Az ATmega328P az egyik legnépszerűbb barkácsbarát mikrokontroller a világon. Ez az egychipes mikrokontroller jó választás azok számára, akik barkácsolják az elektronikát, és megtalálható az Arduino Unos legújabb generációjában (más mikrovezérlő kártyákkal együtt). De mit kell tudni az ATmega328P-ről, mielőtt elkezdené használni az Arduino-t?
Mi az ATmega328P mikrokontroller?
Az Atmel által készített ATmega328P egy 8 bites RISC processzormagon alapuló egychipes mikrokontroller. Ez a kis mikrokontroller alacsony fogyasztású és megfizethető, így kiváló választás különféle alkalmazásokhoz, beleértve a barkácsolási projekteket is.
Az ATmega328P chip hosszú évek óta az Arduino kiemelkedő részeként szerepel. Az Arduino Uno ezt a mikrokontrollert használja az Arduino Pro Mini és Arduino Nano kártyákkal együtt. Emiatt rendkívül elterjedt a barkács elektronikai térben, és érdemes megismerkedni a képességeivel, ha ezeket a táblákat tervezzük használni.
Arduino táblák az ATmega328P mikrokontrollerrel
Az ATmega328P az Arduino Uno és Arduino Nano mikrokontroller kártyákon található, amelyek az Arduino két legnépszerűbb terméke. Ezt a chipet önálló termékként is megvásárolhatja, ha mikrokontroller kártya nélkül szeretné kipróbálni, bár ez kihívást jelent az induláshoz. Használhatja praktikus útmutatónkat, hogy megismerje a különböző típusú Arduino mikrovezérlő kártyák.
ATmega328P adatlap specifikációk
Az ATmega328P meglepően sűrű adatlappal rendelkezik egy ilyen kis chiphez. Számos specifikációt érdemes tisztában lenni, mielőtt elkezdené írni a kódot a mikrokontrolleréhez. Ezeket lebontottuk, hogy könnyebben megértsük ennek a chipnek a korlátait és korlátozásait. Kezdjük az alapvető specifikációkkal, hogy képet adjunk arról, hogyan alakul az ATmega328P.
- PROCESSZOR: 8 bites AVR 20 MHz maximális sebességgel
- Flashmemória: 32kB-os beépített vaku
- SRAM: 2 kB
- EEPROM: 1 kB
- Pin szám: 28 vagy 32 (a csomag típusától függően)
- Kapacitív érintési csatornák: 16
- Maximális I/O tűk: 23
- Külső megszakítások: 2
Ezeknek a különböző specifikációknak mindegyike megvan a maga szerepe abban, hogy az ATmega328P olyan jól használható fejlesztőkártyákkal, mint például az Arduino. De mit is jelent valójában?
- PROCESSZOR: Az ATmega328P chip CPU-ja egy 8 bites AVR RISC-alapú CPU. A RISC a "csökkentett utasításkészletű számítógép" rövidítése, és egy olyan processzortípus, amelyet a számítógép által elvégzett egyedi feladatok egyszerűsítésére terveztek. Ezzel szemben a számítógép Intel vagy AMD CPU-ja valószínűleg egy CISC (komplex utasításkészletű számítógép) processzor.
- Flashmemória: A Flash egy nem felejtő memória, amelyet állandó tárolásra használnak. Az ATmega328P mindössze 32 kB flash memóriával van felszerelve, bár ez rengeteg kódhoz elegendő. Meg lehet tanulni az illékony és a nem felejtő memória közötti különbségek a MUO honlapján.
- SRAM: Az SRAM a „statikus véletlen elérésű memória” rövidítése. Ez a memória ugyanazt a szerepet tölti be, mint a számítógép RAM-ja, ideiglenes memóriát biztosítva az ATmega328P chipnek az adatok és a változók tárolására, miközben a kódon fut.
- EEPROM: Ez a bájtokkal törölhető memória típusa, amelyet kis mennyiségű adat tárolására használnak. Az SRAM-mal ellentétben az EEPROM nem felejtő, és megőrzi adatait, ha az ATmega328P chip nincs táplálva.
ATmega328P Pinout diagram
A fenti ATmega328P kivezetési diagram az ATmega328P DIP chip különböző érintkezőit és az Arduino Uno kártyák érintkezőit mutatja. Ez jó képet ad arról, hogyan működik együtt ez a chip és a népszerű mikrovezérlőkártya.
Az ATmega328P egy sokoldalú chip számos alkalmazással. Mint ilyen, számos különböző csomag áll rendelkezésre ehhez a chiphez, mindegyik különböző formában és különböző típusú ólomokkal. A TQFP (quad-flat csomag), az MLF/VQFN (micro leadframe vagy quad-flat no-leads) és a DIP (kétsoros csomag) a leggyakoribb ezek a csomagok.
Az eredeti Arduino Uno kártyák az ATmega328P chip DIP változatát (más néven ATmega328P-PU) használják, és ez azt jelenti, hogy a chip eltávolítható és kicserélhető (ellentétben az ATmega328P-AU-val). Más típusú Arduino kártyák különböző ATmega chipeket használnak a négylapos csomagtípusból, és ezeket nem lehet eltávolítani.
ATmega328P és Arduino Uno korlátozások
Mint minden mikrovezérlő chip esetében, az ATmega328P-nek is vannak bizonyos korlátai, amelyeket figyelembe kell venni, mielőtt úgy dönt, hogy dolgozik vele. Ezek a korlátozások az ezeket a chipeket használó Arduino kártyákra is vonatkoznak.
Alacsony SRAM költségvetés
Az ATmega328P chip 2 kB SRAM-mal érkezik, és ez a legtöbb projekthez bőven elegendő. Azok számára, akik több könyvtárat és sok változót tartalmazó kódot szeretnének használni, könnyen előfordulhat, hogy kifogy az SRAM, ami a program meghibásodását okozhatja.
Az Arduino kártyákkal dolgozó programozók a C++ használatának köszönhetően nagy mértékben szabályozhatják a memóriakezelést. Szöveg, képek és egyéb előre elkészített eszközök tárolhatók a flash memóriában, így további memóriát szabadíthatnak fel a futó programok számára, így növelve az SRAM költségvetését.
Korlátozott feldolgozási teljesítmény
Az ATmega328P chipen található 20 Hz-es CPU kiválóan alkalmas egyszerű kód futtatására, de korlátozott feldolgozási teljesítményt kínál összetett alkalmazásokhoz. Ez azt jelenti, hogy nem alkalmas olyan dolgokra, mint a beszédfelismerés, a mélytanulás vagy más gyakori mikrokontroller-feladatok.
A probléma megoldása az ATmega328P-vel nem lehetséges. Ha nagyobb teljesítményre van szüksége, keresnie kell egy megfelelőbb mikrovezérlő kártyát a feladathoz szeretne teljesíteni, de rengeteg lehetőség van a piacon, hogy hozzáférjen ahhoz, amire szüksége van.
ATmega328P és Arduino Uno előnyei
Az ATmega328P korlátai mellett az ilyen chipek használatának előnyei is vannak. Ezek gyakran felülmúlják a mikrokontrollerek korlátait az egyszerű projekteknél, különösen akkor, ha még nem ismeri a mikrokontrollereket.
- Megfizethetőség: Az ATmega328P chip megfizethető és könnyen megtalálható, így ideális az alacsony költségű barkácsprojektekhez. A chip nagy értékének köszönhetően az Arduino Uno egy nagyon kedvező árú tábla is.
- Egyszerű használat: A fogyasztókat szem előtt tartva az ATmega328P könnyen használható a többi mikrokontroller chiphez képest, így ideális azok számára, akik saját barkácsprojektjeikbe kezdenek.
- Önálló chip: Az ATmega328P chip önmagában vagy olyan mikrokontroller kártyával együtt használható, mint az Arduino Uno.
Ismerje meg az ATmega328P-t és az Arduino Uno-t
Az interneten rengeteg olyan forrás található, amelyek segítenek az Arduino Uno és az általa használt ATmega328P használatának megkezdésében. Érdemes időt szánni ennek a hardvernek a megismerésére, mielőtt elkezdi a következő mikrokontroller-projektet, így képet alkothat arról, milyen korlátokkal és kihívásokkal szembesülhet az út során.
