میکروکنترلرهای ATTiny13A. بازسازی درخت کریسمس. مدارهای موجود در ATtiny چه چیزی را می توان در attiny13 مونتاژ کرد

این طرح یک دستگاه مکان یاب IR است که بر روی یک میکروکنترلر AVR، تراشه ATtiny13 پیاده سازی شده است. انفجارهای کوتاه پالس ها توسط یک فرستنده (IR LED) در محدوده طول موج مادون قرمز ساطع می شوند و با انعکاس از سطح توسط آشکارساز نوری آن دریافت می شوند. سیگنال های منعکس شده دریافتی پردازش می شوند و اگر به عنوان سیگنال مفید تلقی شوند، با نشانگر LED نمایش داده می شوند.

گاهی اوقات شما فقط باید یک فاصله زمانی را بدون دقت میکروسکوپی زیاد تعیین کنید. مثلا برای آشپزی که خطای آن چند ثانیه در هر نیم ساعت است، ساعت نقش مهمی ندارد. بر اساس این ملاحظات، یک نوسان ساز داخلی RC به عنوان یک مولد ساعت انتخاب شد. پایداری آن به دما و تغییرات ولتاژ تغذیه بستگی دارد، زیرا میکروکنترلر در ولتاژ 1.8-5.5 ولت کار می کند. من از یک باتری 3 ولتی (یا 2 سلول 1.5 ولتی) به عنوان منبع تغذیه استفاده کردم.

این مینی آلارم امنیتی ساده در میکروکنترلر ATtiny 13 برای محافظت از آپارتمان ها، دفاتر، خانه های روستایی طراحی شده است... زمانی که سوئیچ نی باز می شود، آلارم یک سیگنال صوتی به صدا در می آورد یا با کمی تغییر می توانید یک پیام کوتاه از یک پیامک ارسال کنید. تلفن همراه. دزدگیر توسط کلیدهای IR کنترل می شود. ویژگی های اصلی: منبع تغذیه دینامیک آشکارساز نوری، بیدار شدن از حالت "SLEEP" پس از قطع شدن از تایمر نگهبان در حالت "POWER-DOWN" و در نتیجه مصرف انرژی کم - حدود 30 μA.

اصل و الگوریتم عملکرد این دستگاه شباهت زیادی به عملکرد سیستم های امنیتی استاندارد صنعتی برای حفاظت از اماکن دارد. هشدار امنیتی ساده پیشنهادی با باز کردن کنتاکت‌های حسگر با کنتاکت‌های معمولی بسته در حالت امنیتی فعال می‌شود. در کیفیت، که می تواند:

کابل سیم طراحی شده برای مقاومت در برابر شکستگی سیم در صورت نقض محیط؛

یک سنسور سوئیچ نی که به حرکت یک قطعه آهنربا بر روی مخاطبین خود به عنوان مثال هنگام باز شدن در پاسخ می دهد، یا یک سنسور مادون قرمز غیرفعال کارخانه ای که به تغییر موقعیت یک جسم با تابش مادون قرمز پاسخ می دهد (که بدن یک فرد است - یک مزاحم، در منطقه یک شی محافظت شده).

این یک دستگاه مستقل کوچک است که از روشن شدن غیرمجاز موتور ماشین، موتور سیکلت، قایق، قایق تفریحی... که مستقل از سایر سیستم های امنیتی کار می کند، جلوگیری می کند. برای برداشتن قفل موتور، باید دکمه ای را در یک مکان خاص (که با صلاحدید مالک خودرو انتخاب می شود) در داخل خودرو فشار دهید. این می تواند یک دکمه مخفی نصب شده جداگانه یا استفاده از دکمه استاندارد ماشین باشد.

نمودار شماتیک و شرح آمپرمتر دیجیتال خانگی ساخته شده بر روی میکروکنترلر، برنامه و برد مدار چاپی ATtiny13.

روزی روزگاری نویسنده این سطور با دستگاه بسیار جالبی روبرو شد که در سال 1976 در اتحاد جماهیر شوروی متولد شد - آن را به سادگی به عنوان غیر ضروری از دست داد. این دستگاه ADZ-101U2 نام داشت و نمونه ای از سازه گرایی شوروی بود: یک "چمدان" سنگین بیست کیلوگرمی با یک دسته حمل در بالا و یک ترانسفورماتور تک فاز قدرتمند در داخل.

اما جالب ترین چیز این است که این "چمدان" کاملاً فاقد پانل پشتی بود - و اصلاً به این دلیل نیست که دستگاه موفق به "کاشت" آن شد، نه. و نکته اینجا بود که هر دو پنلش... جلو بود! از یک طرف، "چمدان" یک دستگاه جوش بود و در طرف دیگر، یک شارژر برای باتری ماشین.

و اگر او به عنوان یک "جوشکار" احساسات خاصی را برانگیخت، اشکالی ندارد، زیرا فقط 50 A جریان متناوب وجود دارد. پس یک "شارژر" قطعاً یک چیز ضروری در خانه است. آزمایشات این دستگاه توانایی کامل رزمی آن را تأیید کرد (حتی جوشکاری هم کار کرد!) اما، البته، بدون اشکال نبود.

ماهیت مشکل این بود که آمپرمتر استاندارد "شارژر" در جهت نامعلومی ناپدید شد و صاحب قبلی دستگاه یک جایگزین کاملا "معادل" برای آن پیدا کرد - آمپرمتر ماشین که از نوعی کامیون نظامی پیچ خورده است. و داشتن یک مقیاس بسیار "آموزنده" ± 30 A!

واضح است که نظارت بر شارژ باتری (و جریان شارژ فقط 3-6 آمپر است!) با استفاده از چنین دستگاهی، به بیان ملایم، مشکل ساز است - گویی اصلا وجود ندارد ...

بنابراین، تصمیم گرفته شد که «نمایش سنج کامیون» با دستگاه کم و بیش کافی، با مقیاس واضح 0-10 A جایگزین شود. به نظر می رسد کاندیدای ایده آل برای این نقش، آمپرمتر صفحه شماره گیری با شنت داخلی باشد. - یکی از آنهایی که قبلاً تقریباً در تمام "شارژرهای" ساخت شوروی و بسیاری از مکان های دیگر استفاده شده بود.

با این حال ، اولین قدم زدن در فروشگاه های برق و "خرابی" ناامیدی را به همراه داشت: معلوم می شود که هیچ چیز حتی از راه دور شبیه دستگاه مورد نظر مدت زیادی است که در فروش نیست ...

و بنابراین ، در آن زمان نویسنده هنوز با وسعت بی پایان مکان های معجزه چینی آشنا نبود ، بنابراین دستانش دوباره به آهن لحیم کاری رسید ، در نتیجه دستگاهی ساخته شد که نمودار آن در شکل نشان داده شده است. 1 و مشخصات در جدول 1 آمده است:

جدول 1. مشخصات دستگاه.

نمودار شماتیک

برای نمایش نتایج اندازه گیری در این آمپرمتر تصمیم گرفته شد از یک جفت نشانگر LED 7 سگمنت استفاده شود. چنین نشانگرهایی، علیرغم اینکه در مقایسه با ماژول های LCD جدید از نوع 16xx تا حدودی قدیمی هستند، دارای تعدادی مزیت غیرقابل انکار نیز هستند: آنها بسیار قابل اعتمادتر و بادوام تر هستند. در اثر تماس با فرآورده های نفتی خراب نشوید و کدر نشوید (و دست های روغنی در گاراژ یک چیز رایج است، اعداد روی نشانگرهای LED روشن تر و بسیار "خوانا" هستند - به خصوص از راه دور؛ و علاوه بر این، LED ها نیستند. ترس از سرماخوردگی در گاراژ - بر خلاف LCD که در سرما به سادگی کور می شود.

خوب، آخرین استدلال به نفع ماتریس LED - در چارچوب این توسعه - این واقعیت بود که 1602 طولانی به سادگی در سوراخ استاندارد آمپرمتر (گرد و بسیار کوچک!) روی محفظه شارژر قرار نمی گرفت. پس از تصمیم گیری در مورد نوع نشانگر، یک سوال دیگر مطرح شد - از کدام میکروکنترلر به عنوان پایه این دستگاه استفاده شود.

شکی وجود نداشت که این مدار باید به طور خاص بر روی MK ساخته شود - ساخت آمپرمتر روی "پراکندگی CMOS" می تواند به ذهن شما آسیب برساند. در نگاه اول واضح ترین راه حل "اسب کار" ATtiny2313 است - این MK دارای معماری نسبتاً توسعه یافته و تعداد بسیار مناسبی از خطوط ورودی / خروجی برای اتصال ماتریس LED است.

با این حال ، در اینجا معلوم شد که همه چیز چندان ساده نیست - از این گذشته ، برای اندازه گیری جریان ، MK باید دارای مبدل آنالوگ به دیجیتال باشد ، اما به دلایلی مهندسان Atmel "2313th" را با این عملکرد تجهیز نکردند ... خانواده مدا موضوع متفاوتی است: این تراشه‌ها لزوماً دارای یک ماژول ADC هستند.

اما، از سوی دیگر، حتی ATMega8v - به عنوان ساده ترین نماینده خانواده "قدیمی تر" - عملکرد بسیار بیشتری نسبت به ساخت یک آمپرمتر ساده دارد. و این دیگر بهترین راه حل از دیدگاه رویکرد کلاسیک به طراحی نیست!

"رویکرد کلاسیک به طراحی" در اینجا به معنای به اصطلاح "اصل حداقل های لازم" است (نویسنده این سطور از حامیان سرسخت آن است که بر خلاف آردوین های جدید) که طبق آن هر سیستمی باید طراحی شده با استفاده از حداقل مقدار ممکن از منابع؛ و نتیجه نهایی باید تا حد امکان حاوی عناصر استفاده نشده کمتری باشد. بنابراین، مطابق با این اصل - یک دستگاه ساده - یک میکروکنترلر ساده، و نه چیز دیگر!

درست است، همه MK های ساده برای این کار مناسب نیستند. به عنوان مثال ATtinyl3 را در نظر بگیرید - دارای ADC است، ساده و ارزان است. بله، فقط خطوط ورودی-خروجی کافی ندارد - برای اتصال یک ماتریس از دو "دستگاه هفت بخش" ...

اگر چه، اگر کمی رویاپردازی کنید، این مشکل می تواند کاملاً قابل حل باشد - با کمک یک پنی شمارنده K176IE4 و یک الگوریتم ساده که این شمارنده را کنترل می کند.

علاوه بر این ، این رویکرد حتی جنبه های مثبتی نیز دارد - اولاً ، نیازی به "آویز کردن" مقاومت محدود کننده جریان بر روی هر بخش از نشانگر نیست (ژنراتورهای جریان در حال حاضر در مراحل خروجی متر موجود هستند). و ثانیاً ، در این مدار می توانید از یک نشانگر با کاتد مشترک و آند مشترک استفاده کنید - برای تغییر به "آند مشترک" باید اتصال ترانزیستورهای VT1 و VT2 را تغییر دهید. 6 DD2 از طریق یک مقاومت 1 کیلو اهم به خط +9 ولت وصل می شود و پایه سمت چپ R3 به زمین متصل می شود.

برنج. 1. نمودار شماتیک آمپرمتر خانگی (تا 10 آمپر) روی میکروکنترلر ATtiny13.

برای کنترل شمارنده با استفاده از MK، فقط باید از دو خط استفاده کنید: یکی برای سیگنال شمارش (C) و دیگری برای سیگنال تنظیم مجدد (R).

علاوه بر این، در طول آزمایش دستگاه، مشخص شد که تراشه K176IE4 CMOS، که مستقیماً به خطوط MK متصل است، با سطوح TTL خود کاملاً قابل اعتماد کار می کند - بدون هیچ هماهنگی اضافی.

و دو خط MK دیگر کلیدهای VT1-VT2 را کنترل می کنند و یک نشانه پویا ایجاد می کنند. یک قطعه کد منبع که رویه کنترل شمارنده DD2 در آن پیاده سازی شده است در لیست نشان داده شده است:

برنج. 2. روش کنترل برای K176IE4.

رویه به زبان سطح پایین AVR-Assembler نوشته شده است. با این حال، به راحتی می توان آن را به هر زبان سطح بالا ترجمه کرد. در ثبات Temp، رویه شماره ای را دریافت می کند که باید به شمارنده K176IE4 ارسال شود تا روی نشانگر نمایش داده شود. خط 1 پورت B میکروکنترلر به ورودی تنظیم مجدد شمارنده (R) و خط 2 به ورودی شمارنده آن (C) متصل است.

برای جلوگیری از سوسو زدن اعداد در لحظه تعویض شمارنده، قبل از فراخوانی این روش، لازم است هر دو بیت را با بستن ترانزیستورهای VT1 و VT2 با اعمال log.O به خطوط 0 و 4 پورت B MK خاموش کنید. خوب، پس از اینکه این روش کار کرد، می توانید یک یا آن رقم نشانگر را روشن کنید. به هر حال، به لطف شمارنده K176IE4، می توانید یک ماتریس نشانگر 7x4 را با استفاده از تنها 6 خط ورودی/خروجی (دو خط برای کنترل شمارنده و چهار خط دیگر برای سوئیچینگ دینامیکی بیت ها) به هر MK متصل کنید.

و اگر شمارنده دیگری را به K176IE4 به عنوان "شریک" اضافه کنید - شمارنده ده روزه K176IE8 - برای استفاده از آن برای "اسکن" تخلیه ها. سپس امکان اتصال یک ماتریس نشانگر تا 10 نفر از آشنایان به MK وجود خواهد داشت که برای این فقط 5 خط ورودی-خروجی (دو خط برای کنترل K176IE8، دو خط برای K176IE4 و یک خط دیگر برای خاموش کردن نشانگر در آن زمان) اختصاص داده می شود. از شمارش K176IE4)!

در چنین حالتی، الگوریتم نشانگر پویا به کنترل شمارنده K176IE8 کاهش می‌یابد، که از بسیاری جهات شبیه الگوریتم ارسال یک رقم به شمارنده K176IE4 است که در فهرست بالا ارائه شده است.

معایب چنین اتصالی از ماتریس نشانگر - علاوه بر استفاده از یک ریز مدار "اضافی" - شامل نیاز به وارد کردن منبع تغذیه اضافی +9 ولت به مدار است، زیرا متأسفانه تلاش ها برای تامین برق شمارنده های CMOS از +5 ولت ناموفق بود...

تقریباً هر دستگاه "هفت قطعه" دوگانه با کاتدهای مشترک، که برای عملکرد در مدارهای با نشانگر دینامیکی طراحی شده است، می تواند به عنوان نشانگر در این دستگاه استفاده شود. همچنین می توان از یک ماتریس چهار بیتی استفاده کرد و تنها از دو بیت از چهار بیت موجود استفاده کرد.

درست است، در فرآیند کار بر روی مدار آمپرمتر، یک مشکل کوچک ایجاد شد - با اتصال نقطه اعشار: از این گذشته، باید در رقم مرتبه بالا روشن شود و در مرتبه پایین روشن نشود.

و اگر همه کارها را "عاقلانه" انجام دهید، خوب است - برای کنترل پویا همین کاما - یک پا دیگر از MK (از آنجایی که K176IE4 هیچ وسیله ای برای کنترل کاما ارائه نمی دهد) - به منظور "آویز کردن" اختصاص دهید. خروجی نشانگر روی آن، مسئول کاما است.

اما، از آنجایی که تمام خطوط ورودی/خروجی MK قبلاً اشغال شده بود، مجبور شدیم با این مشکل به روشی به دور از زیبایی برخورد کنیم: تصمیم گرفته شد که هر دو کاما را دائماً روشن بگذاریم و خروجی مربوط به نشانگر "ماتریس" را تامین کنیم. از خط +9 V از طریق مقاومت محدود کننده جریان R3 (با انتخاب مقاومت آن، می توانید روشنایی درخشش کاما را نسبت به سایر بخش ها برابر کنید). و به سادگی کاما اضافی را به ترتیب پایین (سمت راست) با یک قطره رنگ نیترو سیاه بپوشانید.

از نقطه نظر فنی، چنین راه حلی را به سختی می توان ایده آل نامید. اما کاما "ساخته شده" به این شکل اصلا نظر را جلب نمی کند...

دو مقاومت متصل موازی R1 و R2 که هر کدام با توان 5 وات به عنوان سنسور جریان استفاده می شوند. به جای یک جفت R1 و R2، نصب یک مقاومت با مقاومت 0.05 اهم کاملا امکان پذیر است - در این حالت، قدرت آن باید حداقل 7 وات باشد.

علاوه بر این، سیستم عامل میکروکنترلر توانایی انتخاب مقاومت شنت اندازه گیری را فراهم می کند - هر دو سنسور جریان 0.05 اهم و 0.1 اهم را می توان در این مدار استفاده کرد.

برای تنظیم مقاومت شنت مورد استفاده در میکروکنترلر در یک مورد خاص، لازم است مقدار مشخصی را در سلول حافظه EEPROM واقع در آدرس 0x00 بنویسید - برای مقاومت 0.1 اهم این می تواند هر عددی کمتر از 128 باشد ( در این حالت MK اندازه گیری های نتیجه را بر 2 تقسیم می کند). و هنگام استفاده از یک شنت با مقاومت 0.05 اهم، بر این اساس باید عددی بزرگتر از 128 در این سلول نوشته شود.

و اگر قصد دارید دستگاه را با شنت 0.05 اهمی نشان داده شده در نمودار کار کنید، دیگر لازم نیست نگران نوشتن سلول مشخص شده باشید، زیرا یک MK جدید (یا "حذف شده تا صفر") عدد 255 (0xFF) را در تمام سلول های حافظه خواهد داشت.

دستگاه را می توان از یک منبع جداگانه - با ولتاژ حداقل 12 ولت یا از ترانسفورماتور برق خود شارژر تغذیه کرد. اگر برق از ترانسفورماتور شارژر تامین می شود ، توصیه می شود از سیم پیچ جداگانه ای برای این کار استفاده کنید که به هیچ وجه به مدار شارژ متصل نیست. با این حال، می توان آمپر متر را از یکی از سیم پیچ های شارژ تغذیه کرد.

در این حالت، ولتاژ تغذیه باید قبل از پل یکسو کننده "شارژر" (یعنی مستقیماً از سیم پیچ) گرفته شود و یک مقاومت 75 اهم / 1 وات باید به قطع هر دو سیم برق آمپرمتر متصل شود. مقاومت برای محافظت از دیودهای "منفی" پل VD1-4 از عبور بخشی از جریان شارژ از طریق آنها ضروری است.

واقعیت این است که اگر دستگاه را بدون نصب این مقاومت ها به سیم پیچ شارژ متصل کنید، با در نظر گرفتن "زمین" مشترک پل VD1-4 و پل دیود شارژر، حدود نیمی از جریان شارژ باتری خواهد بود. نه از طریق دیودهای قدرتمند یکسو کننده شارژر، بلکه از طریق بازوی "منفی" پل VD1-4 به سیم پیچ بازگردید و باعث گرم شدن شدید 1N4007 کم مصرف می شود.

نصب این مقاومت ها جریان تغذیه دستگاه را محدود می کند و از پل دیود VD1-4 در برابر جریان شارژ محافظت می کند ، که اکنون تقریباً به طور کامل در امتداد مدار "صحیح" جریان می یابد - از طریق دیودهای قدرتمند یکسو کننده شارژر.

نمودار شماتیک

برد مدار چاپی این آمپرمتر برای صندلی های خاص در محفظه یک شارژر خاص ساخته شده است. نقاشی آن در شکل 3 نشان داده شده است.

ماتریس نشانگر به طور جداگانه نصب می شود - روی یک صفحه کوچک (یک قطعه 30x40 " تخته نان") که با پیچ های M2.5 از طریق بوش های فاصله دهنده در سمت نصب به تخته اصلی وصل شده است. و با کابل 10 سیم به آن وصل می شود.

قسمت دیگری از "ساندویچ" حاصل یک پانل جلویی تزئینی ساخته شده از پلکسی است که در سمت عقب با رنگ نیترو از یک قوطی رنگ شده است (فقط یک مستطیل کوچک - یک "پنجره" برای نشانگر) باید بدون رنگ باقی بماند.

پانل جلویی نیز از سمت نصب به برد اصلی متصل می شود (با پیچ های M3 با بوش های اسپیسر - دستگاه را نیز به محفظه شارژر متصل می کنند). آثار چاپی مدار جریان بالا که به مقاومت‌های R1 و R2 می‌رود باید تا حد امکان عریض ساخته شوند و سرنخ‌های مقاومت‌ها در تمام طول به آنها لحیم شوند و در عین حال نصب را با یک لایه ضخیم تقویت کنیم. از لحیم کاری

توصیه می شود از دو پیچ M3 به عنوان سرب برای اتصال دستگاه به شارژر استفاده کنید، سر آنها را به برد لحیم کرده و از طرف دیگر با مهره محکم کنید.

برنج. 3. برد مدار چاپی برای مدار آمپرمتر دیجیتال روی میکروکنترلر.

برنامه

هنگام نوشتن "سیستم افزار" در MK، باید پیکربندی شود تا در فرکانس 1.2 مگاهرتز از ژنراتور ساعت داخلی کار کند. برای انجام این کار، فرکانس ساعت باید برابر با 9.6 مگاهرتز انتخاب شود و تقسیم کننده ساعت داخلی باید با 8 فعال شود.

برای افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی، همچنین توصیه می‌شود که ناظر برق داخلی (ماژول BOD) را فعال کنید و زمانی که ولتاژ منبع تغذیه به کمتر از 2.7 ولت می‌رسد، MK را تنظیم مجدد کنید.

تمام تنظیمات با نوشتن مقادیر مربوطه به سلول های فیوز پیکربندی انجام می شود: SUT1=1، SUT0=0، CKDIV8=0، BODLEVEL1 =0، BODLEVELO=1، WDTON=1. بقیه "فیوزها" را می توان به عنوان پیش فرض رها کرد.

سیستم عامل میکروکنترلر و برد مدار چاپی با فرمت Sprint Layout - دانلود.

برنج. 3. برد آمپر متر برای Attiny13 مونتاژ شده است.

برنج. 4. برد آمپرمتر روی Attiny13 مونتاژ شده (نمایش از پشت).

این دستگاه کوچک عمدتاً برای بیماران دیابتی طراحی شده است، اما کاربردهای بسیار وسیع تری دارد. وظیفه آن نشان دادن گذر یک دوره زمانی معین است که از لحظه فشار دادن دکمه اندازه گیری می شود.

بنابراین، می‌توانید نیاز به اندازه‌گیری سطح گلوکز خون را پس از مدتی بعد از صرف غذا یا نیاز به نگاه کردن به اتاق دیگ بخار مدتی پس از روشن کردن اجاق گاز و غیره یادآوری کنید.

این دستگاه برای اندازه گیری یکی از چهار دوره زمانی ممکن استفاده می شود: 15 دقیقه، 30 دقیقه، 1 ساعت یا 2 ساعت. شمارش معکوس با چشمک زدن سریع ال ای دی ها و پایان شمارش معکوس با چشمک زدن و صدا نشان داده می شود. انرژی آن توسط یک باتری CR2032 تامین می شود، بنابراین یادآور بسیار سبک و مینیاتوری است.

طرح

نمودار شماتیک راه حل پیشنهادی در شکل زیر نشان داده شده است.

استفاده از میکروکنترلر ATtiny13A از ATMEL باعث شد تا طراحی دستگاه به میزان قابل توجهی ساده شود. این نوع میکروکنترلر برای استفاده در این موارد ایده آل است. دارای پکیج کوچک SO8، قابلیت استفاده از ولتاژهای 1.8 ولت و حالت های مختلف برای کاهش مصرف برق. علاوه بر این، این یکی از محبوب ترین و ارزان ترین میکروکنترلرهای این کلاس است که تقریباً در هر فروشگاه الکترونیکی موجود است.

برای تامین برق از باتری لیتیومی CR2032 استفاده می شود که ولتاژ 3 ولت را تامین می کند که برای تغذیه اجزای دستگاه کافی است.

یک اعلان صوتی در مورد انقضای یک دوره زمانی مشخص با استفاده از یک امیتر پیزوالکتریک با یک ژنراتور داخلی تولید می شود. صدای آن کاملاً بلند است و حتی زمانی که دستگاه مثلاً در یک جیب مخفی است، شنیده می شود. ساطع کننده صدا با استفاده از ترانزیستور VT2 (BC847) کنترل می شود.

شمارش معکوس با فشار دادن دکمه SW1 شروع و متوقف می شود، که تماس آن R6 (10 کیلو اهم) از قبل به منبع تغذیه مثبت متصل است.

همین مقاومت روی پایه RESET میکروکنترلر تعبیه شده تا از تغییرات تصادفی سطح منطقی آن جلوگیری کند. این تغییر ممکن است به دلیل یک میدان الکترومغناطیسی خارجی یا قرار گرفتن میکروکنترلر در معرض الکتریسیته ساکن زیاد باشد.

فاصله زمانی با تغییر یکی از چهار بخش کلید SW2، نوع DIP-SWITCH انتخاب می شود. بخش بسته یکی از چهار مقاومت (R7 تا R10) را به منبع تغذیه منهای متصل می کند و با مقاومت R11 تشکیل می شود.

میکروکنترلر، با اعمال سطح منطقی بالا برای مقاومت R11، از یک ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) برای اندازه گیری ولتاژ ایجاد شده در تقسیم کننده استفاده می کند.

بنابراین، تنها از دو پایه میکروکنترلر برای تنظیم زمان استفاده می شود. علاوه بر این، می توان با تغییر سطح پین PB1 به پایین، این مدار را غیرفعال کرد که مصرف برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

مونتاژ و راه اندازی

یادآور مینیاتوری روی یک برد مدار چاپی دو طرفه به ابعاد 46 میلی متر در 31 میلی متر مونتاژ می شود. اول از همه، لازم است عناصر نصب سطحی که در قسمت پایینی تخته قرار دارند - میکروکنترلر، ترانزیستورها و سایرین، لحیم کاری شوند. بعد دو LED در طرف مقابل قرار دارند. در نهایت، باید اجزای سوراخ عبوری را در همان سمت LED ها لحیم کنید.

میکروکنترلر به سیستم عامل با فیوزهای کارخانه نیاز دارد. اگر همه چیز به درستی مونتاژ شده باشد، دستگاه پس از نصب باتری در محفظه آماده استفاده است. به سادگی زمان اندازه گیری مورد نظر را با استفاده از سوئیچ SW2 تنظیم کنید.

بهره برداری

در حالت خواب مدار هیچ علامتی از عملکرد نشان نمی دهد. پس از یک بار فشار دادن دکمه SW1، اطلاعات از تقسیم کننده خوانده می شود و شمارش معکوس زمان آغاز می شود، همانطور که با یک بار چشمک زدن LED ها مشهود است. از این به بعد هر 1 ثانیه فلش می زنند تا شمارش معکوس تمام شود. اگر همه سوئیچ های SW2 در موقعیت خاموش باشند، LED ها چشمک نمی زنند و دستگاه به حالت خواب می رود.

پس از سپری شدن زمان تنظیم شده، LED ها به شدت شروع به چشمک زدن می کنند و پخش کننده صدا صداهای کوتاهی تولید می کند. توقف با فشار دادن مختصر SW1 انجام می شود.

توجه به این نکته مهم است که وقتی شمارش معکوس شروع شد، نمی‌توانید مدت زمان آن را متوقف یا تغییر دهید. این از وضعیت خاموش شدن تصادفی زمان بندی جلوگیری می کند، که ممکن است هنگام فشار دادن تصادفی دکمه SW1 رخ دهد.

مصرف فعلی در حالت استراحت حدود 0.5 میلی آمپر است، بنابراین از نظر تئوری یک باتری با ظرفیت اسمی 200 میلی آمپر ساعت باید به مدت 45 سال در حالت آماده به کار دوام بیاورد. در عمل، می توانید روی زمان قابل مقایسه با عمر باتری حساب کنید. در طول شمارش معکوس، میانگین مصرف جریان حدود 8 میلی آمپر است و در حالت هشدار به 15 میلی آمپر می رسد.

(11.5 کیلوبایت، دانلود: 304)

برای آماتورهای رادیویی مبتدی که بر میکروکنترلرها تسلط دارند، اغلب لازم است که سفت‌افزار یا مدار را روی یک میکروکنترلر واقعی مونتاژ و آزمایش کنند (برای مثال، پروتئوس اغلب به سادگی از شبیه‌سازی مدار با یک میکروکنترلر خودداری می‌کند). برای این اهداف، و نه تنها مبتدیان، از یک برد اشکال زدایی و یا یک برد توسعه استفاده کنید. برای میکروکنترلرهای Attiny13/15 و پین‌آوت‌های دیگر میکروکنترلرهای سازگار با آنها، یک برد اشکال‌زدایی مجهز به حداقل عملکرد لازم ساخته شد. این تخته اندازه کوچک و جمع و جور دارد و مونتاژ آن ارزان است.

در عکس بالا، یک برنامه در میکروکنترلر بارگذاری شده است و خود برد دیباگ از طریق یک برنامه نویس از پورت USB لپ تاپ به منبع تغذیه 5 ولتی متصل می شود.

برد توسعه برای میکروکنترلرها Attiny13/15 طبق طرح زیر ساخته شده است:

برای اتصال میکروکنترلر به برد اشکال زدایی، از یک کانکتور برای ریز مدارها در بسته DIP-8 یا یک کانکتور ساده "تخت" برای میکرو مدارهای هشت پایه استفاده کنید. این کانکتور هم در نسخه معمولی با کنتاکت های گیره دار و هم در نسخه با کنتاکت های کولت قابل استفاده است. استفاده از چنین کانکتوری امکان تعویض سریع میکروکنترلر در برد اشکال زدایی را در صورت بروز نقص احتمالی مرتبط با خود میکرو مدار فراهم می کند. به عنوان مثال، به دلیل بی تجربگی، می توانید یک میکروکنترلر را قفل کنید. یک راه حل سریع این است که آن را در برد اشکال زدایی جایگزین کنید، و در آینده میکروکنترلر را با استفاده از ابزارهای دیگر درمان کنید - زنجیره RC یا پزشک فیوز. همچنین امکان تغییر سریع مارک میکروکنترلر - به عنوان مثال، جایگزینی وجود دارد. Attiny13 با Attiny15 در همان برد.

در زیر تابلوی دیباگ تمام شده از سمت نصب و از سمت لحیم کاری است:

به عنوان جامپر، علاوه بر سیم های معمول، از مقاومت هایی با اندازه استاندارد 1206 با مقدار اسمی 0 اهم استفاده شد.

بنابراین، کمی در مورد آنچه در هیئت توسعه وجود دارد. بیایید از منبع تغذیه شروع کنیم - ولتاژ میکروکنترلر از پروگرامر از درگاه USB (5 ولت) گرفته می شود، این ولتاژ را می توان مستقیماً یا از طریق سه دیود به میکروکنترلر رساند که ولتاژ را به 3.2 - 3.3 ولت کاهش می دهد. استفاده از دیودها به دلیل حداقل هزینه آنهاست. در صورت تمایل، همیشه می توانید برد مدار چاپی را ویرایش کنید و از تثبیت کننده های ولتاژ مانند AMS1117 3.3 ولت استفاده کنید. ولتاژ تغذیه با استفاده از جامپرهای Jmp1 و انتخاب می شود Jmp2 روی برد توسعه. استفاده از جامپرهایی با "دسته" مانند عکس راحت است تا در هنگام نیاز به انتقال غذا مجبور به خارج نشوید. همچنین برق از پروگرامر از طریق مقاومت محدود کننده R2 به میکروکنترلر تامین می شود. بسته به ترجیح می توان امتیاز آن را از 0 اهم تا حدود 10 اهم گرفت. برای پین کردن PB5 (تنظیم مجدد) میکروکنترلر با مقاومت R1ولتاژ منبع تغذیه بالا کشیده می شود، این برای جلوگیری از راه اندازی مجدد خود به خود کنترل کننده در صورت وجود هرگونه تداخل ضروری است. یک دکمه ساعت نیز به این پین وصل شده است تا به شما امکان می دهد میکروکنترلر را به صورت دستی راه اندازی مجدد کنید، در حالی که هر مدار یا سیستم عاملی را اشکال زدایی می کنید.

از آنجایی که اولویت این برد اشکال زدایی تولید پیچیده ترین پروژه ها نیست، برد دارای کانکتورهایی با کنتاکت کولت برای اتصال سه LED است. مقاومت های محدود کننده جریان به گونه ای انتخاب می شوند که امکان استفاده همزمان از LED های سه رنگ (قرمز، سبز و آبی) - 180 اهم برای قرمز و هر کدام 100 اهم برای سبز و آبی وجود دارد. این گسترش در رتبه بندی ها به این دلیل است که افت ولتاژ در LED های قرمز معمولا کمتر از رنگ های دیگر است. این راه حل امکان استفاده از LED های RGB را فراهم می کند.

با این حال، می توانید از LED های معمولی نیز برای نشان دادن چیزی استفاده کنید.

مخصوصاً برای برنامه نویسی، یک کانکتور استاندارد 10 پین برای برنامه نویسان AVR، مانند USBasp یا AVRdoper یا سایرین، بر روی برد مدار چاپی ارائه شده است.

چندین کانکتور (اتصال پین) برای اتصال قطعات یا دستگاه های مختلف به پین ​​های میکروکنترلر ارائه شده است. از یک طرف، دو نوع اتصال (PLS-5 و PBS-5) - شامل یک تماس ولتاژ تغذیه و یک تماس با پتانسیل صفر (Gnd) و همچنین PB0، PB1، PB2 میکروکنترلر است. از سوی دیگر، دو نوع اتصال نیز وجود دارد (PLS-4 و PBS-4) - شامل تماس تماس با پتانسیل صفر (Gnd) و پین میکروکنترلر PB3، PB4، PB5. یک کانکتور PLS-3 جداگانه وجود دارد که شامل سه کنتاکت متصل به ولتاژ تغذیه Vcc است. برای جزئیات بیشتر، نمودار مدار الکتریکی را ببینید.

برد دارای خازن های متعددی است که نیروی تامین شده به میکروکنترلر را برای بهبود عملکرد فیلتر می کند.

به منظور آزمایش فوری برد توسعه پس از ساخت، یک سیستم عامل ساده ایجاد شد که سه LED را کنترل می کند - آنها به نوبه خود روشن می شوند و خاموش می شوند. هر چیزی که نیاز دارید در زیر گنجانده خواهد شد. این برد اشکال زدایی ساده می تواند به عنوان انگیزه ای برای تازه کارها در این تجارت باشد تا میکروکنترلرها را مطالعه کنند - هرچه باشد، اگر ابتدایی ترین دانش زبان های برنامه نویسی C یا Assembler را داشته باشید، هیچ چیز پیچیده ای در مورد آن وجود ندارد.

برای برنامه ریزی میکروکنترلر برنامه آزمایشی Attiny13 (سیستم‌افزار) باید پیکربندی فیوز بیت‌ها را بداند:

این مقاله با سفت‌افزار آزمایشی میکروکنترلر Attiny13، پروژه‌ای برای همان میکروکنترلر با استفاده از سیستم‌افزار آزمایشی، کد منبع موجود در برنامه، یک برد مدار چاپی کشیده شده، و همچنین ویدیویی از میان‌افزار آزمایشی در حال اجرا بر روی برد اشکال‌زدایی همراه است.

فهرست عناصر رادیویی

تعیین	تایپ کنید	فرقه	تعداد	توجه داشته باشید	خرید کنید	دفترچه یادداشت من
IC1	MK AVR 8 بیتی	ATtiny13A	1	ATtiny15		به دفترچه یادداشت
VD1-VD3	دیود یکسو کننده	1N4148	3			به دفترچه یادداشت
C1	خازن الکترولیتی	10 µF	1			به دفترچه یادداشت
C2، C3	خازن	100 nF	2			به دفترچه یادداشت
R1	مقاومت	10 کیلو اهم	1			به دفترچه یادداشت
R2	مقاومت	4.7 اهم	1	0 تا 10 اهم		به دفترچه یادداشت
R3، R5	مقاومت	100 اهم	2			به دفترچه یادداشت
R4	مقاومت	180 اهم	1			به دفترچه یادداشت
LED1	دیود ساطع نور	قرمز	1			به دفترچه یادداشت
LED2	دیود ساطع نور	سبز	1			به دفترچه یادداشت
LED3	دیود ساطع نور	آبی	1			به دفترچه یادداشت
S1	دکمه تاکت	TC-A109	1			به دفترچه یادداشت
X1	رابط	PLS-4	1	4 پین		به دفترچه یادداشت
X2	رابط	PBS-4	1			به دفترچه یادداشت
X3	رابط	PLS-5	1	5 پین		به دفترچه یادداشت
X4	رابط	PBS-5	1