برد آردوینو مگا 2560 Arduino MEGA CH340

برد Arduino MEGA 2560 CH340 نسخه‌ای اقتصادی تر و کاربردی از برد آردوینو MEGA 2560 است که به جای چیپ FTDI یا ATmega16U2 برای تبدیل USB به سریال، از چیپ CH340 استفاده می‌کند. این برد مناسب پروژه‌هایی است که نیاز به تعداد زیادی پایه I/O دارند، از جمله پروژه‌های رباتیک، کنترل صنعتی، پرینترهای سه‌بعدی و سیستم‌های هوشمند. با توجه به تعداد زیاد پایه‌ها و حافظه بیشتر، برای پروژه‌های پیشرفته‌تر نسبت به UNO گزینه‌ی بهتری است.  (مشاهده بردهای خانواده آردوینو Arduino) 

این برد دقیقا شبیه سایر بردهای آردوینو مگا R3 می باشد با این تفاوت که به جای آی سی ATMEGA16U2، چیپ CH340 در آن استفاده شده است.
زمان نصب درایور می‌بایست درایور CH340 این آی سی بر روی سیستم نصب شود.

مشخصات

برد Arduino MEGA 2560 CH340 از میکروکنترلر ATmega2560 استفاده می‌کند و با دارا بودن تعداد زیادی پین ورودی/خروجی، حافظه بالا و ۴ پورت سریال سخت‌افزاری، برای پروژه‌های سنگین بسیار مناسب است. تفاوت آن با نسخه اصلی تنها در چیپ CH340 به‌جای ATmega16U2 برای ارتباط USB است که باعث کاهش قیمت بدون افت عملکرد شده است.

• میکروکنترلر: ATmega2560
• ولتاژ کاری: 5 ولت
• ولتاژ ورودی: 5-9 ولت
• پین ورودی/خروجی دیجیتال: 54 (که 15 عدد خروجی PWM را ارائه می دهند)
• پین های ورودی آنالوگ: 16
• جریان DC در هر پایه ورودی/خروجی: 20 میلی آمپر
• حافظه فلش: 256 کیلوبایت که 8 کیلوبایت آن توسط بوت لودر استفاده می شود
• SRAM: هشت کیلو بایت
• EEPROM: چهار کیلوبایت
• فرکانس: 16مگاهرتز
• طول: 101.52 میلی متر
• عرض: 53.3 میلی متر
• وزن 37 گرم

کاربردهای رایج

برد Arduino MEGA 2560 CH340 به خاطر داشتن منابع سخت‌افزاری زیاد مثل تعداد بالای پین‌های ورودی/خروجی، حافظه زیاد و 4 پورت سریال سخت‌افزاری، گزینه‌ای عالی برای پروژه‌هایی است که نیاز به پردازش هم‌زمان چندین ماژول، سنسور یا درایور دارند. این برد به‌ویژه در پروژه‌هایی کاربرد دارد که در آن‌ها UNO جوابگو نیست و نیاز به امکانات گسترده‌تر وجود دارد.

• پرینترهای سه‌بعدی: آردوینو MEGA با فریم‌ورک‌هایی مثل Marlin به‌عنوان مغز اصلی دستگاه استفاده می‌شود.
• پروژه‌های رباتیک پیشرفته: در پروژه‌هایی که چند موتور، سنسور فاصله‌سنج، ژیروسکوپ و ماژول بلوتوث یا وای‌فای باید با هم کار کنند.
• خانه هوشمند و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی: کنترل چندین ورودی/خروجی دیجیتال یا آنالوگ مثل رله، سنسور دما، سنسور نور و...
• پروژه‌های آموزشی و دانشگاهی: برای تدریس مباحثی مثل ارتباط سریال، خواندن چند سنسور هم‌زمان، و کنترل سیستم‌های پیچیده.
• مانیتورینگ داده: ذخیره‌سازی و پردازش اطلاعات از سنسورهای محیطی یا صنعتی.
• سیستم‌های نورپردازی و تابلوهای LED بزرگ: چون پین‌های زیادی دارد، می‌تواند چند ماژول LED یا نمایشگر را با هم کنترل کند.
• پروژه‌های DIY پیشرفته: از دستگاه‌های CNC گرفته تا بازوهای رباتیک خانگی

پین‌اوت Arduino MEGA 2560 CH340

برد Arduino MEGA 2560 CH340 به دلیل طراحی مبتنی بر ATmega2560 دارای پین‌های بسیار متنوع و متعدد است. این پین‌ها شامل 54 پین دیجیتال، 16 پین آنالوگ، چندین پورت سریال، I2C، SPI و پین‌های تغذیه و ریست هستند. این تنوع باعث می‌شود بتوان هم‌زمان چندین سنسور، نمایشگر، موتور و ماژول مختلف را به برد متصل کرد بدون اینکه به مالتی‌پلکسر یا برد کمکی نیاز باشد.

• پین‌های دیجیتال: D0 تا D53 (شماره‌گذاری شده از 0 تا 53)
• پین‌های PWM: D2 تا D13 و D44 تا D46 (مناسب برای کنترل سرعت موتور، نور LED و...)
• پین‌های آنالوگ: A0 تا A15 (ورودی آنالوگ 10 بیتی، برای سنسورهایی مثل LM35، پتانسیومتر و...)
• پورت‌های سریال (UART):

Serial0: RX0 (D0), TX0 (D1)
Serial1: RX1 (D19), TX1 (D18)
Serial2: RX2 (D17), TX2 (D16)
Serial3: RX3 (D15), TX3 (D14)

• پین‌های I2C:

SDA: D20
SCL: D21

• پین‌های SPI:

MOSI: D51
MISO: D50
SCK: D52
SS: D53

• پین‌های تغذیه:5V، 3.3V، GND، VIN

• پین Reset: دکمه و پین اختصاصی برای ریست کردن برد

مزایای استفاده از Arduino MEGA 2560 CH340

استفاده از برد Arduino MEGA CH340 در پروژه‌ها، مزایای زیادی به همراه دارد؛ مخصوصاً وقتی با بردهای محدودتری مثل UNO مقایسه می‌کنیم. این برد انتخابی ایده‌آل برای پروژه‌هایی است که همزمان نیاز به پین‌های بیشتر، حافظه بالاتر و ارتباطات متنوع دارند:

• تعداد بالای پین‌های دیجیتال و آنالوگ: برای اتصال هم‌زمان چند ماژول، سنسور، موتور و نمایشگر بدون نیاز به اکستنشن.
• حافظه‌ی بیشتر: 256 کیلوبایت فلش برای برنامه‌های سنگین، مخصوصاً مناسب برای فریم‌ورک‌های حرفه‌ای مثل Marlin.
• 4 پورت UART سخت‌افزاری: برای ارتباط هم‌زمان با ماژول‌های سریال مثل GPS، بلوتوث، GSM، وای‌فای و غیره.
• سازگاری با Arduino IDE و اکثر شیلدها: نصب و استفاده آسان بدون نیاز به تغییر کدنویسی پیچیده.
• پایداری بالا برای پروژه‌های صنعتی و بلندمدت: قابل استفاده در محیط‌های آموزشی، صنعتی و تحقیقاتی.
• راه‌اندازی ساده و قابل اطمینان: حتی برای مبتدی‌ها با آموزش‌های فراوان در اینترنت.

راه‌اندازی اولیه Arduino MEGA 2560 CH340

راه‌اندازی این برد بسیار ساده است، فقط کافیه چند مرحله رو به ترتیب انجام بدید تا بتونید اولین برنامه‌ی خودتون رو روی برد اجرا کنید. تنها تفاوت این نسخه با نسخه‌ی رسمی، نیاز به نصب درایور CH340 برای شناسایی صحیح برد در سیستم عامل ویندوز هست.

مراحل راه‌اندازی:

• اتصال برد به کامپیوتر:

با استفاده از کابل USB Type-B (همون کابل پرینتری) برد رو به کامپیوتر وصل کنید.

• نصب درایور CH340 (در صورت نیاز):

اگر برد شناسایی نشد، باید درایور CH340 رو از سایت‌های معتبر یا لینک رسمی نصب کنید. (درایور برای ویندوز 7 تا 11 موجوده)

• نصب یا اجرای Arduino IDE:

آخرین نسخه نرم‌افزار Arduino IDE رو اجرا یا نصب کنید.

• تنظیمات IDE:

از منوی Tools > Board گزینه Arduino Mega or Mega 2560 رو انتخاب کنید.
در بخش Tools > Processor، گزینه ATmega2560 رو انتخاب کنید.
از منوی Tools > Port، پورتی که مربوط به برد هست (مثلاً COM3) رو انتخاب کنید.

• آپلود کد تست (Blink):

از مسیر File > Examples > 01.Basics > Blink کد رو باز کنید و روی برد آپلود کنید. اگر LED داخلی برد (روی پایه D13) چشمک زد، یعنی همه‌چیز درسته.

شیلدهای آردوینو چیستند و چه کاربردی دارند؟

شیلدهای آردوینو (Arduino Shields) بردهای جانبی آماده‌ای هستند که برای گسترش قابلیت‌های برد آردوینو طراحی شده‌اند. این شیلدها مستقیماً روی بردهایی مانند Arduino Uno، Mega یا Leonardo نصب می‌شوند و بدون نیاز به سیم‌کشی پیچیده، امکانات جدیدی به برد اصلی اضافه می‌کنند.بسیاری از شیلدها قابل اتصال روی هم هستند (Stackable) و می‌توان چندین قابلیت را به‌صورت هم‌زمان به پروژه اضافه کرد، البته به شرط هماهنگی پین‌ها.

 انواع پرکاربرد شیلدهای آردوینو

• Ethernet Shield : افزودن قابلیت شبکه و اتصال به اینترنت از طریق کابل LAN - (مشاهده و خرید )
• WiFi Shield: اتصال بی‌سیم به اینترنت - ( مشاهده و خرید )
• Motor Driver Shield: کنترل موتورهای DC، استپ‌موتور و سروو - ( مشاهده و خرید ) 
• LCD & Touch Screen Shield: نمایش اطلاعات روی نمایشگر و کنترل لمسی - ( مشاهده و خرید ) 
• Relay Shield: کنترل تجهیزات ولتاژ بالا مانند لامپ یا پمپ - ( مشاهده و خرید ) 
• GPS Shield: دریافت اطلاعات موقعیت‌یابی (طول و عرض جغرافیایی) - ( مشاهده و خرید ) 
• Sensor Shield: اتصال آسان چند سنسور به برد آردوینو با پورت‌های آماده - ( مشاهده و خرید ) 
• Data Logging Shield: ذخیره‌سازی داده‌ها روی کارت حافظه SD (مثلاً ثبت دمای محیط) - ( مشاهده و خرید ) 

سوالات متداول (FAQ)

1. آیا Arduino MEGA CH340 با نسخه اصلی MEGA تفاوت عملکردی دارد؟

خیر. تنها تفاوت در چیپ USB به سریال هست (CH340 به‌جای ATmega16U2). از نظر عملکرد، حافظه، پین‌ها و میکروکنترلر کاملاً مشابه هستند.

2. آیا برای شناسایی برد باید درایور نصب کنم؟

اگر از ویندوز استفاده می‌کنید، معمولاً باید درایور CH340 رو نصب کنید. در سیستم‌عامل‌های مک و لینوکس معمولاً نیازی نیست.

3. آیا Arduino MEGA برای پروژه‌های ساده مناسبه؟

می‌تونه استفاده بشه، ولی برای پروژه‌های ساده‌تر، بردهایی مثل UNO یا Nano به‌صرفه‌تر هستن. MEGA برای پروژه‌های سنگین و چند ماژوله پیشنهاد می‌شه.

4. چه نوع کابل USB برای این برد لازمه؟

کابل USB Type-B (همون کابل پرینتری) برای ارتباط برد با کامپیوتر استفاده می‌شه.

5. آیا این برد با همه‌ی شیلدهای Arduino UNO سازگاره؟

اکثر شیلدهای UNO قابل استفاده روی MEGA هستن، ولی باید محل قرارگیری پین‌های I2C و SPI بررسی بشه چون در MEGA متفاوتن.

Specification

Microcontroller: ATmega2560
Core: 8-bit AVR
Clock frequency: 16MHz
Flash memory capacity: 256 KB (8 KB takes the loader)
SRAM memory capacity: 32 KB
EEPROM memory capacity: 4 KB
I/O ports total: 54
Ports with ADC: 16
ADC discharge: 10 bits
PWM ports: 15
PWM Bit: 8 bits
SPI hardware interfaces: 1
Hardware interfaces I²C / TWI: 1
UART / Serial Hardware Interfaces: 4
Rated operating voltage: 5 V
Maximum pin output current 5V: 800 mA
Maximum output current of Pin 3V3: 150 mA
Maximum current from the pin or to pin: 40 mA
Permissible input voltage from an external source: 7-12 V
Dimensions: 4.61 x 2.36 x 0.98 inches