Bendrosios paskirties mikro valdikliai

Įvadas. Mikroprocesorių istorija. Atmega. Arduino uno ir mega. Arduino programinė įranga. Literatūros sąrašas. Priedas Nr. Priedas Nr. 2 Užduotys. Priedas Nr. 3 Laboratorinių darbų ataskaitos. Laboratorinis darbas Nr.

Keičiantis laikams ir pradėjus viską kuo labiau automatizuoti prireikė patogesnių būdų valdyti sistemas. Tada atsirado mikrovaldikliai. Mikrovaldiklis – tai mažas kompiuteris, kuris yra integruotas vienoje plokštėje, kurioje yra procesorius, atmintis ir programuojami įėjimo ir išėjimo kanalai. Programos atmintis formomis tokiomis kaip Ferroelectric RAM, NOR flash arba OTP ROM taip pat integruoti mikroschemoje, taip pat dažniausiai yra integruota ir atmintis RAM. Kadangi šie valdikliai yra gana maži ir pakankamai nesunkiai programuojami jie užėmė pirmą vietą automatizuotų sistemų valdyme. Jie yra naudojami automobilių variklių valdyme, inplantuojamuose medicininiuose prietaisuose, nuotolinio valdymo pultuose, ofiso mašinose, jėgos įrankiuose ir panašiai. Mikrokontrolerius naudoja visur, tačiau skiriasi jų mikrograndynai ir panaudojimo sritys. Šiame referate bus apžvelgti benrosios paskirties mikroprocesoriai.

Pirmasis mikroprocesorius buvo pagamintas Intel firmos 1971 metais, jis buvo keturių bitų (4-bet Intel 4004). Tačiau šis ir kiti mikroprocesoriai pasirodę per ateinančius kelis metus buvo nepatogūs ir brangūs naudojimui, nes reikėjo išorinių priedų prie jų, kad jie gerai funkcionuotų. Smithsonian Institution inžinieriai Gary Boone ir Michael Cochran buvo pirmieji kuriems pavyko sukurti pirmąjį sėkmingą mikroprocesorių (1971 m), jis rinkoje pasirodė 1974 metais. Jų darbo rezultatas buvo TMS 1000. Šis pirmasis tikras mikroprocesorius savyje turėjo tik skaitymui skirtą atmintį, skaitymui ir rašymui skirtą atmintį, procesorių, vidinį laikrodį, kuris reguliuoja mikroprocesoriaus skaičiavimų atlikimo tvarką. Sureagavę į TMS 1000 pasirodymą, Intel inžinieriai sukūrė Intel 8048 mikroprocesorių, kuris komercinėje rinkoje pasirodė 1977 metais. Jame buvo ROM ir RAM sumontuoti ant vienos mikroschemos. Šis mikroprocesorius surado savo kelią į milijardus klavietūrų ir kitų skaičiavimus atliekančių prietaisų. Kaip tuometinis Intel prezidentas pasakė, kad šis mikroprocesorius buvo vienas sėkmingiausių kompanijos sukurtų produktų.

Pirmasis Atmega mikroprocesorius pasirodė 1996 metais. Jis buvo pirmasis kuris turėjo savyje atminties kurioje buvo galima saugoti loginę veiksmų seką, kai kiti mikrovaldikliai tuo metu naudojo ROM, EPROM, EEPROM. Tai leido patogiai ir greitai išsaugoti norimą programą pačiame mikrokontroleryje, sumažino jo gabaritus. Šis mikroprocesorius turėjo 8kb atminties, 512 baitų EEPROM, 1Kbyte integruotų SRAM. Taip pat turėjo du vidinius laikmačius: du 8 bitų ir vieną 16 bitų, tai leido palaikyti skirtingus operacijų rėžimus ir palaikyti vidinį ir išorinį laikmatį. Taip pat jis turėjo analoginio signalo konverterį į skaitmeninį signalą. Žemiau pateikiamas Atmega 8 mikrovaldiklio kojelių išdėstymas.

Atmega328 yra šiuolaikinė ATmega8 versija. Šis mokrovaldiklis yra labai plačiai paplitęs, yra paprastas naudojimui ir prieinamas visiems už žemą kainą. Šis mikrovaldiklis turi aštuonių bitų procesorių (8-bit), jame yra integruoti 32 kilabaitai (32 Kbytes of flash memory) vidinės atminties, kurioje galima saugoti programą, 2 kilabaitai (2 Kbytes) operatyviosios atminties (RAM), taip pat turi 26 įėjimo ir išėjimo signalų kanalus. Jo veikimo dažnis yra 16 MHz. Mikrovaldiklis veikia kai jo maitinimo įtampa yra nuo 1,5 V iki 5,5V. ATmega8 mikrovaldiklio atmintį galima perrašyti 10 000 kartų. Taip pat yra 6 PWM (Pulse Width Modulation) kanalai, kurie leidžia patogiau valdyti įrenginius prie kurių bus prijungtas pats mikrovaldiklis.