Arduino Mega2560 adalah papan mikrokontroler berbasiskan
ATmega2560 (datasheet ATmega2560). Arduino Mega2560 memiliki 54 pin digital
input/output, dimana 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai
input analog, dan 4 pin sebagai UART (port serial hardware), 16 MHz kristal
osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset. Ini semua
yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler. Cukup dengan menghubungkannya
ke komputer melalui kabel USB atau power dihubungkan dengan adaptor AC-DC atau
baterai untuk mulai mengaktifkannya. Arduino Mega2560 kompatibel dengan
sebagian besar shield yang dirancang untuk Arduino Duemilanove atau Arduino
Diecimila. Arduino Mega2560 adalah versi terbaru yang menggantikan versi
Arduino Mega.
Tentang Revisi
Arduino Mega2560 berbeda dari papan sebelumnya, karena versi
terbaru sudah tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Tapi,
menggunakan chip ATmega16U2 (ATmega8U2 pada papan Revisi 1 dan Revisi 2) yang
diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Arduino Mega2560 Revisi 2 memiliki
resistor penarik jalur HWB 8U2 ke Ground, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan
ke dalam mode DFU.
Arduino Mega2560 Revisi 3 memiliki fitur-fitur baru berikut:
v
pinout : Ditambahkan pin SDA dan pin SCL yang
dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin
RESET, IOREF memungkinkan shield untuk beradaptasi dengan tegangan yang
tersedia pada papan. Di masa depan, shield akan kompatibel baik dengan papan
yang menggunakan AVR yang beroperasi dengan 5 Volt dan dengan Arduino Due yang
beroperasi dengan tegangan 3.3 Volt. Dan ada dua pin yang tidak terhubung, yang
disediakan untuk tujuan masa depan.
v
Sirkuit RESET.
v
Chip ATmega16U2 menggantikan chip ATmega8U2.
Skema &
Referensi Desain
Dibawah ini Skema
dan Referensi Arduino Mega2560:
v
Skema Arduino Mega2560 EagleCAD :
Arduino-mega2560_R3-referensi-design.zip
v
Skema Arduino Mega2560 PDF :
Arduino-mega2560_R3-schematic.pdf
Pemetaan Pin
Dibawah ini pemetaan
pin ATmega2560 dengan Arduino Mega2560:
|
Nomor Pin
|
Nama Pin
|
Peta Nama Pin
|
|
1
|
PG5 (OC0B)
|
Digital pin 4 (PWM)
|
|
2
|
PE0 (RXD0/PCINT8)
|
Digital pin 0 (RX0)
|
|
3
|
PE1 (TXD0)
|
Digital pin 1 (TX0)
|
|
4
|
PE2 (XCK0/AIN0)
|
|
|
5
|
PE3 (OC3A/AIN1)
|
Digital pin 5 (PWM)
|
|
6
|
PE4 (OC3B/INT4)
|
Digital pin 2 (PWM)
|
|
7
|
PE5 (OC3C/INT5)
|
Digital pin 3 (PWM)
|
|
8
|
PE6 (T3/INT6)
|
|
|
9
|
PE7 (CLKO/ICP3/INT7)
|
|
|
10
|
VCC
|
VCC
|
|
11
|
GND
|
GND
|
|
12
|
PH0 (RXD2)
|
Digital pin 17 (RX2)
|
|
13
|
PH1 (TXD2)
|
Digital pin 16 (TX2)
|
|
14
|
PH2 (XCK2)
|
|
|
15
|
PH3 (OC4A)
|
Digital pin 6 (PWM)
|
|
16
|
PH4 (OC4B)
|
Digital pin 7 (PWM)
|
|
17
|
PH5 (OC4C)
|
Digital pin 8 (PWM)
|
|
18
|
PH6 (OC2B)
|
Digital pin 9 (PWM)
|
|
19
|
PB0 (SS/PCINT0)
|
Digital pin 53 (SS)
|
|
20
|
PB1 (SCK/PCINT1)
|
Digital pin 52 (SCK)
|
|
21
|
PB2 (MOSI/PCINT2)
|
Digital pin 51 (MOSI)
|
|
22
|
PB3 (MISO/PCINT3)
|
Digital pin 50 (MISO)
|
|
23
|
PB4 (OC2A/PCINT4)
|
Digital pin 10 (PWM)
|
|
24
|
PB5 (OC1A/PCINT5)
|
Digital pin 11 (PWM)
|
|
25
|
PB6 (OC1B/PCINT6)
|
Digital pin 12 (PWM)
|
|
26
|
PB7 (OC0A/OC1C/PCINT7)
|
Digital pin 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)
|
Digital pin 49
|
|
36
|
PL1 (ICP5)
|
Digital pin 48
|
|
37
|
PL2 (T5 )
|
Digital pin 47
|
|
38
|
PL3 (OC5A)
|
Digital pin 46 (PWM)
|
|
39
|
PL4 (OC5B)
|
Digital pin 45 (PWM)
|
|
40
|
PL5 (OC5C)
|
Digital pin 44 (PWM)
|
|
41
|
PL6
|
Digital pin 43
|
|
42
|
PL7
|
Digital pin 42
|
|
43
|
PD0 (SCL/INT0)
|
Digital pin 21 (SCL)
|
|
44
|
PD1 (SDA/INT1)
|
Digital pin 20 (SDA)
|
|
45
|
PD2 (RXDI/INT2)
|
Digital pin 19 (RX1)
|
|
46
|
PD3 (TXD1/INT3)
|
Digital pin 18 (TX1)
|
|
47
|
PD4 (ICP1)
|
|
|
48
|
PD5 (XCK1)
|
|
|
49
|
PD6 (T1)
|
|
|
50
|
PD7 (T0)
|
Digital pin 38
|
|
51
|
PG0 (WR)
|
Digital pin 41
|
|
52
|
PG1 (RD)
|
Digital pin 40
|
|
53
|
PC0 (A8)
|
Digital pin 37
|
|
54
|
PC1 (A9)
|
Digital pin 36
|
|
55
|
PC2 (A10)
|
Digital pin 35
|
|
56
|
PC3 (A11)
|
Digital pin 34
|
|
57
|
PC4 (A12)
|
Digital pin 33
|
|
58
|
PC5 (A13)
|
Digital pin 32
|
|
59
|
PC6 (A14)
|
Digital pin 31
|
|
60
|
PC7 (A15)
|
Digital pin 30
|
|
61
|
VCC
|
VCC
|
|
62
|
GND
|
GND
|
|
63
|
PJ0 (RXD3/PCINT9)
|
Digital pin 15 (RX3)
|
|
64
|
PJ1 (TXD3/PCINT10)
|
Digital pin 14 (TX3)
|
|
65
|
PJ2 (XCK3/PCINT11)
|
|
|
66
|
PJ3 (PCINT12)
|
|
|
67
|
PJ4 (PCINT13)
|
|
|
68
|
PJ5 (PCINT14)
|
|
|
69
|
PJ6 (PCINT 15)
|
|
|
70
|
PG2 (ALE)
|
Digital pin 39
|
|
71
|
PA7 (AD7)
|
Digital pin 29
|
|
72
|
PA6 (AD6)
|
Digital pin 28
|
|
73
|
PA5 (AD5)
|
Digital pin 27
|
|
74
|
PA4 (AD4)
|
Digital pin 26
|
|
75
|
PA3 (AD3)
|
Digital pin 25
|
|
76
|
PA2 (AD2)
|
Digital pin 24
|
|
77
|
PA1 (AD1)
|
Digital pin 23
|
|
78
|
PA0 (AD0)
|
Digital pin 22
|
|
79
|
PJ7
|
|
|
80
|
VCC
|
VCC
|
|
81
|
GND
|
GND
|
|
82
|
PK7 (ADC15/PCINT23)
|
Analog pin 15
|
|
83
|
PK6 (ADC14/PCINT22)
|
Analog pin 14
|
|
84
|
PK5 (ADC13/PCINT21)
|
Analog pin 13
|
|
85
|
PK4 (ADC12/PCINT20)
|
Analog pin 12
|
|
86
|
PK3 (ADC11/PCINT19)
|
Analog pin 11
|
|
87
|
PK2 (ADC10/PCINT18)
|
Analog pin 10
|
|
88
|
PK1 (ADC9/PCINT17)
|
Analog pin 9
|
|
89
|
PK0 (ADC8/PCINT16)
|
Analog pin 8
|
|
90
|
PF7 (ADC7)
|
Analog pin 7
|
|
91
|
PF6 (ADC6)
|
Analog pin 6
|
|
92
|
PF5 (ADC5/TMS)
|
Analog pin 5
|
|
93
|
PF4 (ADC4/TMK)
|
Analog pin 4
|
|
94
|
PF3 (ADC3)
|
Analog pin 3
|
|
95
|
PF2 (ADC2)
|
Analog pin 2
|
|
96
|
PF1 (ADC1)
|
Analog pin 1
|
|
97
|
PF0 (ADC0)
|
Analog pin 0
|
|
98
|
AREF
|
Analog Reference
|
|
99
|
GND
|
GND
|
|
100
|
AVCC
|
VCC
|
Ringkasan
Spesifikasi
Dibawah ini
spesifikasi sederhana dari Arduino Mega2560:
Mikrokontroler ATmega2560
Tegangan Operasi 5V
Input Voltage
(disarankan) 7-12V
Input Voltage
(limit) 6-20V
Pin Digital I/O 54
(yang 15 pin digunakan sebagai output PWM)
Pins Input Analog 16
Arus DC per pin I/O 40
mA
Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA
Flash Memory 256
KB (8 KB digunakan untuk bootloader)
SRAM 8
KB
EEPROM 4
KB
Clock Speed 16
MHz
Sumber Daya
Arduino Mega dapat
diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya
dipilih secara otomatis. Sumber daya eksternal (non-USB) dapat berasal baik
dari adaptor AC-DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan
steker 2,1 mm yang bagian tengahnya terminal positif ke ke jack sumber tegangan
pada papan. Jika tegangan berasal dari baterai dapat langsung dihubungkan
melalui header pin Gnd dan pin Vin dari konektor POWER.
Papan Arduino
ATmega2560 dapat beroperasi dengan pasokan daya eksternal 6 Volt sampai 20
volt. Jika diberi tegangan kurang dari 7 Volt, maka, pin 5 Volt mungkin akan
menghasilkan tegangan kurang dari 5 Volt dan ini akan membuat papan menjadi
tidak stabil. Jika sumber tegangan menggunakan lebih dari 12 Volt, regulator
tegangan akan mengalami panas berlebihan dan bisa merusak papan. Rentang sumber
tegangan yang dianjurkan adalah 7 Volt sampai 12 Volt.
Pin tegangan yang
tersedia pada papan Arduino adalah sebagai berikut:
VIN : Adalah input
tegangan untuk papan Arduino ketika menggunakan sumber daya eksternal (sebagai
‘saingan’ tegangan 5 Volt dari koneksi USB atau sumber daya ter-regulator
lainnya). Anda dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika memasok
tegangan untuk papan melalui jack power, kita bisa mengakses/mengambil tegangan
melalui pin ini.
5V : Sebuah pin yang
mengeluarkan tegangan ter-regulator 5 Volt, dari pin ini tegangan sudah diatur
(ter-regulator) dari regulator yang tersedia (built-in) pada papan. Arduino
dapat diaktifkan dengan sumber daya baik berasal dari jack power DC (7-12
Volt), konektor USB (5 Volt), atau pin VIN pada board (7-12 Volt). Memberikan
tegangan melalui pin 5V atau 3.3V secara langsung tanpa melewati regulator
dapat merusak papan Arduino.
3V3 : Sebuah pin
yang menghasilkan tegangan 3,3 Volt. Tegangan ini dihasilkan oleh regulator
yang terdapat pada papan (on-board). Arus maksimum yang dihasilkan adalah 50
mA.
GND : Pin Ground
atau Massa.
IOREF : Pin ini pada
papan Arduino berfungsi untuk memberikan referensi tegangan yang beroperasi
pada mikrokontroler. Sebuah perisai (shield) dikonfigurasi dengan benar untuk
dapat membaca pin tegangan IOREF dan memilih sumber daya yang tepat atau
mengaktifkan penerjemah tegangan (voltage translator) pada output untuk bekerja
pada tegangan 5 Volt atau 3,3 Volt.
Memori
Arduino ATmega2560
memiliki 256 KB flash memory untuk menyimpan kode (yang 8 KB digunakan untuk
bootloader), 8 KB SRAM dan 4 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan
perpustakaan EEPROM).
Input dan Output
Masing-masing dari
54 digital pin pada Arduino Mega dapat digunakan sebagai input atau output,
menggunakan fungsi pinMode() , digitalWrite() , dan digitalRead(). Arduino Mega
beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima arus
maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (yang terputus secara
default) sebesar 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus,
antara lain:
Serial : 0 (RX) dan
1 (TX); Serial 1 : 19 (RX) dan 18 (TX); Serial 2 : 17 (RX) dan 16 (TX); Serial
3 : 15 (RX) dan 14 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX)
data serial TTL. Pins 0 dan 1 juga terhubung ke pin chip ATmega16U2 Serial
USB-to-TTL.
Eksternal Interupsi
: Pin 2 (interrupt 0), pin 3 (interrupt 1), pin 18 (interrupt 5), pin 19
(interrupt 4), pin 20 (interrupt 3), dan pin 21 (interrupt 2). Pin ini dapat
dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat
atau menurun, atau perubah nilai.
SPI : Pin 50 (MISO),
pin 51 (MOSI), pin 52 (SCK), pin 53 (SS). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan
perpustakaan SPI. Pin SPI juga terhubung dengan header ICSP, yang secara fisik
kompatibel dengan Arduino Uno, Arduino Duemilanove dan Arduino Diecimila.
LED : Pin 13.
Tersedia secara built-in pada papan Arduino ATmega2560. LED terhubung ke pin digital
13. Ketika pin diset bernilai HIGH, maka LED menyala (ON), dan ketika pin diset
bernilai LOW, maka LED padam (OFF).
TWI : Pin 20 (SDA)
dan pin 21 (SCL). Yang mendukung komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire.
Perhatikan bahwa pin ini tidak di lokasi yang sama dengan pin TWI pada Arduino
Duemilanove atau Arduino Diecimila.
Arduino Mega2560
memiliki 16 pin sebagai analog input, yang masing-masing menyediakan resolusi
10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default pin ini dapat
diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 Volt, juga memungkinkan untuk
mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan pin AREF
dan fungsi analogReference().
Ada beberapa pin
lainnya yang tersedia, antara lain:
v
AREF : Referensi tegangan untuk input analog.
Digunakan dengan fungsi analogReference().
v
RESET : Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset
(menghidupkan ulang) mikrokontroler. Jalur ini biasanya digunakan untuk
menambahkan tombol reset pada shield yang menghalangi papan utama Arduino.
Komunikasi
Arduino Mega2560
memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, dengan Arduino
lain, atau dengan mikrokontroler lainnya. Arduino ATmega328 menyediakan 4
hardware komunikasi serial UART TTL (5 Volt). Sebuah chip ATmega16U2 (ATmega8U2
pada papan Revisi 1 dan Revisi 2) yang terdapat pada papan digunakan sebagai
media komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai COM Port Virtual (pada
Device komputer) untuk berkomunikasi dengan perangkat lunak pada komputer,
untuk sistem operasi Windows masih tetap memerlukan file inf, tetapi untuk
sistem operasi OS X dan Linux akan mengenali papan sebagai port COM secara
otomatis. Perangkat lunak Arduino termasuk didalamnya serial monitor
memungkinkan data tekstual sederhana dikirim ke dan dari papan Arduino. LED RX
dan TX yang tersedia pada papan akan berkedip ketika data sedang dikirim atau
diterima melalui chip USB-to-serial yang terhubung melalui USB komputer (tetapi
tidak untuk komunikasi serial seperti pada pin 0 dan 1).
Sebuah perpustakaan
SoftwareSerial memungkinkan untuk komunikasi serial pada salah satu pin digital
Mega2560. ATmega2560 juga mendukung komunikasi TWI dan SPI. Perangkat lunak
Arduino termasuk perpustakaan Wire digunakan untuk menyederhanakan penggunaan
bus TWI. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.
Pemrograman
Arduino Mega dapat
diprogram dengan software Arduino (Unduh perangkat lunak Arduino). (Mengenai
pemahasan lebih rinci tentang perangkat lunak Arduino akan dibahas pada artikel
terpisah). ATmega2560 pada Arduino Mega sudah tersedia preburned dengan
bootloader (preburned dan bootloader apa bahasa Indonesianya?) yang
memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru tanpa menggunakan programmer
hardware eksternal. Hal ini karena komunikasi yang terjadi menggunakan protokol
asli STK500. Anda juga dapat melewati (bypass) bootloader dan program
mikrokontroler melalui pin header ICSP (In-Circuit Serial Programming).
Chip ATmega16U2
(atau 8U2 pada board Rev. 1 dan Rev. 2) source code firmware tersedia pada
repositori Arduino. ATmega16U2/8U2 dapat dimuat dengan bootloader DFU, yang
dapat diaktifkan melalui:
Pada papan Revisi 1
: Menghubungkan jumper solder di bagian belakang papan (dekat dengan peta
Italia) dan kemudian akan me-reset 8U2.
Pada papan Revisi 2
: Ada resistor yang menghubungkan jalur HWB 8U2/16U2 ke ground, sehingga lebih
mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.
Kemudian Anda dapat
menggunakan Atmel FLIP software (sistem operasi Windows) atau DFU programmer
(sistem operasi Mac OS X dan Linux) untuk memuat firmware baru. Atau Anda dapat
menggunakan pin header ISP dengan programmer eksternal (overwrite DFU
bootloader).
Reset (Software)
Otomatis
Daripada menekan
tombol reset sebelum upload, Arduino Mega2560 didesain dengan cara yang
memungkinkan Anda untuk me-reset melalui perangkat lunak yang berjalan pada
komputer yang terhubung. Salah satu jalur kontrol hardware (DTR) mengalir dari
ATmega8U2/16U2 dan terhubung ke jalur reset dari ATmega2560 melalui kapasitor
100 nanofarad. Bila jalur ini di-set rendah/low, jalur reset drop cukup lama
untuk me-reset chip. Perangkat lunak Arduino menggunakan kemampuan ini untuk
memungkinkan Anda meng-upload kode dengan hanya menekan tombol upload pada
perangkat lunak Arduino. Ini berarti bahwa bootloader memiliki rentang waktu
yang lebih pendek, seperti menurunkan DTR dapat terkoordinasi (berjalan
beriringan) dengan dimulainya upload.
Pengaturan ini juga
memiliki implikasi lain. Ketika Mega2560 terhubung dengan komputer yang
menggunakan sistem operasi Mac OS X atau Linux, papan Arduino akan di-reset
setiap kali dihubungkan dengan software komputer (melalui USB). Dan setengah
detik kemudian atau lebih, bootloader berjalan pada papan Mega2560. Proses
reset melalui program ini digunakan untuk mengabaikan data yang cacat (yaitu
apapun selain meng-upload kode baru), ia akan memotong dan membuang beberapa
byte pertama dari data yang dikirim ke papan setelah sambungan dibuka. Jika
sebuah sketsa dijalankan pada papan untuk menerima satu kali konfigurasi atau
menerima data lain ketika pertama kali dijalankan, pastikan bahwa perangkat
lunak diberikan waktu untuk berkomunikasi dengan menunggu satu detik setelah
terkoneksi dan sebelum mengirim data.
Mega2560 memiliki
trek jalur yang dapat dipotong untuk menonaktifkan fungsi auto-reset. Pad di
kedua sisi jalur dapat hubungkan dengan disolder untuk mengaktifkan kembali
fungsi auto-reset. Pad berlabel “RESET-EN”. Anda juga dapat menonaktifkan
auto-reset dengan menghubungkan resistor 110 ohm dari 5V ke jalur reset.
Perlindungan Beban
Berlebih pada USB
Arduino Mega2560
memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer Anda dari hubungan
singkat dan arus lebih. Meskipun pada dasarnya komputer telah memiliki
perlindungan internal pada port USB mereka sendiri, sekring memberikan lapisan
perlindungan tambahan. Jika arus lebih dari 500 mA dihubungkan ke port USB,
sekring secara otomatis akan memutuskan sambungan sampai hubungan singkat atau
overload dihapus/dibuang.
Karakteristik Fisik
dan Kompatibilitas Shield
Maksimum panjang dan
lebar PCB Mega2560 adalah 4 x 2.1 inch (10,16 x 5,3 cm), dengan konektor USB
dan jack power menonjol melampaui batas dimensi. Empat lubang sekrup
memungkinkan papan terpasang pada suatu permukaan atau wadah. Perhatikan bahwa
jarak antara pin digital 7 dan 8 adalah 160 mil (0.16”), tidak seperti pin
lainnya dengan kelipatan genap berjarak 100 mil. Arduino Mega2560 dirancang
agar kompatibel dengan sebagian shield yang dirancang untuk Arduino Uno,
Arduino Diecimila atau Arduino Duemilanove. Pin Digital 0-13 (pin AREF
berdekatan dan pin GND), input analog 0 sampai 5, header power, dan header ICSP
berada di lokasi yang ekuivalen. Selanjutnya UART utama (port serial) terletak
di pin yang sama (0 dan 1), seperti pin interupsi eksternal 0 dan 1
(masing-masing pada pin 2 dan 3). SPI di kedua header ICSP yaitu Mega2560 dan
Duemilanove/Diecimila. Harap dicatat bahwa pin I2C tidak terletak pada pin yang
sama pada Mega pin (20 dan pin 21) seperti halnya Duemilanove/Diecimila (input
analog pin 4 dan pin 5).
Daftar Pustaka
http://delta-electronic.com/shop/product_info.php?products_id=2528
[1] Arduino Mega2560
(Halaman diakses pada tanggal 11 November 2015, 0:01 AM)
