Схемы устройств на микроконтроллерах. Анатомия микроконтроллеров ATmega Схемы на atmega8 для дома

Для рассмотрения и возможного повторения, очень простую схему, очень хорошего таймера. С удобной навигацией по меню, с жидкокристаллическом LCD дисплеем, с часами реального времени, с минимально возможным количеством деталей и при всем этом можно запрограммировать целых сто временных отрезков в течении суток.

Компактные размеры

Видео проверки таймера

Сердцем данного таймера является очень популярный и уже не дорогой микроконтроллер Atmega8. Вы можете сказать, что для прошивки нам потребуется программатор которого нет, но это не так, для прошивки Atmega достаточно всего пять коротких 10-15 см. проводков подключенных через резисторы 150-200 Ом. напрямую к LPT порту по этой схеме.

Вот по этой причине, эти микроконтроллеры стали самыми популярными у радиолюбителей.

На этом рисунке Вы видите: Схему распиновки ножек МК для подключения и прошивки.

Пункт 1. Подготовим все необходимое для изготовления таймера.

Самые обязательные радиодетали схемы, остальное обычно можно подобрать у себя дома, самая маленькая микросхема, это часы DS1307.

Нам потребуются такие радиоэлементы:

Интегральные часы DS1307
LCD жидкокристаллический индикатор
Стабилизатор 7805
500-1000 Мф - 16 вольт.
Реле или электронный ключ (в зависимости от нагрузки которая планируется подключаться).
сопротивлением 5,1ком - 3 шт., резистор переменный (по мануалу LCD дисплея).
Кварц часовой 32768 Гц.
Кнопки без фиксации - 4 шт.
Батарейка таблетка на 3 вольта.
Текстолит для платы.
Небольшой трансформатор ~220в. -> ~6-12в.
Коробка распаечная для корпуса.
+ Для программатора: резисторы 150-200 Ом. - 4 шт., разъем LPT порта (для удобства, не обязателен).

Обязательные инструменты каждого радиолюбителя:
Паяльник для пайки микросхем, паяльник для пайки пассивных радиодеталей и проводов.
Тестер для прозвонки дорожек и проверки радиодеталей.
Олово, канифоль.
+ Принтер лазерный (для изготовления платы или другой способ).

Пункт 2. Приступим к изготовлению.

Таймер будем делать по этой главной схеме.

Как видите на ней отсутствует схема блока питания и выходного исполнительного устройства, это потому, что возможно вы решите использовать выносной стабилизированный БП, а также не известно какую нагрузку вы планируете подключать, поэтому, каждый должен сам выбрать исполнительное устройство под свои технические требования.

Лично я своем таймере применил вот такую схему БП и исполнительное устройство на транзисторе и реле.

Но вы можете захотеть в качестве исполнительного устройства применить триаки, тиристоры и симисторы, варианты таких схемных показаны ниже.

Они более компактные (без радиатора), но менее мощные, чем простое реле.

В соответствии с главной принципиальной схемой + БП + ИУ и анализом монтажных габаритов вашей коробки для корпуса, а также размеров подобранных радио элементов, проектируем форму, размер и рисунок дорожек на плате. Для этого удобно пользоваться программой Sprint Layout.

Для моего устройства получилась вот такая простая плата.

Полученный рисунок переносим с помощью специального маркера или по технологией ЛУТ (с помощью лазерного принтера и утюга) на медный слой текстолита. Если у вас принтер лазерный Brother (как у меня), то идею с ЛУТ лучше сразу забросить, по причине используемого в нем тугоплавкого тонера ~400C вместо обычных~200С, я кстати когда-то по глупости купил этот принтер именно для ЛУТ:(., поэтому в результате моя плата рисована маркером.
Нанесенный на медь рисунок вытравливаем в ванночке с хлорным железом или любым другим специальным раствором.

На готовую плату припаиваем детали согласно схеме, особое внимание обращаем при монтаже и пайке микросхемы часов и кварцевого элемента. Длина дорожек между ними должна быть минимальной, а лучше использовать микро кварц из наручных часов и припаять его непосредственно к ножкам МС часов. Все свободное пространство рядом с МС часов и кварца заполняем площадками корпуса (GND). Батарея необходима для поддержания часов в рабочем состоянии во время отключения от сети. Если по какой-то причине вы не стали устанавливать эту батарейку, то посадите плюсовой провод на корпус, иначе часы просто не пойдут.

Микроконтроллер прошиваем программатором или с помощью 5 проводков.

*Прошивка* (скачиваний: 1414)

Автор прошивки специально для удобства (за что ему спасибо) и не стал изменять заводские фьюзы, что очень сильно облегчает, без заморочки, прошивку для начинающего радиолюбителя. Если МК еще не использовался, новый из магазина, то просто заливаете прошивку и все, но если уже есть изменения в фьюзах, то надо выставить их так CKSEL=0001. Все остальное просто и не нуждается в пояснении.

Пункт 3. Сборка.

Для корпуса очень удобно использовать распаечные коробки из пластмассы, они бывают разных размеров и форм.

В прорезанную ножом крышку, при помощи термоклея из пистолета, закрепляем LCD экран., прорезаем отверстия под кнопки управления и кнопку питания.

Подрезаем выступающий клей.

Часы собранные на микроконтроллере ATtiny2313 и светодиодной матрице показывают время в 6-ти различных режимах.

Светодиодная матрица 8*8 управляется методом мультиплексирования. Токоограничивающие резисторы исключены из схемы, чтобы не испортить дизайн, и, поскольку отдельные светодиоды управляются не постоянно, они не будут повреждены.

Для управления используется только одна кнопка, длительное нажатие кнопки(нажатие и удержание) для поворота меню и обычное нажатие кнопки для выбора меню.

Это хобби-проект, потому точность хода часов зависит лишь от калибровки внутреннего генератора контроллера. Я не использовал кварц в этом проекте, так как он занимал бы два нужных мне вывода ATtiny2313. Кварц может быть использован для повышения точности в альтернативном проекте (печатной плате).

Частотомер до 500МГц на Attiny48 и MB501

На этот раз я представлю простой малогабаритный частотомер с диапазоном измерения от 1 до 500 МГц и разрешением 100 Гц.

В настоящее время, независимо от производителя, почти все микроконтроллеры имеют так называемые счетные входы, которые специально предназначены для подсчета внешних импульсов. Используя этот вход, относительно легко спроектировать частотомер.

Однако этот счетчый вход также имеет два свойства, которые не позволяют напрямую использовать частотомер для удовлетворения более серьезных потребностей. Одна из них заключается в том, что на практике в большинстве случаев мы измеряем сигнал с амплитудой в несколько сотен мВ, который не может перемещать счетчик микроконтроллера. В зависимости от типа, для правильной работы входа требуется сигнал не менее 1-2 В. Другое заключается в том, что максимальная измеримая частота на входе микроконтроллера составляет всего несколько МГц, это зависит от архитектуры счетчика, а также от тактовой частоты процессора.

Термостат для электрического чайника на ATmega8(Термопот)

Это устройство позволяет контролировать температуру воды в чайнике, имеет функцию поддержания температуры воды на определенном уровне, а также включение принудительного кипячения воды.

В основе прибора микроконтроллер ATmega8, который тактируется от кварцевого резонатора частотой 8МГц. Датчик температуры – аналоговый LM35. Семисегментный индикатор с общим анодом.

Новогодняя звезда на Attiny44 и WS2812

Эта декоративная звезда состоит из 50 специальных светодиодов RGB, которые контролируются ATtiny44A . Все светодиоды непрерывно изменяют цвет и яркость в случайном порядке. Также есть несколько разновидностей эффектов, которые также активируются случайно. Три потенциометра могут изменять интенсивность основных цветов. Положение потенциометра индицируется светодиодами при нажатии кнопки, а изменение цвета и скорость эффекта можно переключать в три этапа. Этот проект был полностью построен на компонентах SMD из-за специальной формы печатной платы. Несмотря на простую схему, структура платы довольно сложная и вряд ли подойдет для новичков.

Частотный преобразователь для асинхронного двигателя на AVR

В этой статье описывается универсальный трехфазный преобразователь частоты на микроконтроллере(МК) ATmega 88/168/328P . ATmega берет на себя полный контроль над элементами управления, ЖК-дисплеем и генерацией трех фаз. Предполагалось, что проект будет работать на готовых платах, таких как Arduino 2009 или Uno, но это не было реализовано. В отличие от других решений, синусоида не вычисляется здесь, а выводится из таблицы. Это экономит ресурсы, объем памяти и позволяет МК обрабатывать и отслеживать все элементы управления. Расчеты с плавающей точкой в программе не производятся.

Частота и амплитуда выходных сигналов настраиваются с помощью 3 кнопок и могут быть сохранены в EEPROM памяти МК. Аналогичным образом обеспечивается внешнее управление через 2 аналоговых входа. Направление вращения двигателя определяется перемычкой или переключателем.

Регулируемая характеристика V/f позволяет адаптироваться ко многим моторам и другим потребителям. Также был задействован интегрированный ПИД-регулятор для аналоговых входов, параметры ПИД-регулятора могут быть сохранены в EEPROM. Время паузы между переключениями ключей (Dead-Time) можно изменить и сохранить.

Частотомер III от DANYK

Этот частотомер с AVR микроконтроллером позволяет измерять частоту от 0,45 Гц до 10 МГц и период от 0,1 до 2,2 мкс в 7-ми автоматически выбранных диапазонах. Данные отображаются на семиразрядном светодиодном дисплее. В основе проекта микроконтроллер Atmel AVR ATmega88/88A/88P/88PA, программу для загрузки вы можете найти ниже. Настройка битов конфигурации приведена на рисунке 2 .

Принцип измерения отличается от предыдущих двух частотомеров. Простой способ подсчета импульсов через 1 секунду, используемый в двух предыдущих частотомерах(частотомер I, частотомер II), не позволяет измерять доли Герц. Вот почему я выбрал другой принцип измерения для своего нового частотомера III. Этот метод намного сложнее, но позволяет измерять частоту с разрешением до 0,000 001 Гц.

Частотомер II от DANYK

Это очень простой частотомер на микроконтроллере AVR. Он позволяет измерять частоты до 10 МГц в 2-х автоматически выбранных диапазонах. Он основан на предыдущем проекте частотомера I , но имеет 6 разрядов индикатора вместо 4-х. Нижний диапазон измерения имеет разрешение 1 Гц и работает до 1 МГц. Более высокий диапазон имеет разрешение 10 Гц и работает до 10 МГц. Для отображения измеренной частоты используется 6-разрядный светодиодный дисплей. Прибор построен на основе микроконтроллера Atmel AVR ATtiny2313A или ATTiny2313

Микроконтроллер тактируется от кварцевого резонатора частотой 20 МГц (максимально допустимая тактовая частота). Точность измерения определяется точностью этого кристалла, а также конденсаторов C1 и C2. Минимальная длина полупериода измеряемого сигнала должна быть больше периода частоты кварцевого генератора (ограничение архитектуры AVR). Таким образом, при 50% рабочем цикле можно измерять частоты до 10 МГц.

Частотомер I от DANYK

Это, вероятно, самый простой частотомер на микроконтроллере AVR. Он позволяет измерять частоты до 10 МГц в 4-х автоматически выбранных диапазонах. Самый низкий диапазон имеет разрешение 1 Гц. Для отображения измеренной частоты используется 4-разрядный светодиодный дисплей. Прибор построен на основе микроконтроллера Atmel AVR ATtiny2313A или ATtiny2313 . Настройку битов конфигурации вы можете найти ниже.

Микроконтроллер тактируется от кварцевого резонатора частотой 20 МГц (максимально допустимая тактовая частота). Точность измерения определяется точностью этого кристалла. Минимальная длина полупериода измеряемого сигнала должна быть больше периода частоты кварцевого генератора (ограничение архитектуры MCU). Таким образом, при 50% рабочем цикле можно измерять частоты до 10 МГц.

Частотомер на АТ90S2313

Виртуальный частотомер это "комплект" из программы для PC и простого измерительного прибора, который подключается к COM порту компьютера. Виртуальный прибор позволяет измерять частоту, период, временные интервалы и вести подсчет импульсов.

Подробности: http://home.skif.net/~yukol/FMrus.htm

Рекомендую собрать простая конструкция не требует настройки и главное работает! Микроконтроллер программировал программатором PonyProg -отличный программатор, простой, большая номенклатура программируемых микроконтроллеров, работает под Windows, интерфейс русский.

Журнал "Радио" N1 2002г. Для Ni-Cd аккумуляторов. Позволяет заряжать 4 аккумулятора.

Частотомер на Pic 16F84A

Технические характеристики частотомера:

Максимальная измеряемая частота.............30 МГц;

Максимальное разрешение измеряемой частоты.. .10 Гц.

Чувствительность по входу....................250 мВ;

Напряжение питания.........................8... 12 В:

Потребляемый ток............................35 мА

Подробности, прошивка: http://cadcamlab.ru

Паяльная станция на Atmega 8

Переключение паяльника и фена осуществляется переключателями ПК. Управление феном осуществляется тиристором, т.к. фен на 110в вместо R1 диод катодом к в.6.

Подробности, прошивка: http://radiokot.ru/forum

Цифровой измеритель емкости без выпайки из схемы

Описание дано в журнале "Радио" №6 2009 г. Конструкция собрана на AT90S2313, без изменений в прошивке применил Tiny2313. В Поньке выставил галки для SUT1, CKSEL1, CKSEL0, остальные пустые. MAХ631 не ставил, она что то у нас дорогая, решил запитать от блока питания через стабилизатор 7805, R29, R32 , R33 посадил на плюс питания. Кроме измерителя емкости в корпусе смонтирован пробник, для проверки транзисторов без выпайки и генератор НЧ ВЧ сигналов.

Измеритель параметров полупроводниковых приборов на ATmega8

Прибор умеет:

Определять выводы полупроводников;
- определять тип и структуру;
- измерять статические парамеры.
Измеряет диоды, биполярные транзисторы,полевые транзисторы JFET и MOS, резисторы, конденсаторы.

Измеритель выполнен в одном корпусе с измерителем FCL, индикатор переключается между приборами переключателем ПК.

Частотометр, измеритель ёмкости и индуктивности - FCL-meter

Описываемый ниже прибор позволяет в широких пределах измерять частоты электрических колебаний, а также ёмкость и индуктивность электронных компонентов с высокой точностью. Конструкция обладает минимальными размерами, массой и энергопотреблением.

Технические характеристики:

Напряжение питания, В: 6…15

Ток потребления, мА: 14…17

Пределы измерения:

F1, МГц 0,01…65**

F2, МГц 10…950

С 0,01 пФ…0,5 мкФ

L 0,001 мкГн…5 Гн

Схема выносной головки

Подробнее: http://ru3ga.qrz.ru/PRIB/fcl.shtml

Миниатюрный вольтметр на микроконтроллере ATmega8L

Здесь рассматривается конструкция вольтметра на одном лишь микроконтроллере ATmega8L и индикаторе от электронного медицинского термометра. Диапазон измеряемых напряжений постоянного тока ±50 В. Как дополнительная функция – реализован режим звукового пробника для проверки целостности проводов, ламп накаливания. Устройство автоматически переходит в дежурный режим при отсутствии измерений. Питание микроконтрллера осуществляется от двух миниатюрных щелочных элементов (элементы питания для наручных часов), я поставил 1 элемент на 3в. Необходимости часто менять элементы питания не будет: потребляемый ток в активном режиме составляет всего 330 мкА, в дежурном режиме – менее 300 нА. Благодаря своей миниатюрной конструкции и возможностям устройство полезно и практично. В корпус от термометра не влезла у меня плата, и я сделал в корпусе от фламастера. Плату делал свою, резисторы R5-R7 установил ветикально на шинах. Прошивку из исходника помог сделать VADZZ спасибо ему. Выводы индикатора с лево на право, выводы внизу и лицом к себе.

Схема (для полноформатной схемы сохраните изображение себе на компьютер).

Подробнее смотри: http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=63917

ЗУ с функцией измерения емкости

Захотелось померять емкость аккумуляторов, импортные измерители достаточно дорого стоят, нашел интересную схему и собрал. Работает нормально, заряжает, измеряет, но с какой точностью затрудняюсь сказать - нет эталона. Мерял аккумуляторы довольно приличных фирм 2700 ма/ч - намерял 2000. Аккумуляторы от игрушек 700 ма/ч -350, заказывал на EBAY китайские аккумуляторы BTY 2500 ма/ч - 450 ма/ч, но при этом достаточно приличные, неплохо работают в игрушках, гораздо выгоднее батареек.

Устройство предназначено для зарядки NiMH аккумуляторов и контроля их емкости. Переключение режимов заряд/разряд осуществляется кнопкой SА1. Режим работы отображается с помощью светодиодов и десятичными точками двух первых разрядов семисегментного индикатора.
Сразу после включения питания устройство переходит в режим заряд. На индикаторе отображается время заряда. После истечения запрограммированного промежутка времени заряд прекращается. Об окончании заряда (и разряда то же) свидетельствует зажженная точка четвертого разряда. Ток заряда определяется как С/10 где С - емкость батареи, выставляется подстроечником R14.
Принцип действия измерителя основан на подсчете времени за которое напряжение аккумулятора снизится до1,1 В. Ток разряда должен быть равен 450 ма, выставляется R16. Для того чтобы измерить емкость, надо вставить аккумулятор в отсек для разряда и запустить процесс нажатием на кнопку! Устройство способно разряжать только один аккумулятор .

Подробнее: http://cxem.net

Универсальная печь радиолюбителя

Печка для пайки SMD деталей, имеет 4 программируемых режима.

Схема блока управления (для полноформатной схемы сохраните изображение себе на компьютер).

Блок питания и управление нагревателем

Собрал данную конструкцию для управления ИК паяльной станцией. Может когда нибудь и печкой управлять буду. Была проблема с запуском генератора, поставил конденсаторы 22 пф с выводов 7, 8 на массу, и стала нормально запускаться. Все режимы нормально отрабатывает, нагружал 250 вт керамическим нагревателем.

Подробнее: http://radiokot.ru/lab/hardwork/11/

Пока печки нет, сделал вот такой нижний подогрев, для небольших плат:

Нагреватель 250 вт, диаметр 12 см, прислали из Англии, покупал на EBAY.

Цифровая паяльная станция на PIC16F88x/PIC16F87x(a)

Паяльная станция с двумя одновременно действующими паяльником и феном. Можно использовать разные МК (PIC16F886/PIC16F887, PIC16F876/PIC16F877, PIC16F876a/PIC16F877a). Применен дисплей от Nokia 1100 (1110). Обороты турбины фена регулируются электронно, так же задействован встроенный в фен геркон. В авторском варианте применен импульсный блок питания, я применил трансформаторный БП. Всем мне нравится эта станция, но с моим паяльником: 60вт, 24в, с керамическим нагревателем, большое забегание и колебание температуры. При этом паяльники меньшей мощности, с нихромовым нагревателем имеют меньшие колебания. При этом мой паяльник, с описаной выше паяльной станцией от Михи-Псков, с прошивкой от Volu, поддерживает температуру с точность до градуса. Так что нужнен хороший алгоритм нагрева и поддержания температуры. В качестве эксперемента сделал ШИМ регулятор на таймере, управляющее напряжение подал с выхода усилителя термопары, отключение, включение от микроконтроллера, Колебание температуры сразу уменьшилось до нескольких градусов, это подтверждает что нужен правильный алгоритм управления. Внешний ШИМ это конечно порнография при наличии микроконтроллера, но хорошую прошивку пока не написали. Заказал другой паяльник если с ним не будет хорошей стабилизации, продолжу свои эксперементы с внешним ШИМ управлением, а может хорошая прошивка появится. Станцию собрал на 4 платах, соединяются между собой на разъемах.

Схема цифровой части устройсква представлена на рисунке, для наглядности показаны два МК: IC1 - PIC16F887, IC1(*) - PIC16F876. Другие МК подключаются аналогично, на соответствующие порты.

Для изменения контрасности нужно найти 67 байт, его значение "0х80" , для начала можно поставить "0х90". Значения должны быть от "0х80" до "0х9F".

По поводу дисплея 1110i (текст отображается зеркально), если не китай, а оригинал,открываем ЕЕПРОМ, ищем 75 байт, меняем его с A0 на A1.

Частотомер на АТ90S2313

Подробности: http://home.skif.net/~yukol/FMrus.htm

Журнал "Радио" N1 2002г. Для Ni-Cd аккумуляторов. Позволяет заряжать 4 аккумулятора.

Частотомер на Pic 16F84A

Технические характеристики частотомера:

Максимальная измеряемая частота.............30 МГц;

Максимальное разрешение измеряемой частоты.. .10 Гц.

Чувствительность по входу....................250 мВ;

Напряжение питания.........................8... 12 В:

Потребляемый ток............................35 мА

Подробности, прошивка: http://cadcamlab.ru

Паяльная станция на Atmega 8

Подробности, прошивка: http://radiokot.ru/forum

Цифровой измеритель емкости без выпайки из схемы

Измеритель параметров полупроводниковых приборов на ATmega8

Прибор умеет:

Частотометр, измеритель ёмкости и индуктивности - FCL-meter

Технические характеристики:

Напряжение питания, В: 6…15

Ток потребления, мА: 14…17

Пределы измерения:

F1, МГц 0,01…65**

F2, МГц 10…950

С 0,01 пФ…0,5 мкФ

L 0,001 мкГн…5 Гн

Схема выносной головки

Подробнее: http://ru3ga.qrz.ru/PRIB/fcl.shtml

Миниатюрный вольтметр на микроконтроллере ATmega8L

Схема (для полноформатной схемы сохраните изображение себе на компьютер).

Подробнее смотри: http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=63917

ЗУ с функцией измерения емкости

Подробнее: http://cxem.net

Универсальная печь радиолюбителя

Печка для пайки SMD деталей, имеет 4 программируемых режима.

Схема блока управления (для полноформатной схемы сохраните изображение себе на компьютер).

Блок питания и управление нагревателем

Подробнее: http://radiokot.ru/lab/hardwork/11/

Пока печки нет, сделал вот такой нижний подогрев, для небольших плат:

Нагреватель 250 вт, диаметр 12 см, прислали из Англии, покупал на EBAY.

Цифровая паяльная станция на PIC16F88x/PIC16F87x(a)

Микроконтроллеры Atmega8 являются самыми популярными представителями своего семейства. Во многом они этим обязаны, с одной стороны, простоте работы и понятной структуре, с другой - довольно широким функциональным возможностям. В статье будет рассмотрено программирование Atmega8 для начинающих.

Общая информация

Микроконтроллеры встречаются везде. Их можно найти в холодильниках, стиральных машинках, телефонах, заводских станках и большом количестве других технических устройств. Микроконтроллеры бывают как простыми, так и чрезвычайно сложными. Последние предлагают значительно больше возможностей и функционала. Но разбираться сразу в сложной технике не выйдет. Первоначально необходимо освоить что-то простое. И в качестве образца будет взят Atmega8. Программирование на нём не является сложным благодаря грамотной архитектуре и дружелюбному интерфейсу. К тому же он является обладателем достаточной производительности, чтобы использовать в большинстве Более того, они применяются даже в промышленности. В случае с Atmega8 программирование предусматривает знание таких языков как AVR (C/Assembler). С чего же начать? Освоение этой технологии возможно тремя путями. И каждый выбирает сам, с чего начать работу с Atmega8:

Программирование через Arduino.
Покупка готового устройства.
Самостоятельная сборка микроконтроллера.

Нами будет рассмотрен первый и третий пункт.

Arduino

Это удобная платформа, выполненная в виде что подходит для быстрого создания различных устройств. В плате уже есть всё необходимое в виде самого микроконтроллера, его обвязки и программатора. Пойдя по этому пути, человек получит следующие преимущества:

Низкий порог требований. Не нужно обладать специальными навыками и умениями для разработки технических устройств.
Широкий спектр элементов будет доступен для подключения без дополнительной подготовки.
Быстрое начало разработки. С Arduino можно сразу переходить к созданию устройств.
Наличие большого количества учебных материалов и примеров реализаций различных конструкций.

Но есть и определённые минусы. Так, Arduino программирование Atmega8 не позволяет глубже окунуться в мир микроконтроллера и разобраться во многих полезных аспектах. Кроме этого, придётся изучить язык программирования, что отличается от применяемых AVR (C/Assembler). И ещё: Arduino имеет довольно узкую линейку моделей. Поэтому рано или поздно возникнет необходимость использовать микроконтроллер, что не используется в платах. А в целом это неплохой вариант работы с Atmega8. Программирование через Arduino позволит получить уверенный старт в мире электроники. И у человека вряд ли опустятся руки из-за неудач и проблем.

Самостоятельная сборка

Благодаря дружелюбности конструкции их можно сделать самими. Ведь для этого нужны дешевые, доступные и простые комплектующие. Это позволит хорошо изучить устройство микроконтроллера Atmega8, программирование которого после сборки будет казаться более лёгким. Также при необходимости можно самостоятельно подобрать иные комплектующие под конкретную задачу. Правда, здесь есть и определённый минус - сложность. Самостоятельно собрать микроконтроллер, когда нет нужных знаний и навыков, нелегко. Этот вариант мы и рассмотрим.

Что же нужно для сборки?

Первоначально необходимо заполучить сам Atmega8. Программирование микроконтроллера без него самого, знаете ли, невозможно. Он обойдётся в несколько сотен рублей - обеспечивая при этом достойный функционал. Также стоит вопрос о том, как будет осуществляться программирование Atmega8. USBAsp - это довольно хорошее устройство, что себя зарекомендовало с лучшей стороны. Но можно использовать и какой-то другой программатор. Или же собрать его самостоятельно. Но в таком случае существует риск, что при некачественном создании он превратит микроконтроллер в неработающий кусочек пластика и железа. Также не помешает наличие макетной платы и перемычек. Они не обязательны, но позволят сэкономить нервы и время. И напоследок - нужен источник питания на 5В.

Программирование Atmega8 для начинающих на примере

Давайте рассмотрим, как в общих чертах осуществляется создание какого-то устройства. Итак, допустим, что у нас есть микроконтроллер, светодиод, резистор, программатор, соединительные провода, и источник питания. Первый шаг - это написание прошивки. Под нею понимают набор команд для микроконтроллера, что представлен в качестве конечного файла, имеющего специальный формат. В нём необходимо прописать подключение всех элементов, а также взаимодействие с ними. После этого можно приступать к сборке схемы. На ножку VCC следует подать питание. К любой другой, предназначенной для работы с устройствами и элементами,подключается сначала резистор, а потом светодиод. При этом мощность первого зависит от потребностей в питании второго. Можно ориентироваться по такой формуле: R=(Up-Ups)/Is. Здесь p - это питание, а s - светодиод. Давайте представим, что у нас есть светодиод, потребляющий 2В и требующий ток питания на уровне 10 мА, переводим в более удобный для математических операций вид и получаем 0.01А. Тогда формула будет выглядеть следующим образом: R=(5В-2В)/0.01А=3В/0.01А=300 Ом. Но на практике часто оказывается невозможным подобрать идеальный элемент. Поэтому берётся наиболее подходящий. Но нужно использовать резистор с сопротивлением выше значения, полученного математическим путём. Благодаря такому подходу мы продлим срок его службы.

А что же дальше?

Итак, у нас есть небольшая схема. Теперь осталось подключить к микроконтроллеру программатор и записать в его память прошивку, что была создана. Здесь есть один момент! Выстраивая схему, необходимо её создавать таким образом, чтобы микроконтроллер можно было прошивать без распайки. Это позволит сберечь время, нервы и продлит срок службы элементов. В том числе и Atmega8. Внутрисхемное программирование, нужно отметить, требует знаний и умений. Но оно же позволяет создавать более совершенные конструкции. Ведь часто бывает, что во время распайки элементы повреждаются. После этого схема готова. Можно подавать напряжение.

Важные моменты

Хочется дать новичкам полезные советы про программирование Atmega8. Встроенные переменные и функции не менять! Прошивать устройство созданной программой желательно после её проверки на отсутствие «вечных циклов», что заблокируют любое иное вмешательство, и с использованием хорошего передатчика. В случае использования самоделки для этих целей следует быть морально готовым к выходу микроконтроллера из строя. Когда будете прошивать устройство с помощью программатора, то следует соединять соответствующие выходы VCC, GND, SCK, MOSI, RESET, MISO. И не нарушайте технику безопасности! Если техническими характеристиками предусмотрено, что должно быть питание в 5В, то нужно придерживаться именно такого напряжения. Даже использование элементов на 6В может негативно сказать на работоспособности микроконтроллера и сократить срок его службы. Конечно, батареи на 5В имеют определённые расхождения, но, как правило, там всё в разумных рамках. К примеру, максимальное напряжение будет держаться на уровне 5,3В.

Обучение и совершенствование навыков

На счастье, Atmega8 является очень популярным микроконтроллером. Поэтому найти единомышленников или же просто знающих и умеющих людей не составит труда. Если нет желания изобретать заново велосипед, а просто хочется решить определённую задачу, то можно поискать требуемую схему на просторах мировой сети. Кстати, небольшая подсказка: хотя в русскоязычном сегменте робототехника довольно популярна, но, если нет ответа, то следует его поискать в англоязычном - он содержит на порядок большее количество информации. Если есть определённые сомнения в качестве имеющихся рекомендаций, то можно поискать книги, где рассматривается Atmega8. Благо, компания-производитель берёт во внимание популярность своих разработок и снабжает их специализированной литературой, где опытные люди рассказывают, что и как, а также приводят примеры работы устройства.

Сложно ли начать создавать что-то своё?

Достаточно иметь 500-2000 рублей и несколько свободных вечеров. Этого времени с лихвой хватит, чтобы ознакомиться с архитектурой Atmega8. После небольшой практики можно будет спокойно создавать свои собственные проекты, выполняющие определённые задачи. К примеру, роботизированную руку. Одного Atmega8 должно с лихвой хватить, чтобы передать основные моторные функции пальцев и кисти. Конечно, это довольно сложная задача, но вполне посильная. В последующем вообще можно будет создавать сложные вещи, для которых понадобятся десятки микроконтроллеров. Но это всё впереди, перед этим необходимо получить хорошую школу практики на чем-то простом.