Microcontroller-E - Joc de Lumini

Ce este un microcontroller

icrocontrolerele constituie în această periodă un domeniu deosebit de dinamic. Ele se impun din ce în ce mai mult în aplicaţiile industriale.

Există mai multe familii de microcontrolere care s-au dezvoltat: 8400. 3300, PIC 16CXX, 80C51, ATMega328, etc.

Un microcontroler este un calculator pe un chip, micro sugerează mărimea redusă a dispozitivul iar controler ne spune că dispozitivul poate fi folosit pentru a controla obiecte, procese sau evenimente.

Primele controlere au fost realizate în tehnologii pur analogice, folosind componente electronice discrete și/sau componente electromecanice (de exemplu relee). Cele care fac apel la tehnica numerică modernă au fost realizate inițial pe baza logicii cablate (cu circuite integrate numerice standard SSI și MSI ) și a unei electronici analogice uneori complexe, motiv pentru care "străluceau" prin dimensiuni mari, consum energetic pe măsură și, nu de puține ori, o fiabilitate care lăsa de dorit.

Microcontrolerele pot fi găsite în componența oricărui tip de aparate. Orice aparat care măsoara, stochează, comandă, calculează sau afișează informații este o potențială gazdă pentru un microcontroler. De exemplu orice automobil fabricat astăzi este echipat cu cel puțin un microcontroler care comandă motorul mașinii și adesea chiar mai multe pentru comanda sistemelor adiționale din automobil. În calculatoarele de birou (PC) se pot găsi microcontrolere în tastatură, modemuri, imprimante si alte periferice. În echipamentele de testare fac posibilă adăugarea unor facilitați ca de exemplu memorarea rezultatelor măsurării, afișarea mesajelor si formelor de undă. Produsele de larg consum care includ microcontrolere sunt camere video, video recordere, compact-disc playere și altele. Un microcontroler este similar unui microprocesor. Ambele conțin o unitate centrală de prelucrare sau CPU (central processing unit). CPU execută instrucțiuni care îndeplinesc operațiile de bază logice, matematice și de mișcare a informației. Pentru a construi un calculator complet, microcontrolerul necesită memorie pentru păstrarea datelor și programelor și inetrfețe de intrare ieșire I/O pentru conectarea dispozotivelor externe cum ar fi tastatura si monitorul. Spre diferența de microprocesor, microcontrolerul este un calculator pe un chip deoarece el conține și memorie și interfețe de intrare ieșire pe lângă CPU. Deoarece mărimea memoriei și inetrfețele care încap pe un chip sunt limitate, microcontrolerele țin să fie utilizate în sisteme mai mici care necesită doar un microcontroler și cateva elemente adiționale. Cele mai populare microcontrolere sunt 8051 produse prima dată de firma Intel și 68HC11 a firmei Motorola.

Placa de dezvoltare Arduino Uno

Arduino este o platformă de dezvoltare foarte simplu de utilizat, dar totuși cu multe arii în care aceasta se dovedește a fi utilă în mod deosebit pentru pasionații de electronică, programare și în final robotică. Este vorba despre o soluție open – source ce include atât un modul hardware cât și interfațarea software cu acest, mai exact un IDE proprietar ce folosește limbajul Wiring, foarte asemănător cu limbajul C. Platforma folosește următoarele componente :

- pinii de intrări analogice - (A0-A5), care să ia în valorile-analogice care urmează să fie convertite pentru a fi reprezentate cu un număr de serie 0-1023, printr-un convertor analogic la digital (ADC).

- ATmega328 cip - 8-biți microcontroler care procesează schita de programat.

- Built-in LED-uri - în scopul de a obține acces sau controlul acestor pini, va trebui să schimbați configurația celor 13 pini în cazul în care acesta este conectat.

- Oscilator Cristal - ceas care are o frecvență de 16MHz

- DC Jack - în cazul în care sursa de alimentare (AC-DC adaptor sau baterii) ar trebui să fie conectată. Acesta limitează valori de intrare între 6-20V, dar recomandat valori de 7-12V

- Digital I / O pins - pinii de intrare și de ieșire (0-13) din care 6 dintre ei (3, 5, 6, 9, 10 și 11) prevăd, de asemenea PWM (Pulse Width modulație), ieșirea prin utilizarea funcției analogWrite () Pinii (0 (RX) și 1 (TX)) sunt, de asemenea, folosiți pentru a transmite și a primi date seriale.

- Antet ICSP - pini pentru "In-Circuit Serial Programming", care sunt o altă metodă de programare.

- Indicator - LED care se aprinde atunci când placa este conectată la o sursă de alimentare.

- Pini de putere - pini care pot fi folosiți pentru a furniza un circuit cu valori VIN (tensiune de la DC Jack), 3.3V și 5V.

- butonul de reset - un buton care este apăsat ori de câte ori aveți nevoie pentru a reporni schița programată în placă.

- Port USB - permite utilizatorului să se conecteze cu un cablu USB la un PC, placa pentru a încărca schițe sau să furnizeze o sursă de tensiune de la placă. Acest lucru este, de asemenea, utilizat pentru comunicarea serială prin intermediul monitorului de serie de la software-ul Arduino Uno.