Программирование, радиоэлектроника,
саморазвитие и частичка из моей жизни здесь...

Области применения AVR микроконтроллеров, для чего использовать микроконтроллер

Рассмотрим области применения разных семейств AVR микроконтроллеров, попробуем поразмышлять какие устройства для дома, производства и просто для развлечения можно сделать на основе AVR микроконтроллеров. Зная сферы применения этих умных микросхем гораздо интереснее и более захватывающе будет их изучение.

Содержание:

  1. Применение микроконтроллеров
  2. Arduino
  3. Заключение

Применение микроконтроллеров

Так зачем же нужны микроконтроллеры фирмы ATMEL и где они применяются? - приведем по несколько примеров для семейств, а потом включим смекалку и поразмышляем что можно полезного смастерить на AVR чипах.

Миниатюрные микроконтроллеры AVR семейства "tiny" используются для построения следующих устройств:

  • электронные игрушки;
  • различные датчики в автомобильной промышленности;
  • детекторы дыма и пламени, датчики температур, измерители разных величин;
  • недорогие зарядные устройства, индикаторы напряжения и тока;
  • пульты управления для разнообразной бытовой и промышленной техники;
  • другие не дорогие и миниатюрные электронные устройства.

 

Микроконтроллеры AVR семейства tiny

Рис. 1. Микроконтроллеры AVR семейства "tiny".

Чипы семейства "mega", "xmega" и 32-bit AVR применяются в более сложных устройствах:

  • робототехника;
  • спутниковые навигационные системы;
  • функциональные разрядно-зарядные устройства с программированием;
  • сложные дистанционные системы управления;
  • сетевые устройства;
  • быстродействующие системы для передачи и обработки данных;
  • сложная бытовая техника;
  • устройства ввода и отображения информации с тач-скринами(Touch-screen);
  • другие многофункциональные устройства.

AVR микроконтрллеры семейств mega и xmega

Рис. 2. AVR микроконтроллеры семейств "mega" и "xmega".

Давайте подумаем что можно сделать на основе маленького компьютера, к которому мы можем подключить разные датчики и устройства ввода, кнопки и целые клавиатуры, светодиоды и цифровые индикаторы, цветные дисплеи и тач-скрины... да почти что угодно, главное суметь все это подключить и написать рабочую программу для микроконтроллера.

Приведу небольшой перечень идей и способов использования микроконтроллеров по категориям применения:

  • Начинающим: мигалка из светодиодов, виртуальная игра в кости, таймер, счетчик нажатий клавиши;
  • Праздник и подарок: звуковая шкатулка, мигающая звезда или сердечко, гирлянда для елки, цветомузыка;
  • Реклама: светодиодное табло, бегущая строка с символами, аппликация из светодиодов с заданным алгоритмом свечения;
  • Робототехника: робот-пылесос, управляемый по радиоканалу робот-игрушка, робот-сканер документов;
  • Измерения: частотомер. генератор сигналов, мультиметр, измеритель температуры, давления, освещения, самодельная метеостанция;
  • Безопасность: умная сигнализация с оповещением через сотовую связь, кодовый замок, электронный ключ для доступа к двери, детектор дыма, сигнализатор протекания воды;
  • Производство: модуль управления токарным станком с ЧПУ, автоматический контроль и учет веществ, управление котлом;
  • Связь: индикатор частоты, декодер сигналов, модуль управления радиостанцией, автоматическое устройств поворота антенны;
  • Энергетика: управление поворотом солнечных панелей, зарядное устройство для аккумуляторных батарей, измеритель напряжений.

Это всего лишь маленький кусочек из того обширного спектра возможностей и идей что предоставляют нам микроконтроллеры.

Если вы раньше собирали устройства на цифровых и аналоговых микросхемах то вам должно быть знакомо то чувство когда для реализации казалось-бы несложной задачи нужно воротить целый клубок проводов с микросхемами, продумывать логику и предусматривать исключения.

Технология монтажа накруткой проводников

Рис. 3. Технология монтажа накруткой проводников.

С появлением микроконтроллеров все стало намного удобнее и проще. На основе всего лишь одного чипа ATtiny13, к примеру, можно собрать устройство для которого вам потребовалось бы несколько десятков, а возможно и сотен микросхем.

В наше время уже не нужно воротить логику на цифровых микросхемах - за всю логику может отвечать микроконтроллер, теперь все свои силы можем сконцентрировать на правильной обвязке этого микроконтроллера чтобы решить нужную задачу, а дальше останется написать программу-прошивку к микроконтроллеру - и все готово!

Arduino

Также на микроконтроллерах AVR сейчас работает Arduino - электронный конструктор, платформа для быстрой и удобной разработки различных устройств автоматизации и управления. Данное решение состоит из комплекса программ и аппаратных составляющих - печатных плат с компонентами, центральную и главную роль в которых играет плата с микроконтроллером AVR - ATmega328, ATmega168, ATmega2560, ATmega32U4, ATTiny85 (в старых моделях - ATmega8, ATmega1280 и другие).

Плата Arduino и дополнительные модули

Рис. 3. Основная плата Arduino и дополнительные модули.

Данный обзор очень краток, на самом деле областей применения AVR микроконтроллеров гораздо больше. Однажды разобрав какое-то устройство у себя дома вы сможете увидеть внутри него AVR чип и здесь нет ничего сверхъестественного, микроконтроллеры набирают все большую популярность и более широко применяются в самых разных областях.

Заключение

Для кого-то программирование микроконтроллеров может перерасти из хобби в хорошо оплачиваемую работу, которая будет приносить не только хорошую прибыль, но и удовольствие от самого процесса разработки, пользу другим людям.

В следующей статье разберемся с архитектурой AVR микроконтроллеров, узнаем из чего состоит микроконтроллер, что в нем есть и для чего.

Начало цикла статей: Программирование AVR микроконтроллеров в Linux на языках Asembler и C.

captcha