La Arduino Mega 2560 es una placa basada en el microcontrolador ATmega2560. Dispone de 54 entradas y salidas digitales, de las cuales 15 pueden ser usadas como salidas PWM (Pulse Wide Modulation), 4 puertos seriales por hardware (UART), un cristal de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, un conector ICSP para programación y un botón de reset.
Esta placa contiene todo lo necesario para dar soporte al microcontrolador.
Para empezar, es simplemente conectar la placa al ordenador mediante un cable USB, a un adaptador de voltaje CA-CC, o a una batería.
La placa Arduino Mega 2560 es compatible con la mayoría de las placas de expansión (shields) diseñadas para la Arduino UNO y sus anteriores modelos, como Arduino Deumilanove o Arduino Decimila.
La placa Arduino Mega 2560, basada en el microcontrolador ATmega2560, posee más poder de cómputo, más capacidad de memoria y más líneas de expansión comparada con la Arduino UNO R3.
Esta placa es ideal para proyectos más grandes, tales como controlar grandes cantidades de sensores en proyectos de domótica, control de robots y control de impresoras 3D.
Quiza solo sea superada por el Arduino Starter Kit, que si bien, este trae una placa Arduino UNO R3, tambien contiene multitud de piezas y componentes para iniciar rapidamente tus proyectos.
Características de la Arduino Mega 2560
- Microcontrolador: ATmega2560
- Voltaje de operación: 5 V
- Voltaje de entrada recomendado: 7-12 V
- Voltajes de entrada mínimo y máximo: 6-20 V
- Pines de E/S digital: 54 (de los cuales 15 son salida PWM)
- Pines de entrada analógica: 16
- Corriente CC por cada pin E/S: 20 mA
- Corriente CC para el pin de 3.3V: 50 mA
- Memoria Flash: 256 KB, de los cuales 8 KB son usados por el gestor de arranque (bootloader)
- SRAM: 8 KB
- EEPROM: 4 KB
- Frecuencia de reloj: 16 MHz
- Longitud: 101.52 mm
- Ancho: 53.3 mm
- Peso: 37 g
Microcontrolador Atmel Atmega2560
El microcontrolador Atmel Atmega2560-16AU está fabricado con tecnología CMOS de 8 bits y baja potencia, basado en la arquitectura RISC mejorada de AVR.
Mediante la ejecución de potentes instrucciones en un solo ciclo de reloj, el Atmega2560-16AU consigue lograr rendimientos que se aproximan al 1 MIPS por MHz, lo que permite al diseñador del sistema optimizar el consumo de energía versus la velocidad de procesamiento.
Alimentación de la Arduino Mega 2560
La placa Arduino Mega 2560 puede alimentarse a través de la conexión USB o con una fuente de alimentación externa. La placa selecciona la fuente de poder automáticamente.
La alimentación externa (no por USB) puede provenir de un adaptador de CA-CC o de una batería.
El adaptador se puede enchufar a un conector de 2.1 mm de centro positivo en el conector de alimentación de la placa.
Por otro lado, los cables de una batería se pueden insertar en los pines GND y Vin del conector POWER.
La placa Arduino Mega 2560 puede funcionar con un suministro externo de energía de 6 V a 20 V.
Sin embargo, si se suministra menos de 7 V, el pin de 5 V puede suministrar menos de cinco voltios (el voltaje mínimo de funcionamiento) y la placa puede volverse inestable.
Si usa más de 12 V, el regulador de voltaje puede sobrecalentarse y dañar la placa. El rango de voltaje recomendado es de mínimo 7V a máximo 12V voltios.
Los pines de alimentación son los siguientes:
- Vin: Es el voltaje de entrada a la placa cuando se está usando una fuente de alimentación externa (a diferencia de los 5V de la conexión USB u otra fuente de alimentación regulada). Se puede suministrar voltaje de alimentación a la placa Arduino Mega 2560 a través de este pin o, si suministra energía a través del conector de alimentación, se puede acceder a la fuente de alimentación a través de este pin.
- 5V: Este pin suministra un voltaje de 5 V desde el regulador de la placa. La placa se puede alimentar con la toma de alimentación de CC (7-12 V), el conector USB (5 V) o el pin VIN de la placa (7-12 V). Tenga en cuenta que suministrar energía directamente a través de los pines de 5 V o 3.3 V evita el uso del regulador incorporado en la placa Arduino Mega 2560 y puede dañar la tarjeta si el voltaje de entrada no está previamente regulado. Si va a usar esta modalidad de suministro de energía tome las precauciones necesarias, en otro caso, no es recomendable.
- 3V3: Es una fuente de 3.3 V generada por el regulador de la placa. El consumo máximo de corriente es de 50 mA.
- GND: Pines de tierra
- IOREF: Este pin proporciona la referencia de voltaje con la que funciona el microcontrolador. Una placa de expansión (shield) correctamente configurada puede leer el voltaje de pin IOREF y seleccionar la fuente de alimentación apropiada o habilitar adaptadores de niveles de voltaje en las salidas para trabajar con 5 V o 3.3 V.
Memoria de la Arduino Mega 2560
La placa Arduino Mega 2560 tiene una capacidad 256 KB de memoria FLASH para almacenar el código de programa de los sketches, de los cuales 8 KB se utilizan para el gestor de arranque (bootloader), 8 KB de SRAM y 4 KB de EEPROM (que se pueden leer y escribir con la librería EEPROM).
Entradas & salidas de la Arduino Mega 2560
Cada uno de los 54 pines digitales de la placa Arduino Mega 2650 se puede usar como entrada o salida, usando las funciones pinMode(), digitalWrite() y digitalRead().
Cada pin funciona a 5 V y pueden proporcionar o recibir 20 mA, según las condiciones de funcionamiento recomendadas, y tienen una resistencia interna de pull-up (que esta desconectada por defecto) de 20-50 k ohmios.
La carga máxima es de 40 mA para periodos cortos de tiempo, y no debe excederse para evitar daños permanentes al microcontrolador.
Además, algunos pines tienen funciones especializadas:
- Serial: los pines 0 (RX) y 1 (TX) del puerto Serial 0; los pines 19 (RX) y 18 (TX) del puerto Serial 1; los pines 17 (RX) y 16 (TX) del puerto Serial 2; y los pines 15 (RX) y 14 (TX) del puerto Serial 3. Se usa para recibir (RX) y transmitir (TX) datos en serie TTL. Los pines 0 y 1 también están conectados a los pines correspondientes del chip de puerto serie ATmega16U2 USB a TTL.
- Interrupciones externas: pines 2 (interrupción 0), 3 (interrupción 1), 18 (interrupción 5), 19 (interrupción 4), 20 (interrupción 3) y 21 (interrupción 2). Estos pines se pueden configurar para activar una interrupción en nivel bajo, en flanco ascendente o descendente, o un cambio en el nivel. Vea la función attachInterrupt() para más detalles.
- PWM: pines 2 a 13 y 44 a 46. Proporcionan salida PWM de 8 bits con la función analogWrite().
- SPI: pines 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Estos pines soportan la comunicación SPI utilizando la librería SPI. Los pines SPI también están disponibles en el conector ICSP, que es físicamente compatible con el Arduino UNO, Genuino UNO y los antiguos Arduino Duemilanove y Arduino Diecimila.
- LED: pin 13. Hay un LED integrado conectado al pin digital 13. Cuando el pin tiene un valor ALTO, el LED está encendido, cuando el pin está BAJO, está apagado.
- TWI: pines 20 (SDA) y 21 (SCL). Soporte de comunicación TWI, tambien conocido como bus I2C, utilizando la librería Wire. Tenga en cuenta que estos pines no se encuentran en la misma ubicación que los pines TWI en las antiguas placas Arduino Duemilanove o Arduino Diecimila.
La placa Arduino Mega 2560 tiene 16 entradas analógicas, cada una de las cuales proporciona una resolución de 10 bits (es decir, 1024 valores diferentes). Por defecto, miden voltaje desde tierra (GND) a 5 V, aunque es posible cambiar el extremo superior de su rango usando el pin AREF y la función analogReference().
Hay un par de otros pines en la placa:
- AREF: Voltaje de referencia para las entradas analógicas. Usado con analogReference().
- Reset: Es un pin de entrada. Llevar este pin a tierra (GND) reiniciará el microcontrolador. Normalmente se usa para agregar un botón de reinicio a las placas de expansión (shields) que bloquean el que está disponible en la placa principal.
Comunicaciones en la Arduino Mega 2560
La placa Arduino Mega 2560 tiene varias facilidades para comunicarse con un ordenador, otra placa u otros microcontroladores.
El microcontrolador ATmega2560 proporciona cuatro puertos serie UART de hardware para comunicación serie usando niveles TTL (5V). Un ATmega16U2 (ATmega 8U2 en las placas de revisión 1 y revisión 2) en la placa canaliza uno de estos UART a través del conector USB y proporciona un puerto virtual para el software en el ordenador (las máquinas Windows necesitarán un archivo .inf, pero las máquinas OSX y Linux reconocerán la placa como un puerto COM de forma automática).
El entorno de desarrollo Arduino IDE incluye un monitor serie que permite que se envíen datos de texto simples hacia y desde la placa. Los LED RX y TX de la placa parpadearán cuando los datos se transmitan a través del chip ATmega8U2/ATmega16U2 y la conexión USB al ordenador (pero no para comunicación serial en los pines 0 y 1).
La librería SoftwareSerial permite la comunicación serial en cualquiera de los pines digitales de la placa Arduino Mega 2560.
La placa Arduino Mega 2560 también es compatible con las comunicaciones TWI y SPI. El entorno de desarrollo Arduino IDE incluye la librería Wire para simplificar el uso del bus TWI. Para las comunicaciones en SPI, use la librería SPI.
Programación de la Arduino Mega 2560
La placa Arduino Mega 2560 se puede programar con el entorno de desarrollo Arduino IDE.
El ATmega2560 en la placa Arduino Mega 2560 viene pre-programado con un gestor de arranque (bootloader) que le permite cargar un nuevo programa sin el uso de un programador hardware externo. Se comunica utilizando el protocolo original STK500.
También se puede omitir el gestor de arranque, y programar el microcontrolador directamente a través del conector ICSP (In-Circuit Serial Programming – Programación serial en circuito) usando Arduino ISP o similar.
