Se presenta en este articulo un ejemplo donde se diseña una PCB usando los componentes mínimos para el ATMEGA2560, incluye la parte de la programación por USB, usando el convertidor serial CH340G.
El ejemplo es una especie de plantilla para que uses el ATMEGA2560 en tus próximos diseños. Así diseñas tu propia PCB sin tener que usar un Arduino Mega. También este ejemplo puede servir, si deseas pasar tu proyecto ya realizado con el Arduino Mega a tu propia PCB, en las imágenes siguientes se muestra una PCBs diseñada para no usar el MEGA2560
El diseño es realizado en el software EAGLE de Autodesk.
Recuerda que no hay impedimento para usar el ATMEGA2560 en tu propia PCB, pues si no tienes las herramientas necesarias para soldar el chip, nosotros podemos hacerlo por ti con nuestro servicio de ensamble de PCBs, podemos fabricarte y enviarte la PCB a la puerta de tu casa, con el ATMEGA incluido listo para su programación, incluso con el bootloader cargado.
Enseguida se detallan los componentes usados para nuestro ejemplo.
Alimentación para el ATMEGA2560
El primer paso es la alimentación del ATMEGA se usan, 5 volts para alimentarlo, así que fácilmente podemos tomar la alimentación del puerto USB que usaremos para programarlo, se muestra en el en la imagen siguiente el diagrama esquemático en EAGLE del conector, y al lado se muestra el conector usado físicamente que por cierto es un conector tipo B.
En la siguiente imagen en el recuadro, se muestra las conexiones de voltaje y tierra en el diagrama esquemático realizado en EAGLE para el ATMEGA.
Se acostumbra siempre colocar capacitores de “bypass” entre los pines de voltaje y tierra, ahí se muestran son los capacitores, C16, C17 y C20, cuando se realiza la PCB recuerde colocarlos lo mas cerca de los pines de voltaje del chip.
Los capacitores usados son SMD con tamaño 0805.
Cristal de cuarzo de 16MHz
El ATMEGA como todos los procesadores requiere su frecuencia de reloj para que ejecute las instrucciones, el usado comúnmente para las tarjetas Arduino es un cristal u oscilador con frecuencia de 16MHz, también para nuestro ejemplo usaremos esta frecuencia, pues el bootloader de la plataforma Arduino viene para usarse con este tipo de cristal.
La imagen siguiente muestra el diagrama esquemático de esta parte y la conexión a las terminales del Atmega2560, a un lado se muestran foto del cristal de cuarzo, el usado por nosotros es un cristal SMD 3025, pues ocupa menos espacio que el cristal through hole, pero bueno esto lo puedes cambiar a tu gusto.
Los capacitores para el cristal también son SMD, del tamaño 0805.
CH340G y sus componentes asociados
Ahora vamos con la parte de la programación, se usa el convertidor USB a serial, el CH340G para cargar los programas en el ATMEGA2560 usando obviamente la plataforma Arduino, sobra decir que el ATMEGA para que se programa con la plataforma Arduino, debe tener cargado el bootloader. La imagen siguiente muestra el diagrama esquemático de la parte del CH340G.
En la imagen note como se remarca en amarillo las conexiones con el ATMEGA2560, son tres conexiones, dos de trasmisión serial (Tx y Rx) y la de Reset
Enseguida se muestra la imagen del atmega también donde se remarcan en amarillo justo estas conexiones, ahí se notan los pines usados en el ATMEGA. Con eso basta para que el ATMEGA pueda programarse fácilmente usando la plataforma Arduino.
Se observa en la parte del Reset un push button y su respectiva resistencia de pull up, ambos son SMD tambíen.
Conexión ICSP
Finalmente, para terminar, agregamos un conector de pines macho para la conexión ISCP (In circuit Serial Programming, Programación seriael en circuito) este conector puede servir para dos cosas:
- Cargar el bootloader para el ATMEGA2560
- Programar directamente el atemga2560 sin necesidad de usar la plataforma Arduino, en lenguaje C por ejemplo.
Recuerde que el ATMEGA2560 cuando se compra viene sin el booloader instalado, asi que ese conector me permite cargar fácilmente el booloader.
La imagen siguiente muestra esta conexión
Descargar el ejemplo
Enseguida se muestra el link para descargar el ejemplo completo, vienen los dos archivos el SCH y el BRD comprimidos en un RAR.
El SCH se ha descrito en este articulo y el board esta como se muestra en la imagen, listo para acomodar, pues se entiende que este ejemplo es una especie de plantilla donde solo agregas o quitas lo necesario para que funcione el proyecto es la razón del por que no se acomodo.
Observe los componentes usados, la mayoría son SMD, los capacitores y resistencias son de tamaño 0805
Descarga el ejemplo dando clic aquí
Conclusiones
Se muestra el ejemplo completo para usar el ATMEGA en tu propia PCB, se usan los componentes minimos necesarios para que trabaje, ya solamente basta que el usuario lo adapte a sus requerimientos, pro ejemplo se puede cambiar la USB por una tipo micro o mini, o agregar lo necesario, sensores, conectores, relevadores para los requerimientos de cada quién.
Tampoco es impedimento que haya que soldar el chip pues aquí en PCB Central podemos ayudarte en ese proceso si es necesario, no dudes en contactarnos si tienes alguna pregunta o requieres alguna cotización, por WA (462 251 08 30) o a nuestro email: ventas@pcbcentral.com)
