành động cần thực hiện, bộ xử lý phải nhận được lệnh thích hợp. Việc truyền thông được thực hiện bằng cách sử dụng ngôn ngữ đặc biệt, được điều chỉnh để làm việc với Arduino và khá đơn giản. Nếu muốn, nó có thể dễ dàng làm việc ngay cả khi không có kỹ năng lập trình.

Việc định dạng và gửi tin nhắn tới bộ điều khiển được gọi là lập trình. Để đơn giản hóa quy trình, một môi trường đã được phát triển Arduino IDE, bao gồm nhiều chương trình. Nghiên cứu chúng cho phép chúng ta thu được rất nhiều thông tin hữu ích về làm việc với Arduino.

Làm thế nào bạn có thể quản lý?

Như đã lưu ý, máy chủ Node.js cho phép bạn kết nối các thiết bị trong nhà. Một cách để quản lý các quy trình là dịch vụ điện toán đám mây trực tuyến. Trong trường hợp này, bạn có thể bật hệ thống sưởi hoặc nồi hơi từ một đến hai giờ trước khi đến.

Một cách khác là kiểm soát việc sử dụng tin nhắn (MMS hoặc SMS). Tùy chọn này có liên quan khi không có kết nối với Internet. Một trong những ưu điểm của hệ thống là khả năng thu thập thông tin về tình huống bất khả kháng (ví dụ: rò rỉ). Bảng mạch Edison từ Intel.

Cuối cùng, chúng ta nhận được gì?

Ngày nay, Arduino đang được những người không biết gì về lập trình có nhu cầu.

Lý do cho điều này là do giao diện đơn giản cũng như một số ưu điểm - ngôn ngữ lập trình đơn giản, khả năng tạo thuật toán của riêng bạn nhờ khả năng mở mã nguồn, cũng như sự dễ dàng chuyển các chương trình bằng cáp USB. Phần mềm cần thiết cho Arduino có sẵn trên Internet nên không có vấn đề gì ở đây.

Như bạn có thể thấy, Arduino không chỉ là một bo mạch cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị khác nhau. Cái này căn cứ mạnh mẽ, có thể được sử dụng để tạo ra Ngôi nhà thông minh. Đồng thời, không cần thiết phải chi nhiều tiền cho những thiết bị đắt tiền, giá thành gấp 5-10 lần.

Đây là những ưu điểm chính của hệ thống.

Các tính năng của bảng bao gồm khả năng kết nối với máy tính và trực quan hóa các quy trình trên màn hình của máy tính bảng hoặc PC.

Có thể điều khiển tự động hóa thông qua Internet hoặc qua tin nhắn. Vì vậy, Arduino rất tốt cho việc tạo ra các thiết bị có độ phức tạp cao hơn.

Arduino Mega 2560- đây là một phiên bản mở rộng. Arduino Mega được xây dựng trên vi điều khiển ATmega2560. Bảng mạch có 54 đầu vào/đầu ra kỹ thuật số (14 trong số đó có thể được sử dụng làm đầu raPWM), 16 đầu vào analog, 4 cổng nối tiếp UART dao động tinh thể 16 MHz, đầu nối USB, đầu nối nguồn, đầu nối ICSP và nút đặt lại. Để vận hành, bạn phải kết nối nền tảng với máy tính của mình qua cáp USB hoặc cấp nguồn bằng bộ chuyển đổi AC/DC, hoặc ắc quy. Arduino Mega 2560 tương thích với tất cả các board mở rộng được thiết kế cho các nền tảng Arduino Uno hoặc Duemilanove.

Đặc điểm của Arduino Mega 2560

Nguồn cấp cho Arduino Mega 2560

Arduino Mega có thể được cấp nguồn thông qua kết nối USB hoặc từ nguồn điện bên ngoài. Nguồn điện được chọn tự động.

Nguồn điện bên ngoài (không phải USB) có thể được cấp qua bộ chuyển đổi điện áp AC/DC (nguồn điện) hoặc pin. Bộ chuyển đổi điện áp được kết nối thông qua giắc cắm 2,1 mm với cực dương ở chân giữa. Các dây từ pin được kết nối với chân Gnd và Vin của đầu nối nguồn (POWER).

Nền tảng có thể hoạt động với nguồn điện bên ngoài từ 6V đến 20V. Khi điện áp cung cấp dưới 7V, chân 5V có thể xuất ra dưới 5V và nền tảng có thể không ổn định. Nếu bạn sử dụng điện áp cao hơn 12V, bộ điều chỉnh điện áp có thể bị quá nhiệt và làm hỏng bo mạch. Phạm vi khuyến nghị là 7V đến 12V.

Bảng Mega2560, không giống như những phiên bản trước bo mạch, không sử dụng bộ vi điều khiển USB FTDI. Để trao đổi dữ liệu qua USB, bộ vi điều khiển Atmega8U2 được sử dụng, được lập trình dưới dạng bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp.

Các chân nguồn:

• số VIN. Đầu vào được sử dụng để cấp nguồn từ nguồn bên ngoài (trong trường hợp không có 5 V từ đầu nối USB hoặc thiết bị khác). nguồn quy địnhđồ ăn). Điện áp cung cấp được cung cấp thông qua kết luận này. Nếu nguồn được cấp cho đầu nối 2.1mm thì đầu vào này có thể được cấp nguồn.
• 5V. Nguồn điện áp được điều chỉnh dùng để cấp nguồn cho bộ vi điều khiển và các bộ phận trên bo mạch. Nguồn có thể được cấp từ chân VIN thông qua bộ điều chỉnh điện áp hoặc từ đầu nối USB hoặc nguồn 5V được điều chỉnh khác.
• 3V3.Điện áp chân 3,3V được tạo ra bởi chip FTDI trên nền tảng. Tiêu thụ tối đa hiện tại 50mA.
• GND. Thiết bị đầu cuối nối đất.

So sánh Arduino Mega 2560 và UNO

Kích thước của Arduino Mega 2560

Kích thước bảng là 10,16 × 5,3 cm (so với 6,9 × 5,3 cm của mẫu cơ sở). Ổ cắm cho cung cấp điện bên ngoài và USB nhô ra ngoài ranh giới được chỉ định vài mm. Bảng có chỗ để gắn bằng vít hoặc ốc vít. Khoảng cách giữa các tiếp điểm là 0,1” (2,54 mm), nhưng trong trường hợp tiếp điểm thứ 7 và thứ 8 thì khoảng cách là 0,16”.

Mua Arduino ở đâu

Bộ dụng cụ Arduino có thể được mua trên trang web chính thức và trong nhiều cửa hàng trực tuyến.

Giá cả hấp dẫn nhất, khuyến mãi đặc biệt liên tục và miễn phí vận chuyển trên các trang web Cửa hàng Trung Quốc AliExpress và DealExtreme. Nếu bạn không có thời gian chờ đợi bưu kiện từ Trung Quốc, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng cửa hàng trực tuyến

Có lẽ tất cả những ai quan tâm đến vấn đề này đều biết về Arduino. Đối với phần còn lại - các bo mạch trên chip ATMega (hầu hết) thuận tiện cho việc phát triển và tạo mẫu.
Cái hay của hệ sinh thái Arduino là có các bo mạch với các đầu nối thuận tiện cho việc tạo mẫu, với một lượng lớnđầu vào và đầu ra có thể lập trình, được kết nối qua USB với máy tính. IDE miễn phí để viết chương trình và chương trình cơ sở flash board. Một số lượng đáng kể các card mở rộng (tấm chắn) kết nối trực tiếp với các đầu nối bo mạch. VÀ số lượng lớn tất cả các loại cảm biến, động cơ servo, bộ truyền động và màn hình.

Ngoài ARDUINO (hai công ty - một ở Ý, thứ hai ở Mỹ), còn có một số lượng lớn bảng tương thích được sản xuất tại Trung Quốc.

Hôm nay tôi có trong tay mẫu bo mạch cũ hơn - Arduino Mega 2560.
Đến trong một hộp và túi chống tĩnh điện.

Đánh giá theo dòng chữ, nó được sản xuất tại Ý.

Nhìn từ trên cao.

Bảng được làm bằng sợi thủy tinh, phủ sơn bóng màu xanh, chữ khắc được sơn màu trắng. Mọi thứ đều được hàn rất cẩn thận, không có dấu vết của chất trợ dung. Những điểm yếu nhỏ - bộ cộng hưởng thạch anh được đặt hơi lệch.
Kết nối với máy tính bằng cáp máy in USB.
Có giắc cắm 2,1 mm để cấp nguồn bên ngoài. Thêm vào liên hệ nội bộ.

Đặc trưng

Chiều dài 100 mm
Chiều rộng 53 mm
Chiều cao 15 mm

Vi điều khiển ATmega2560
Điện áp hoạt động 5V
Điện áp cung cấp (khuyến nghị) 7-12V
Điện áp cung cấp (giới hạn) 6-20V
I/O kỹ thuật số 54 (trong đó 15 có thể được sử dụng làm đầu raPWM)
Đầu vào tương tự 16
Dòng điện tối đa trên mỗi chân 40 mA
Dòng điện đầu ra pin tối đa 3,3V 50mA
Bộ nhớ flash 256 KB trong đó 8 KB được sử dụng cho bộ nạp khởi động
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Tần số đồng hồ 16 MHz

Kiểm tra

Bo mạch được cung cấp trực tiếp từ nhà máy với bộ tải khởi động chương trình cơ sở và chương trình nhấp nháy, giúp tần số khác nhau nhấp nháy với đèn LED được hàn vào chân 13.
Trên một số bảng, tần số này là 1 Hz, trên bảng của tôi là khoảng 5 Hz.
Để kiểm tra chức năng, tôi đã kết nối 8 đèn LED với Arduino thông qua thanh ghi thay đổi và nhấp nháy chúng. Và sau đó ở đầu ra, xung điện là một miliampe quay số. Video bên dưới

Trong một vòng lặp, chúng ta đếm từ 0 đến 255

Cứ sau 1/4 giây chúng ta lại tăng độ rộng xung.

Về tính năng kết nối. Trên Mac và Linux, trước khi khởi động Arduino IDE, bạn cần kết nối bo mạch với máy tính, sau đó trong Arduino IDE chọn cổng mà bo mạch của chúng ta được kết nối.

Tổng cộng.
Với số tiền hợp lý, tôi đã nhận được thanh toán từ đặc điểm tối đa. Tôi khuyên bạn nên.

Sản phẩm được cửa hàng cung cấp để viết đánh giá. Đánh giá được công bố theo khoản 18 của Quy tắc trang web.

Arduino là nền tảng phổ biến nhất để triển khai dự án khác nhau, thích hợp cho các kỹ sư không muốn lập trình các bộ vi điều khiển “trống” và về nguyên tắc, muốn giảm giao tiếp với môi trường phần mềmđến mức tối thiểu. Nhưng ngay cả trong cấu hình cơ bản, nó cũng có cái riêng đá dưới nước, về điều đó tốt hơn là nên biết trước.

Hãy cùng tìm hiểu xem sớm hay muộn bạn sẽ gặp phải những vấn đề gì và dự án Arduino nào không thể được thiết kế hiệu quả cho một bộ vi điều khiển tiêu chuẩn?

Dần dần đặt ra cho mình những nhiệm vụ phức tạp hơn và tham gia vào những phát triển mới trên MK này, cuối cùng bạn sẽ gặp phải hai vấn đề chính với bảng tiêu chuẩn:

1. Kích thước chưa tối ưu, không phù hợp để bố trí thuận tiện trong nhiều trường hợp.
2. Thiếu số lượng chân cho dữ liệu vào/ra.

Vấn đề đầu tiên. Việc giảm thiểu không gian chiếm dụng cực kỳ dễ dàng - chỉ cần sử dụng các loại MK đặc biệt, có thể là nano hoặc mini. Ở đây có một số tính năng bị thiếu bộ nhớ, chẳng hạn như trên Attiny85, nhưng đối với chức năng đơn giản thì điều này không quá quan trọng.

Tất nhiên là để biết thêm nhiệm vụ phức tạp bạn có thể mua các mô-đun đặc biệt có bổ sung bộ nhớ để được hướng dẫn, nhưng điều này loại bỏ hoàn toàn mọi ưu điểm của nano, vì kích thước giảm sẽ được bù đắp khe bổ sung dưới con chip và một chốt bận. Vấn đề này không áp dụng cho tất cả các bo mạch và cùng một nano có khả năng sao chép hoàn toàn chức năng của uno.

Vấn đề thứ hai- kém dễ chịu hơn, nhưng có một số cách để giải quyết:

1. Mở rộng số lượng chân bằng cách sử dụng sổ đăng ký thay đổi. Phương pháp này có một số nhược điểm, chẳng hạn như thiếu xung điều khiển xung cho các chân mở rộng và chỉ ứng dụng cho tín hiệu đầu ra. Nhưng trong một số trường hợp, những chiếc nạng như vậy có thể cứu vãn tình thế, giúp bạn tiết kiệm tiền và thời gian.
2. Kết hợp một cặp MK trên một nền tảng, sau đó, thông qua một “cầu nối” đặc biệt, tạo ra kết nối giữa chúng. Ở đây cần áp dụng một số mẫu thiết kế để không làm tắc nghẽn bộ đệm của từng bộ điều khiển với thông tin từ bộ điều khiển khác, do đó làm hệ thống bị quá tải. Giải pháp sẵn sàngđã được đăng trên trang web của chúng tôi, nhưng để sử dụng chúng, bạn vẫn phải tìm hiểu kỹ phần mềm sản phẩm mà không phải ai cũng muốn làm. Thật vậy, trong trường hợp này, giá trị của nền tảng Arduino đã bị vô hiệu hóa.

Như chúng ta thấy, cả hai cách thoát khỏi tình huống đều liên quan đến “nạng” và chúng không thể được gọi là tao nhã. Nhưng đây không phải là vấn đề duy nhất. Chúng hoạt động một phần hoặc vô hiệu hóa các ưu điểm của hệ thống, điều này hoàn toàn không thể chấp nhận được đối với bất kỳ dự án phức tạp nào.

May mắn thay, có một cách tiếp cận thứ ba, được sử dụng ngày càng thường xuyên hơn - các dự án không còn phải chịu đựng sự dư thừa của những chiếc “nạng” này nữa. Ngoài ra còn có một bo mạch tương tự hỗ trợ máy chủ USB, nhưng trước tiên chúng ta hãy nhìn vào MK chính.

Điều đầu tiên đập vào mắt bạn khi làm quen với 2560 là: vẻ bề ngoài, bởi vì nó dài hơn 1,8 lần so với Uno, đây là một điều cần thiết để có thể chứa tới 54 cổng trên đó. Hơn nữa, 15 trong số chúng có thể được sử dụng làm nguồn tín hiệu điều chỉnh dòng điện hoặc các thông số hệ thống khác. Việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách sử dụng điều chế độ rộng xung và thêm 16 cổng đầu vào có thể xử lý tín hiệu số và được sử dụng như nhau đầu ra kỹ thuật số. Kết quả là chúng ta có được một bo mạch mỏng hơn, dài hơn và nhiều chức năng hơn.

4 thiết bị được cài đặt để liên lạc với một số loại thiết bị Giao diện UART, trên các chân 0, 1, 14, 19. Hơn nữa, một trong số chúng được chuyển hướng tới USB bằng vi điều khiển ATmega8U2, được sử dụng để thay thế cho USB-TTL thông thường, vốn được sử dụng ở mọi nơi trong các bo mạch cũ. Tuy nhiên, điều quan trọng hơn là phần sụn được đặt trong kho lưu trữ công cộng và do đó, bất kỳ ai cũng có thể tải xuống và sửa đổi. Để giao tiếp với màn hình, có các công nghệ SPI và I2C mà bạn cũng có thể sử dụng trong dự án của mình.

Thông số kỹ thuật

Ừm, để cụ thể hơn thì thông số kỹ thuật của bộ điều khiển này là:

1. Tốc độ xung nhịp lõi đạt 16 MHz.
2. Điện áp cảm nhận được là 5 Volts.
3. Điện áp tối đa cho phép trên mạch là 20 V.
4. Theo đó, mức trung bình được khuyến nghị để hoạt động là 9 V +-2 V
5. Từ một đầu ra, dòng điện tối đa có thể đạt tới 40 mA.
6. Chà, điều chính là có 54 chân kỹ thuật số, 15 chân trong số đó hỗ trợ điều khiển từ xa.
7. Chỉ có 16 cái tương tự, nhưng đối với hầu hết các dự án, điều này là đủ.
8. Có sẵn bộ nhớ vĩnh viễn là 256 KB, nhưng hãy nhớ rằng trình biên dịch sử dụng 8.
9. Bộ nhớ hoạt động chỉ có 8 KB.

Tất cả những đặc điểm này phải được ghi nhớ để chọn các dự án phù hợp với các thông số cho Arduino mega 2560. Suy cho cùng, không phải trong mọi tình huống đều có chỗ để lắp một con chip dài như vậy, và thực sự là sẽ cần đến nó.

Các dự án Arduino phổ biến và thú vị sử dụng bộ điều khiển 2560

Không giống như các đối tác của nó, MK này có đủ đặc điểm để thực hiện những gì mà ngày hôm qua dường như không thể thực hiện được trên một bảng như vậy. Vì vậy, trong số các dự án thú vị, đáng chú ý là Mega Server được chính phủ Nga hỗ trợ, ý tưởng của dự án này là sử dụng các bộ điều khiển này làm cơ sở cho máy chủ tài nguyên web.

Đương nhiên, dự án có những hạn chế nghiêm trọng về bộ nhớ, do thực tế là phần mở rộng duy nhất là thẻ SD và Ethernet chỉ hỗ trợ 32 GB. Nhưng với kích thước của máy chủ cuối, những đặc điểm này dường như không quá quan trọng.

Nhìn chung, sản phẩm không có gì đặc biệt hay đổi mới vì nó chỉ cung cấp các công nghệ web front-end, chỉ cần gửi các tệp tương ứng cho khách hàng là đủ và chính trình duyệt sẽ biên dịch sản phẩm cuối cùng. Theo đó, bạn không cần phải bận tâm đến bất kỳ bộ tiền xử lý hoặc trình thông dịch nào, điều này giúp đơn giản hóa đáng kể nhiệm vụ của các nhà phát triển.

Tuy nhiên, khả năng đặt máy chủ của bạn trong túi và chạy nó từ mọi nơi trên Internet vốn đã rất tuyệt vời và cũng cho phép bạn xem xét vấn đề về kích thước máy tính lớn từ một góc độ khác.

Nhưng đây không phải là những dự án duy nhất có thể được thực hiện trên diễn đàn. Tuy nhiên, phần lớn còn lại có thể được chia thành:

1. Tiêu chuẩn cho Arduino.
2. Phòng nồi hơi tự động.
3. Robot pha chế rượu. Đây là một trong những dự án thú vị nhất đã bùng nổ trực tuyến gần đây. Tất cả các nguồn đều có sẵn miễn phí và do đó, không ai ngăn cản bạn tự mình lặp lại trải nghiệm.

Nguồn cấp cho Arduino Mega 2560

Để cấp nguồn cho bo mạch, bạn chỉ cần kết nối nguồn dòng 9-10 V với chân tương ứng, điều chính là điều khiển điện áp sao cho không vượt quá mức tối đa có sẵn là 20 V.

Kết nối với máy tính

Để kết nối với máy tính, bo mạch sử dụng giao thức USB-TTL hoặc USB-c, tùy thuộc vào loại bạn quyết định mua. Nếu không, bạn sẽ cần phần mềm tiêu chuẩn để lập trình và làm việc với Arduino thông qua PC, tùy thuộc vào hệ điều hành của bạn.