Programowanie mikrokontrolerów

Z racji tego, że nie zawsze jesteśmy zdecydowani na wdrożenie się w temat dogłębnie i wydanie kroci pieniędzy na sprzęt, który potem będzie nam zalegał na półkach chciałbym przedstawić kilka kroków jak za naprawdę niewielkie pieniądze rozpocząć zabawę z mikroprocesorami ( mikrokontrolerami) jednoukładowymi.

1. Programator

Najtańszym rozwiązaniem jest programator na LPT (koszt około 10 zł) jednak najnowsze komputery czy też laptopy mogą nie posiadać takiego portu. Jak wiadomo jednak najtańsze rozwiązania nie zawszę są najszczęśliwszym wyjściem z sytuacji. Stanowczo polecam rozpoczęcie zabawy z mikroprocesorami którymś z bardziej zaawansowanych programatorów niż programator LPT.

W takim przypadku z pomocą przychodzi nam programator na USB (koszt około 20 zł).

Oba programatory spełniają te same funkcje. Posiadają dziesięcio lub sześcio pinowe gniazdo programowania ISP. Obsługiwane są przez większość programów programujących.

Najbardziej optymalnym jednak programatorem z mojego punktu widzenia jest programator zgodny z AVRISPMK2 (AVRISPMKII). Jest to programtor pod USB który współpracuje z AtmelStudio dostępnego bezpośrednio ze strony producenta za darmo z całym potężnym wsparciej jakie to oprogramowanie daje. Niestety koszt takiego programatora wynosi około 80 pln.

2. Dobór właściwego mikrokontrolera

Moim zdaniem na początek najlepszym wyborem mikrokontrolera jest ATMega8A-PU w obudowie DIP28. Jest to bardzo popularny mikrokontroler zawierający wszystkie najbardziej potrzebne komponenty. Dzięki sporym rozmiarom łatwiej jest zaprojektować płytkę obwodów drukowanych oraz łatwiej polutować mikrokontroler.

Powyżej przedstawiono mikrokontroler ATmega8 w obudowie DIP28. Mikrokontroler ten posiada między innymi takie funkcje jak:

• dwa 8 bitowe i jeden 16 bitowy timer/counter
• 3 kanały PWM (Modulacja szerokości impulsu)
• port szeregowy USART
• pamięć nieulotną EPROM 512kb
• sześciokanałowy ADC (2 kanały 8bitów i 4 kanały 16 bitów)
• interfejs SPI
• Komparator analogowy

Opanowanie powyższych funkcji z tego prostego mikrokontrolera pozwoli nam na przejście na bardziej skomplikowane konstrukcje z wiedzą pozwalającą w pełni wykorzystać ich możliwości.

3.Wykonanie pierwszej płytki

Pierwsze płytki obwodów drukowanych można wykonać dowolną techniką. Metodą lakieru do paznokci lub flamastrem wodoodpornym. Ja jednak polecam opisaną przeze mnie metodą termotransferu w dziale "JAK WYKONAĆ PŁYTKĘ" gdyż gwarantuje ona wykonanie precyzyjniej ladnie wyglądającej płytki. Do wykonania pierwszej płytki obwodów drukowanych dowolną metodą potrzebne nam będą trzy rzeczy: laminat, wytrawiacz oraz medium wodoodporne któym naniesiemy wzór ścieżek na laminat.

Powyżej przedstawiono materiały do wykonania płytki obwodów drukowanych (laminat oraz wytrawiacz)

4. Napisanie pierwszego programu

Kolejnym krokiem jest napisanie pierwszego programu. Aby przystąpić do tego kroku należy znać podstawy programowania jakiegoś języka programistycznego typu assembler, pascal, c++. Zarys budowy takiego programu napisanego w języku C przedstawiony został w dziale "Programowanie -> Struktura programu". Ja preferuje C jednak program do mikroprocesora możemy napisać w dowolnym środowisku programistycznym jednak aby się nie zniechęcać dodatkowymi kosztami warto wybierać środowiska programistyczne darmowe przynajmniej na początku naszej drogi. Główne zasady oraz sposób programowania w języku C przedstawiony został w dziale "Programowanie". 

5. Wgranie programu do mikrokontrolera

Zaprogramowanie mikrokontrolera może przysporzyć sporo problemów ze względu na ilość rzeczy które mogą być nie do końca zrozumiałe lub błędnie wykonane. Aby uniknąć nieporozumień i nerwów związanych z nieudanymi próbami programowania przygotowałem dział jak zaprogramować mikrokontroler (mikroprocesor) gdzie krok po kroku możemy nauczyć się jak bezproblemowo zaprogramować mikrokontroler.

6. Pierwsze testy nowo zbudowanego układu

 W przypadku gdy wszystko działa od samego początku możemy być szczęśliwi że udało nam się za pierwszym razem uruchomić skomplikowany układ jakim jest urządzenie mikroprocesorowe. Jednak w przypadku gdy urządzenie po zmontowaniu odmawia posłuszeństwa zmuszeni jesteśmy do przeprowadzenia serii testów mającej na celu znalezienie przyczyny nie proawidłowej pracy. W tym celu postaram się przedstawić metodykę szukania rozwiązania w przypadku gdy uruchomienie układu okazuje się problematyczne. W tym celu postaram się przedstawić dział "Projekty" w którym od podstaw krok po kroku opiszę powstawanie układów mikroprocesorowych oraz problemy powstałe przy ich konstruowaniu.

2016?