Kuinka pääset alkuun mikrokontrollereiden kanssa - Osa 1. Perusteet käyttäen Atmelin mikrokontrollereita

Kirjoittaja: Aki Korhonen Julkaistu: 26.01.2009 In English Suomeksi

Esipuhe

Voit löytää mikrokontrollereita kaikkialta, rannekelloista pesukoneisiin. Ne ovat pieniä tietokoneita, jotka on puristettu pienelle piirille ja voit saada niitä kaikenkokoisina riippuen muistin ja I/O-pinnien tarpeesta. Nykyään suosituimmat mikrokontrollerit tee-se-itse -projekteissa ovat Atmelin AVR- ja Microchipin PIC-perheet. Tässä artikkelissa tutustumme Atmelin AVR-kontrollereihin ja siihen, kuinka niiden käyttöönotto onnistuu. Syvällisempää tietoa mikrokontrollereista löydät mm. Wikipediasta ja tässä valmiiksi jo muutama linkki:

Atmel tarjoaa tällä hetkellä AVR-mikrokontrollereita monenkokoisina, 8-pinnisistä tinyistä 100-pinnisiin xmegoihin. Flash-muistin määrä ohjelmakoodille on 1 kilotavusta 256 kilotavuun. Lisätietoa ja listan piireistä löydät täältä.

Tässä artikkelissa käytämme 8-pinnistä ATtiny45 -kontrolleria (täyden datalehden löydät täältä), jossa on 4 kilotavua flash-muistia ja 5 sisään-/ulostulopinniä (maksimi on 6, mutta yksi on käytössä resetille). Jokainen pinni voidaan määritellä erikseen toimimaan sisääntulona (digitaalisena tai analogisena) tai ulostulona (digitaalisena ainoastaan). Artikkelissa edetään askel askeleelta mitä laitteita ja ohjelmistoja tarvitaan ja sen jälkeen muutama esimerkki. Laitteisto-osa sisältää yksinkertaisen testialustan ja ohjelmointikaapelin teon. Ohjelmisto-osio kertoo mitä ohjelmia tarvitset, jotta pääset tekemään ohjelmakoodia ja siirtämään valmiin käännetyn binäärikoodin piirille.

Tarvitset elektroniikan perustaitoja rakentaaksesi laitteet (ledien yms kytkeminen) ja on hyvä lukea esimerkiksi Modaajan lyhyt sähköoppi, jos jo nämä tuntuvat tuntemattomilta asioilta. Artikkelissa tulee myöhemmin C-kielellä kirjoitettuja esimerkkikoodeja, joten aikaisempi ohjelmointikokemus ei ole pahitteeksi.

Mitä tarvitset (laitteet)

Aluksi tarvitaan tietenkin testialusta kontrollerille ja ohjelmointikaapeli. Alla on lista komponenteista, joita tarvitaan tulevaa esimerkkialustaa varten. Kytkentä kasataan koekytkentälevylle helppoa testailua ja uusien osien lisäämistä varten. Ensimmäinen levy sisältää ainoastaan yhden ledin, mutta myöhemmin lisätään muutama osa lisää.

• 1x Atmel ATtiny25 tai ATtiny45 (DIP-versio)
• 1x punainen ledi
• 1x 270 ohmin vastus, etuvastus ledille (käytä esim. LedCalc -sivua laskeaksesi oikea vastuksen arvo, mikäli käytät jotakin muunlaista lediä)
• Liitin ohjelmointikaapelia varten
• Koekytkentälevy ja tarvittava määrä kytkentäjohtoa

• 1x 7805 tai 78L05 (5V regulaattori)
• 2x 10 uF 16 V elektrolyyttikondensaattori
• 2x 100 nF 16 V kondensaattori
• 9 voltin patteriliitin ja 9 voltin patteri tai 7-12VDC seinämuuntaja ja liitin sitä varten

Tai voit tehdä yksinkertaisen kaapelin 5 voltin saamiseksi USB-liittimestä. Muista aina tarkistaa liittimen pinnijärjestys, jotta et hajoita mitään.

Kytkentäkaavio

Kytkentä kasattuna koekytkentälevylle

USB-virtakaapeli

Sivut:  1 2 3 4 5 6