Проекты на микроконтроллерах
Интересуетесь ESP32-C3 от Espressif? Являясь одноядерной и экономичной альтернативой ESP8266, ESP32-C3 использует открытую архитектуру RISC-V. Давайте взглянем на него поближе.
- Просмотров: 1448
Индикатор включенной передачи АКПП на PIC16F628A предназначен для отображения текущей передачи автоматических коробок передач производства Крайслер серии 41, а также для отслеживания исправности цепей вентилятора радиатора и свечей накала дизельного двигателя.
- Просмотров: 2020
Термоанемометрический цифровой датчик потока воздуха на PIC
Термоанемометрический датчик потока воздуха, представленный в статье, предназначен для контроля тяги в системе вентиляции квартиры или дома. Датчик построен на PIC микроконтроллере и двух цифровых датчиках температуры. Датчик позволяет не только определять наличие потока воздуха и примерно рассчитывать его скорость, но и определять направление потока.
- Просмотров: 2947
Это цифровые часы, оснащенные четырьмя большими светодиодными дисплеями, которые показывают время в формате, который вы можете прочитать с другого конца комнаты:
- Просмотров: 6846
Проект шилда для Raspberry Pi 4, включающего в себя блок DC-DC преобразователя на 5 В 3,5 А для питания Pi4, контроллер и драйвер шины CAN и адаптер для радиомодуля nRF24L01. Также этот шилд может использоваться с предыдущими версиями Raspberry Pi. Питание с внешнего источника подается в шину CAN на 3 из 4 пар FTP-кабеля для питания ведомых устройств.
- Просмотров: 4555
В этой статье приводится схема термометра на термопаре, способном измерять температуры до +1350°C, собранном на ATtiny85 и OLED-дисплее. В проекте используется АЦП ATtiny85’s с функцией усиления на 20 для измерения напряжения на термопаре, а также внутренний датчик температуры для измерения температуры окружающей среды (отображается в нижней сроке дисплея).
Точность измерений < 5°C.
- Просмотров: 10846
В этой статье описывается простой измеритель слабых токов, который можно использовать для замера потребления в спящем режиме различных цифровых схем, в том числе и на микроконтроллерах. Он позволяет измерять токи от 30нА до 10 мкA с достаточной точностью, и собран на микроконтроллере ATtiny84 и нескольких других недорогих деталях.
- Просмотров: 8327
В предыдущей статье мы рассмотрели, как создать меню для вашего проекта Arduino на ЖК-дисплее Nokia 5110 с кнопками для навигации по нему. В этой статье мы сделаем модифицированную версию меню, которая будет использовать энкодер вместо кнопок для навигации.
- Просмотров: 8639
В основе сегодняшнего проекта лежит ЖК-дисплей Nokia 5110. Nokia 5110 LCD является одним из самых популярных ЖК-дисплеев среди производителей.
- Просмотров: 10374
Модуль NRF24L01 — недорогой экономичный, двухнаправленный приемопередатчик. Он предназначен для работы в диапазоне 2,4 ГГц ISM, который означает, что он может быть использован для проектов, промышленных, научных и медицинских приложений. Модуль может передавать данные со скоростью до 2МБит/с и использует высокоскоростной интерфейс SPI для связи с Arduino или другими микроконтроллерами.
- Просмотров: 8848
Подкатегории
Проекты на микроконтроллерах PIC
Проекты на микроконтроллерах AVR
Проекты на Arduino
Проекты на ESP32
Проекты на Raspberry Pi
Загрузка…
Схемы на микроконтроллерах — РЕМОНТКА
Перейти к содержимому- Главная
- Особенности подключения устройств к Arduino
Схемы на микроконтроллерах
Особенности подключения устройств к Arduino
Платформа для любителей робототехники и автоматики Arduino славится своей модульной конструкцией и простотой работы. Порой я натыкаюсь на рекламу, где заявляют, что можно собрать своего робота, практически, не будучи знакомым…
Схемы на микроконтроллерах
Как проверить микроконтроллер на исправность
В ремонте техники и сборке схем всегда нужно быть уверенным в исправности всех элементов, а иначе вы зря потратите время.
Микроконтроллеры тоже могут сгореть, но как его проверить, если нет…
Схемы на микроконтроллерах
Управление двигателями и сервоприводами с помощью Ардуино
Из этой статьи вы узнаете: Что такое двигатель постоянного тока, Как управлять скоростью вращения двигателя постоянного тока, Как подключить двигатель к Arduino, Что такое сервопривод, Как управлять сервоприводом. В простых…
Схемы на микроконтроллерах
Подключение аналоговых датчиков к Ардуино, считывание показаний датчиков
Для измерения величин, условий окружающей среды, реакции на изменение состояний и положений применяются датчики. На их выходе могут присутствовать как цифровые сигналы, состоящие из единиц и нулей, так и аналоговые,…
Схемы на микроконтроллерах
Микросхемы часов реального времени RTC — назначение, виды и примеры использования
Для выполнения каких-либо задач, связанных с автоматизацией, часто нужно отсчитывать определенные временные промежутки. Иногда это делают с помощью отсчета определенного числа периодов тактового генератора или машинных циклов.
Однако хоть они…
Схемы на микроконтроллерах
Как подключить инкрементальный энкодер к Ардуино
Часто в устройствах на микроконтроллерах нужно организовать управление пунктами меню или реализовать какие-то регулировки. Есть множество способов: использовать кнопки, переменные резисторы или энкодеры. Инкрементальный энкодер позволяет управлять чем-либо посредством бесконечного…
Схемы на микроконтроллерах
Микроконтроллеры PIC для начинающих
На современном рынке есть ряд семейств и серий микроконтроллеров от разных производителей, среди них можно выделить AVR, STM32 и PIC. Каждое из семейств нашло свою сферу применения. В этой статье…
Схемы на микроконтроллерах
Способы чтения и управления портами ввода-вывода Arduino
Для взаимодействия с окружающим миром нужно настроить выводы микроконтроллера на приём или передачу сигнала. В результате каждый пин будет работать в режиме входа и выхода. На всеми любимой плате Arduino…
Схемы на микроконтроллерах
Измерение температуры и влажности на Arduino – подборка способов
Для создания домашней метеостанции или термометра нужно научиться сопрягать плату Arduino и устройства для измерения температуры, и влажности.
С измерением температуры можно справиться с помощью терморезистора или цифрового датчика DS18B20,…
Схемы на микроконтроллерах
19 шилдов для Arduino на все случаи жизни
Шилд – это плата дополнения. Я предлагаю разделить шилды на полноразмерные и отдельные модули. Полноразмерные своими очертаниями повторяют форму платы Arduino, будь то UNO, Nano или MEGA. Отдельные модули –…
Что такое микроконтроллер и как он работает?
Повестка дня Интернета вещей- Бен Луткевич, Технические характеристики Писатель
Микроконтроллер представляет собой компактную интегральную схему, предназначенную для управления определенной операцией во встроенной системе. Типичный микроконтроллер включает в себя процессор, память и периферийные устройства ввода-вывода (I/O) на одном кристалле.
Микроконтроллеры, иногда называемые встроенными контроллерами или блоками микроконтроллеров (MCU), используются в транспортных средствах, роботах, офисных машинах, медицинских устройствах, мобильных радиопередатчиках, торговых автоматах и бытовой технике, а также в других устройствах.
По сути, это простые миниатюрные персональные компьютеры (ПК), предназначенные для управления небольшими функциями более крупного компонента без сложной интерфейсной операционной системы (ОС).
Микроконтроллер встроен в систему для управления отдельной функцией устройства. Он делает это, интерпретируя данные, которые он получает от своих периферийных устройств ввода-вывода, используя свой центральный процессор. Временная информация, которую получает микроконтроллер, хранится в его памяти данных, где процессор получает к ней доступ и использует инструкции, хранящиеся в его памяти программ, для расшифровки и применения входящих данных. Затем он использует свои периферийные устройства ввода-вывода для связи и выполнения соответствующих действий.
Микроконтроллеры используются в самых разных системах и устройствах. Устройства часто используют несколько микроконтроллеров, которые работают вместе внутри устройства для выполнения своих соответствующих задач.
Например, в автомобиле может быть много микроконтроллеров, которые управляют различными отдельными системами внутри, такими как антиблокировочная система тормозов, контроль тяги, впрыск топлива или управление подвеской. Все микроконтроллеры взаимодействуют друг с другом для информирования о правильных действиях. Некоторые могут связываться с более сложным центральным компьютером в автомобиле, а другие могут связываться только с другими микроконтроллерами. Они отправляют и получают данные, используя свои периферийные устройства ввода-вывода, и обрабатывают эти данные для выполнения назначенных им задач.
Основными элементами микроконтроллера являются:
- Процессор (ЦП) — Процессор можно рассматривать как мозг устройства. Он обрабатывает и отвечает на различные инструкции, управляющие работой микроконтроллера. Это включает в себя выполнение основных арифметических, логических операций и операций ввода-вывода.
Он также выполняет операции передачи данных, которые передают команды другим компонентам более крупной встроенной системы. - Память. Память микроконтроллера используется для хранения данных, которые процессор получает и использует для ответа на инструкции, выполнение которых запрограммировано. Микроконтроллер имеет два основных типа памяти:
- Память программ, в которой хранится долговременная информация об инструкциях, выполняемых ЦП. Память программ является энергонезависимой памятью, то есть она хранит информацию с течением времени, не требуя источника питания.
- Память данных, необходимая для временного хранения данных во время выполнения инструкций. Память данных является энергозависимой, то есть хранящиеся в ней данные являются временными и сохраняются только в том случае, если устройство подключено к источнику питания.
- Периферийные устройства ввода/вывода. Устройства ввода и вывода представляют собой интерфейс процессора с внешним миром. Входные порты получают информацию и отправляют ее процессору в виде двоичных данных. Процессор получает эти данные и отправляет необходимые инструкции на устройства вывода, которые выполняют задачи, внешние по отношению к микроконтроллеру.
Он также выполняет операции передачи данных, которые передают команды другим компонентам более крупной встроенной системы.
Входные порты получают информацию и отправляют ее процессору в виде двоичных данных. Процессор получает эти данные и отправляет необходимые инструкции на устройства вывода, которые выполняют задачи, внешние по отношению к микроконтроллеру. Хотя процессор, память и периферийные устройства ввода/вывода являются определяющими элементами микропроцессора, часто включаются и другие элементы. Срок
Другие вспомогательные элементы микроконтроллера включают:
- Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — АЦП представляет собой схему, преобразующую аналоговые сигналы в цифровые. Это позволяет процессору в центре микроконтроллера взаимодействовать с внешними аналоговыми устройствами, такими как датчики.
- Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). ЦАП выполняет функцию, обратную АЦП, и позволяет процессору в центре микроконтроллера передавать свои исходящие сигналы внешним аналоговым компонентам.
- Системная шина. Системная шина — это соединительный провод, соединяющий все компоненты микроконтроллера вместе.
- Последовательный порт. Последовательный порт является одним из примеров порта ввода-вывода, который позволяет микроконтроллеру подключаться к внешним компонентам. Он выполняет функции, аналогичные USB или параллельному порту, но отличается способом обмена битами.
Это позволяет процессору в центре микроконтроллера взаимодействовать с внешними аналоговыми устройствами, такими как датчики. Процессор микроконтроллера зависит от приложения. Варианты варьируются от простых 4-битных, 8-битных или 16-битных процессоров до более сложных 32-битных или 64-битных процессоров. Микроконтроллеры могут использовать типы энергозависимой памяти, такие как оперативная память (RAM) и типы энергонезависимой памяти, включая флэш-память, стираемую программируемую постоянную память (EPROM) и электрически стираемую программируемую постоянную память (EEPROM).
Как правило, микроконтроллеры разрабатываются так, чтобы их можно было легко использовать без дополнительных вычислительных компонентов, поскольку они имеют достаточно встроенной памяти, а также предлагают выводы для общих операций ввода-вывода, поэтому они могут напрямую взаимодействовать с датчиками и другими компонентами.
Архитектура микроконтроллераможет быть основана на гарвардской архитектуре или архитектуре фон Неймана, обе предлагают различные методы обмена данными между процессором и памятью. В гарвардской архитектуре шина данных и инструкция разделены, что позволяет осуществлять одновременную передачу. В архитектуре фон Неймана одна шина используется как для данных, так и для инструкций.
Процессоры микроконтроллера могут быть основаны на вычислениях со сложным набором команд (CISC) или вычислениях с сокращенным набором команд (RISC). CISC обычно имеет около 80 инструкций, в то время как RISC имеет около 30, а также больше режимов адресации, 12-24 по сравнению с RISC 3-5.
Хотя CISC может быть проще в реализации и более эффективно использует память, его производительность может снижаться из-за большего количества тактов, необходимых для выполнения инструкций. RISC, который уделяет больше внимания программному обеспечению, часто обеспечивает более высокую производительность, чем процессоры CISC, которые уделяют больше внимания аппаратному обеспечению, благодаря упрощенному набору команд и, следовательно, большей простоте конструкции, но из-за того, что он делает упор на программное обеспечение, программное обеспечение может быть более сложным. Какой ISC используется, зависит от приложения.
Когда микроконтроллеры впервые стали доступны, они использовали исключительно язык ассемблера. Сегодня язык программирования C является популярным вариантом. Другие распространенные языки микропроцессоров включают Python и JavaScript.
Микроконтроллеры имеют входные и выходные контакты для реализации периферийных функций. К таким функциям относятся аналого-цифровые преобразователи, контроллеры жидкокристаллических дисплеев (LCD), часы реального времени (RTC), универсальный синхронный/асинхронный приемник-передатчик (USART), таймеры, универсальный асинхронный приемник-передатчик (UART) и универсальная последовательная шина ( USB) возможность подключения.
Датчики, собирающие данные, связанные, в частности, с влажностью и температурой, также часто подключаются к микроконтроллерам.
включают Intel MCS-51, часто называемый микроконтроллером 8051, который был впервые разработан в 1985 году; микроконтроллер AVR, разработанный Atmel в 1996 году; программируемый контроллер интерфейса (PIC) от Microchip Technology; и различные лицензированные микроконтроллеры Advanced RISC Machines (ARM).
Ряд компаний производит и продает микроконтроллеры, в том числе NXP Semiconductors, Renesas Electronics, Silicon Labs и Texas Instruments.
Приложения для микроконтроллеров Микроконтроллеры используются во многих отраслях и приложениях, в том числе дома и на предприятии, автоматизации зданий, производстве, робототехнике, автомобилестроении, освещении, интеллектуальной энергетике, промышленной автоматизации, связи и развертывании Интернета вещей (IoT).
Одним из очень специфических применений микроконтроллера является его использование в качестве процессора цифровых сигналов. Часто входящие аналоговые сигналы имеют определенный уровень шума. Шум в этом контексте означает неоднозначные значения, которые не могут быть легко переведены в стандартные цифровые значения. Микроконтроллер может использовать свои АЦП и ЦАП для преобразования входящего зашумленного аналогового сигнала в ровный исходящий цифровой сигнал.
Простейшие микроконтроллеры облегчают работу электромеханических систем, используемых в повседневных предметах повседневного обихода, таких как духовки, холодильники, тостеры, мобильные устройства, брелоки, системы видеоигр, телевизоры и системы полива газонов. Они также распространены в офисных машинах, таких как копировальные аппараты, сканеры, факсимильные аппараты и принтеры, а также в интеллектуальных счетчиках, банкоматах и системах безопасности.
Более сложные микроконтроллеры выполняют важные функции в самолетах, космических кораблях, океанских судах, транспортных средствах, медицинских системах и системах жизнеобеспечения, а также в роботах.
В медицинских сценариях микроконтроллеры могут регулировать работу искусственного сердца, почек или других органов. Они также могут играть важную роль в функционировании протезов.
Различие между микроконтроллерами и микропроцессорами стало менее четким, поскольку плотность и сложность микросхем стали относительно дешевыми в производстве, а микроконтроллеры, таким образом, интегрировали более «общие компьютерные» функциональные возможности. В целом, однако, можно сказать, что микроконтроллеры полезны сами по себе, с прямым подключением к датчикам и исполнительным механизмам, тогда как микропроцессоры предназначены для максимизации вычислительной мощности чипа, с внутренними шинными соединениями (а не с прямым вводом-выводом). к вспомогательному оборудованию, такому как ОЗУ и последовательные порты. Проще говоря, в кофеварках используются микроконтроллеры; настольные компьютеры используют микропроцессоры.
Микроконтроллер Microchip Technology ATtiny817.
Микроконтроллеры дешевле и потребляют меньше энергии, чем микропроцессоры. Микропроцессоры не имеют встроенной ОЗУ, постоянной памяти (ПЗУ) или других периферийных устройств на чипе, а присоединяются к ним своими контактами. Микропроцессор можно считать сердцем компьютерной системы, тогда как микроконтроллер можно считать сердцем встроенной системы.
Правильный выбор микроконтроллераПри выборе микроконтроллера для проекта необходимо учитывать ряд технологических и бизнес-соображений.
Помимо стоимости важно учитывать максимальную скорость, объем ОЗУ или ПЗУ, количество или типы контактов ввода-вывода на микроконтроллере, а также энергопотребление, ограничения и поддержку разработки. Обязательно задавайте такие вопросы, как:
- Какие аппаратные периферийные устройства требуются?
- Нужны ли внешние коммуникации?
- Какую архитектуру следует использовать?
- Какие сообщества и ресурсы доступны для микроконтроллера?
- Какова доступность микроконтроллера на рынке?
Последнее обновление: ноябрь 2019 г.
- Создание устройств IoT на платформе, которая принимает модули и стандартные интерфейсы
- Интернет вещей дает возможность администратору рабочего стола
- Узнайте разницу между флэш-памятью и оперативной памятью
- Узнайте, как микроконтроллеры играют роль во встроенной безопасности для устройств IoT
- Как выбрать микроконтроллер
защищенный режим
Автор: Пэт БрансПентиум
Автор: Рахул Аватипрограммирование встроенных систем
Автор: Кинза Ясармногопроцессорность
Автор: Кинза Ясар
- Как стать разработчиком смарт-контрактов
Основы блокчейна, знания в области программирования, осведомленность о безопасности и опыт тестирования и отладки являются одними из основных .
.. - Блокчейн для бизнеса: полное руководство для предприятий
Несмотря на пугающие заголовки о криптовалютах, корпоративный блокчейн становится все более практичным. Воспользуйтесь нашим подробным руководством, чтобы управлять …
- Верховный суд пока обходит раздел 230
Хотя в недавних решениях Верховного суда по делам против Twitter и Google не было принято решения по статье 230, этот вопрос будет …
..- 10 лучших инструментов моделирования угроз, а также функции, на которые следует обращать внимание
Инструменты автоматического моделирования угроз упрощают выявление угроз, но сами инструменты могут быть довольно сложными. Понимание…
- Apple исправляет нулевые дни, используемые в шпионских атаках на «Лабораторию Касперского»
Два нулевых дня Apple были использованы в шпионской кампании «Лаборатории Касперского» под названием «Операция Триангуляция», которая изначально была .
.. - Планируйте заранее, чтобы уменьшить проблемы облачной криминалистики
Подробная схема, определяющая, как и как быстро CSP обмениваются информацией, может помочь решить проблемы …
..- Cisco приобретает Accedian для портфолио Network Assurance
Cisco ожидает, что Accedian укрепит свой портфель Network Assurance для поставщиков услуг. Линейка продуктов обеспечивает сетевые …
- Оцените основные преимущества фиксированного беспроводного доступа 5G
Фиксированный беспроводной доступ, когда он включен 5G, делает подключение к беспроводной сети доступным для пользователей по доступным ценам. Изучите…
- Освещение и анализ конференции Cisco Live 2023
Используйте это руководство по Cisco Live 2023 — пятидневной очной и онлайн-конференции — чтобы узнать о сетевых тенденциях, включая …
- Уровни ЦОД и почему они важны для безотказной работы
Организациям следует рассматривать уровни центров обработки данных поставщиков колокации или собственных центров обработки данных в зависимости от их потребностей в бесперебойной работе.
.. - Изучите модель Red Hat с собственной подпиской на RHEL
Многие организации используют модели оплаты по мере использования с поставщиками общедоступных облаков для запуска своих продуктов Red Hat в облаке. Узнайте, как …
- Новый IOfortify от VergeIO останавливает распространение программ-вымогателей
Миниатюрные моментальные снимки, новая система предупреждений и улучшения кода расширяют возможности программного обеспечения VergeIO, поставщика гиперконвергентной инфраструктуры, против программ-вымогателей …
..- Используйте графы знаний с базами данных, чтобы раскрыть новые идеи
Графики знаний работают с базами данных графов, предлагая различные варианты хранения данных, чем традиционная база данных, особенно в …
- MongoDB представляет новый ИИ и инструменты миграции для базы данных
Поставщик с последним набором новых и обновленных возможностей добавляет генеративный ИИ в партнерстве с Google Cloud.
.. - Обновление Starburst Galaxy направлено на управление и доступ к данным
Последнее обновление поставщика включает общедоступную предварительную версию Gravity, уровня централизованного доступа и управления, который позволяет пользователям …
..Вы здесь: Главная / Микроконтроллеры / Основы микроконтроллеров
By Øyvind Nydal Dahl 22 комментария
Когда я учился, мне нравилось изучать основы микроконтроллеров. Это означало, что я мог начать использовать преимущества микроконтроллеров в своих электронных проектах. Мне казалось, что с этим знанием меня уже не остановить. Я мог построить ВСЕ!
И это действительно так. Микроконтроллеры — мощные компоненты. Они позволяют вам писать программы для управления вашей электроникой. Объедините эти знания с тем, как создавать собственные печатные платы, и вы будете делать удивительные вещи.
Используя микроконтроллер в своем проекте, вы получите доступ к огромному количеству функций буквально кончиками ваших (программирующих) пальцев.
Какой микроконтроллер использовать?
На рынке доступно множество типов микроконтроллеров. Некоторые из них проще в использовании, чем другие.
Доступны 8-битные, 16-битные и 32-битные микроконтроллеры. Простейшие микроконтроллеры 8-битные. Они могут многое, но не могут справиться с операциями, требующими сложных вычислений.
Я не буду перечислять их все здесь. Но есть два семейства 8-битных микроконтроллеров, которые легко использовать как любителям, так и новичкам, — это AVR и PIC. Они отлично подходят для изучения основ микроконтроллеров.
AVR производства Atmel, это микроконтроллер, который я использовал чаще всего. Он действительно популярен среди любителей. PIC от Microchip. Я не использовал PIC, но люди говорят, что это хорошо. Он также очень популярен среди любителей.
Существует несколько типов микроконтроллеров PIC и AVR. Что отличает их друг от друга, так это объем памяти, количество контактов ввода-вывода и типы периферийных устройств, которые у них есть.
Периферийные устройства выполняют такие функции, как широтно-импульсная модуляция, аналого-цифровое преобразование, последовательный периферийный интерфейс, I2C и т. д.
Если вам нужен только простой микроконтроллер для включения/выключения контактов, вам не нужно беспокоиться обо всех периферийных устройствах. Просто найдите тот, у которого достаточно контактов ввода-вывода и который вам удобно программировать.
Например, обратите внимание на ATtiny2313 — простой и дешевый микроконтроллер для начала работы.
Основы микроконтроллеров: использование в проектах
Существует два способа использования микроконтроллеров в проекте:
- Использование платы микроконтроллера
- Интегрируйте микроконтроллер в вашу печатную плату
Самый простой способ начать работу — использовать плату микроконтроллера.
Но будет и дешевле, и компактнее, и менее грязно, если вы интегрируете микроконтроллер в свою плату.
Использование плат микроконтроллеров
Самая известная плата микроконтроллера — Arduino.
Это аппаратно-программный комплекс, разработанный для того, чтобы упростить начало программирования микроконтроллеров. Узнайте о программировании Arduino.
Но вы также можете найти и другие платы микроконтроллеров. Обычно у них есть только микросхема микроконтроллера и необходимые компоненты для его работы. Это отличный способ протестировать микроконтроллер, который вы раньше не использовали.
Чтобы начать работу и изучить основы микроконтроллеров, я определенно рекомендую приобрести плату Arduino. Это самый простой способ начать. По одному вместе с некоторыми основными компонентами, и начните экспериментировать.
Нажмите здесь, чтобы получить стартовый комплект Arduino
Использование чипов микроконтроллера
Микроконтроллер всегда имеет техническое описание, в котором описаны его функции. В техническом описании вы почти всегда найдете эталонную схему микроконтроллера.
Это позволяет довольно легко установить и запустить плату микроконтроллера.
