En este tutorial aprenderás todo lo que debes saber sobre el Arduino Mega:
- Ficha técnica
- ¿Cuál es el pinout del Mega?
- ¿Cuál es la mejor fuente de alimentación para este microcontrolador?
- ¿Cómo reducir el consumo de energía del Arduino Mega?
- Ventajas y desventajas del Arduino Mega.
- Compara el Mega con otros microcontroladores basados en Arduino y ESP8266.
Hoja de datos de Arduino Mega
El Arduino Mega es una placa de microcontrolador, basada en el microcontrolador ATmega2560P de Atmel. El ATmega2560P viene con un cargador de arranque incorporado que hace que sea muy fácil actualizar la tarjeta con su código. Como todas las placas Arduino, puede programar el software que se ejecuta en la placa utilizando un lenguaje derivado de C y C ++. El entorno de desarrollo más simple es Arduino IDE.
La siguiente tabla contiene la ficha técnica de la tarjeta del microcontrolador:
| Placa | Arduino MEGA R3 |
|---|---|
| Microcontrolador | ATmega2560 |
| Procesador | AVR 8-bit |
| Tensión de funcionamiento | 5V |
| Tensión mínima de funcionamiento | 2,7V |
| Máxima tensión de funcionamiento | 5,5V |
| Placa IDE de Arduino | Arduino/Genuino Mega o Mega 2560 |
| Alimentación a través de VIN,VCC | 7V…12V |
| Pines de E/S digitales (con PWM) | 54 (15) |
| Pines de entrada analógica | 16 |
| Resolución ADC | 10 bits (0…1023) |
| Pines de salida analógica | 0 |
| SPI/I2C/I2S/UART | 1/1/0/4 |
| Corriente CC máxima por pin de E/S | 20 mA |
| Corriente CC máxima por pin de 3V | 50 mA |
| Memoria flash | 256 KB |
| SRAM | 8 KB |
| EEPROM | 4096 bytes |
| Velocidad de reloj | 16 MHz |
| Longitud x Anchura | 102mm x 53mm |
| Se adapta a la placa de pan estándar | no |
| WIFI | no |
| Bluetooth | no |
| Sensor táctil | no |
| CAN | no |
| Interfaz MAC Ethernet | no |
| Sensor de temperatura | no |
| Sensor de efecto de pared | no |
| Toma de corriente | sí |
| Conexión USB | sí |
| Conexión a la batería | no |
| Programable | Arduino IDE |
| Regulador de tensión de 5V | LD1117S50CTR |
| Tensión de salida | 5V |
| Máxima tensión de entrada | 15V |
| Tensión de entrada mínima | 7V |
| Corriente de salida máxima | 800mA |
| Máxima caída de tensión | 1,1V @ 800mA |
| Corriente de reposo típica | 5mA |
| Regulador de voltaje de 3,3 V | LP2985-33DBVR |
| Tensión de salida | 3,3V |
| Máxima tensión de entrada | 16V |
| Tensión de entrada mínima | 3,9V |
| Corriente de salida máxima | 150mA |
| Máxima caída de tensión | 350mV @ 150mA |
| Corriente de reposo típica | 1,5mA |
| Consumo de energía a 9V | |
| Guión vacío de referencia [mA] | 73,19 |
| Reducir la velocidad del reloj [mA] | 61,76 |
| Modo de bajo consumo [mA] | 26,87 |
| Consumo de energía a 3,3V | |
| Velocidad de reloj [mA] | 16,74 |
| Modo de bajo consumo [mA] | 11,85 |
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Pinout de Arduino Mega
Debido a que Mega es el microcontrolador Arduino más grande, esta bestia tiene la mayor cantidad de pines y, por lo tanto, es adecuada para proyectos grandes donde muchos dispositivos deben estar conectados al microcontrolador.
El Arduino Mega tiene un total de un pin de 3.3V y cuatro pines de 5V, capaces de entregar corriente hasta 50mA. El pin de alimentación VIN también puede servir como fuente de alimentación para el microcontrolador con un rango de voltaje entre 7V-12V.
Si desea cerrar el circuito, hay un total de cinco pines de tierra disponibles, todos los cuales están conectados.
El Mega tiene 16 pines analógicos conectados internamente con un convertidor de analógico a digital (ADC) de 10 bits. Por lo tanto, el voltaje analógico está representado por 1024 niveles digitales. También es posible utilizar los pines analógicos para escribir una señal digital con la función digitalWrite (Ax).
También hay un montón de pines digitales disponibles. En total, el microcontrolador tiene 54 pines de E / S digitales y 15 son capaces de emitir una señal PWM. La corriente continua máxima por pin digital es de 40 mA.
El Arduino Mega tiene todos los estándares de comunicación a bordo:
- 1x SPI
- 1x I2C
- 4x UART
Fuente de alimentación Arduino Mega
La fuente de alimentación Arduino Mega depende de los diferentes niveles de voltaje del microcontrolador. Por lo tanto, necesitamos saber qué componentes electrónicos son relevantes para los niveles de voltaje. La siguiente imagen ofrece una descripción general de los niveles máximos de voltaje y corrientes del Arduino Mega.
El componente principal del Arduino Mega es el microprocesador ATmega2560. La siguiente tabla muestra la tensión mínima, operativa y máxima.
| Microcontrolador | Tensión mínima | Tensión típica | Tensión máxima |
|---|---|---|---|
| ATmega2560 | 2,7V | 5V | 5,5V |
Debido a que los voltajes de operación son 5V, este es un regulador de voltaje incorporado que proporciona 5V estables y también un regulador de voltaje adicional para el voltaje de salida de 3.3V del pin correspondiente.
Reguladores de voltaje Mega Arduino
La siguiente tabla muestra los detalles técnicos más importantes de los dos reguladores de voltaje con respecto a la fuente de alimentación.
| Regulador de tensión | Tensión de salida | Máxima tensión de entrada | Máxima corriente de salida |
|---|---|---|---|
| LD1117S50CTR | 5V | 15V | 800mA |
| LP2985-33DBVR | 3,3V | 16V | 150mA |
El LD1117S50CTR proporciona una salida estable de 5 V para el ATmega2560 y tiene un voltaje de entrada máximo de 15 V. Pero se recomienda un voltaje de entrada entre 7V y 12V para usar el Arduino Mega durante un período prolongado de tiempo porque de lo contrario el regulador de voltaje produce mucho calor que puede dañar el microcontrolador. Además un voltaje de entrada superior a 12V no tiene ninguna ventaja. La corriente de salida máxima del LD1117S50CTR es 800mA.
El Arduino Mega también se puede alimentar a través del puerto USB. No es necesario un regulador de voltaje ya que la conexión USB ya está regulada por la salida USB de su PC o portátil. Por tanto, el consumo máximo de corriente de la conexión USB se reduce a 500 mA.
Debido a que el Arduino Mega tiene pines de 3.3V para alimentar dispositivos eléctricos externos, hay un segundo regulador de voltaje incorporado, que reduce el voltaje de 5V a 3.3V. El LP2985-33DBVR tiene una corriente de salida máxima de 150 mA pero en el Sitio web oficial de Arduino, la corriente máxima está limitada a 50 mA. En mi opinión, debería guardarse para consumir corriente hasta 100 mA.
El pin de 5V del Arduino Mega está conectado directamente al regulador de voltaje de 5V y admite una corriente máxima que se define por la diferencia de la corriente suministrada por el regulador de voltaje y la corriente del ATmega2560.
Corriente máxima para pines de E / S
Con respecto a la hoja de datos ATmega2560, cada puerto de E / S se prueba con 20 mA. Pero eso no significa que pueda extraer 20 mA de cada pin porque los pines de E / S están conectados a un registro de puerto en grupos de 7 pines. Estos registros de puertos también tienen una corriente máxima permitida en diferentes combinaciones.
Hay un total de 11 registros de puerto con registros de recuperación internos y algunos de ellos tienen un convertidor de analógico a digital si los pines analógicos están conectados a este registro. La siguiente imagen muestra qué pin está asignado a qué registro de puerto.
Ahora queremos saber qué combinación de registro de puerto debe considerarse cuando hay corriente máxima. autorizado.
La corriente máxima para la combinación de los registros de puerto es la siguiente:
- J0-J7 + A0-A7 + G2 <200 mA
- C0-C7 + G0-G1 + D0-D7 + L0-L7 <200 mA
- G3-G4 + B0-B7 + H0-B7 <200 mA
- E0-E7 + G5 <100 mA
- F0-F7 + K0-K7 <100 mA
Cómo alimentar Arduino Mega: 3 posibilidades
Al igual que el Arduino Uno, puede alimentar su Arduino Mega de tres formas porque un regulador de voltaje proporciona un voltaje regulado y estable para el microprocesador ATmega2560:
- Cable USB: la forma más popular y fácil de alimentar el microcontrolador es a través de un cable USB. La conexión USB estándar entrega 5 V y le permite consumir 500 mA en total.
- Toma de corriente CC: la toma de corriente CC se puede utilizar como fuente de alimentación. Si compra una toma de corriente de CC, asegúrese de que el adaptador de corriente de la toma proporcione un voltaje entre 7V y 12V.
- Pin VIN: si utiliza una fuente de alimentación externa como una batería, puede utilizar el pin VIN. El voltaje debe estar entre 7V y 12V. Por lo tanto, puede alimentar el Uno con una batería externa de 9 voltios.
No puede alimentar la placa con el enchufe cilíndrico y el VIN GPIO al mismo tiempo, porque hay un diodo de protección de polaridad, que conecta el positivo del enchufe cilíndrico al pin VIN, clasificado en 1A.
También puede alimentar el microcontrolador Arduino desde el pin de 5V. Esto no se recomienda porque omite el regulador de voltaje LD1117S50CTR 5V y necesita asegurarse de que el nivel de voltaje sea estable.
No es posible alimentar el Arduino Mega a través del pin de 3.3V porque el regulador de voltaje evita que la corriente fluya en la dirección opuesta.
Consumo de energía Arduino Mega
El consumo de energía del Arduino Mega obviamente depende de los dispositivos eléctricos conectados y de la tarea que se está realizando. Pero cuando estamos interesados en el consumo de energía, la mayoría de las veces queremos saber cómo reducir el consumo de energía de Arduino Mega.
La siguiente imagen muestra el consumo de energía del Arduino Mega en diferentes configuraciones.
Con una potencia flexible de 9V, el Arduino Mega tiene un consumo de energía de 73.19mA, que es menor que el Arduino Uno con 98.43mA. Si reduce la velocidad del reloj, el consumo de energía disminuye a 61,76 mA, y si también reduce la fuente de alimentación de 9 V a 3,3 V, puede obtener un consumo de corriente de 16,74 mA.
Otra opción para reducir el consumo de energía es utilizar el Biblioteca de bajo consumo de Rocketscream. Con una fuente de alimentación de 9V, el consumo de corriente se reduce a 26.87mA y obtienes el menor consumo de energía para el Arduino Mega de 11.85mA con una fuente de alimentación de 3.3V y usando el modo de bajo consumo.
Los siguientes scripts de muestra configuran Arduino Mega para que hiberne durante 8 segundos con el uso de la biblioteca de bajo consumo. También he escrito un tutorial paso a paso, cómo reducir el consumo de energía de Arduino donde también ves cómo reducir la velocidad del reloj.
#include "LowPower.h"
void setup()
{
// No setup is required for this library
}
void loop()
{
// Do something here
// Example: Read sensor, data logging, data transmission.
// Enter power down state for 8 s with ADC and BOD module disabled
LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);
}
Puede encontrar una comparación completa del consumo de energía en diferentes modos de energía de múltiples placas de microcontroladores Arduino, ESP8266 y ESP32 en mi libro electrónico gratuito Hoja de datos de microcontroladores.
Ventajas y desventajas de Arduino Mega
Ventajas
- La posibilidad de utilizar un Power Jack como fuente de alimentación.
- La gran cantidad de 54 pines de entrada digital es más que suficiente para la mayoría de los proyectos. En comparación, el ESP8266 tiene solo un pin de entrada analógica.
Desventajas
- Para el Mega, no hay WiFi incorporado. Debido a que la mayoría de mis proyectos están relacionados con la industria de IoT, utilizo WiFi en casi todos mis proyectos.
- El Mega solo tiene 256 KB de memoria flash para los muchos pines de entrada digital.
