در 2024/03/21 1,453

راهنمای جامع برای میکروکنترلر ATMEGA328P AVR

Atmega328p یک میکروکنترلر به طور گسترده استفاده می شود ، با اشاره به طرح و توضیحات عملکرد پین های میکروکنترلر.اهمیت Pinout ATMEGA328P در مشخصات آن از رابط های ورودی/خروجی میکروکنترلر ، قدرت و پین های زمینی نهفته است که به عنوان یک پایه مهم برای طراحی مدار و برنامه نویسی است.در این مقاله به بررسی دانش مربوط به ATMEGA328P ، از جمله پیکربندی PIN ، ویژگی های عملکردی ، مشخصات ، مناطق کاربردی و تفاوت بین ATMEGA328P و ATMEGA328PU می پردازیم.

کاتالوگ

میکروکنترلر ATMEGA328P

Atmega328p یک میکروکنترلر 8 بیتی CMOS با قدرت کم بر اساس معماری پیشرفته AVR RISC است که شامل بسیاری از پین ها و کارکردها است.توسعه یافته توسط شرکت Atmel (اکنون بخشی از فناوری Microchip) ، از فناوری 8 بیتی CMOS و طراحی CPU RISC استفاده می کند و عملکرد و راندمان انرژی خود را با ویژگی هایی مانند خواب اتوماتیک و سنسور دمای داخلی افزایش می دهد.

تراشه ATMEGA328P محافظت داخلی و روش های مختلف برنامه نویسی را ارائه می دهد و امکان اولویت بندی این کنترلر را در شرایط مختلف فراهم می کند.این IC روشهای ارتباطی مدرن را با سایر ماژول ها و خود میکروکنترلر امکان پذیر می کند.با تشکر از این جزئیات ، استفاده از میکروکنترلر ATMEGA328P روزانه به سرعت در حال افزایش است.

پیکربندی پین

تراشه ATMEGA328P دارای 28 پین ورودی/خروجی با هدف کلی (GPIO) است که استفاده از هر پین و پیکربندی نمودار پین در نمودار زیر به تفصیل است.

ویژگی های Atmega328p

عملکرد بالا ، میکروکنترلر 8 بیتی AVR با قدرت کم:

- معماری پیشرفته RISC ؛

- بخش های حافظه بدون استقامت بالا ؛

-تنظیم مجدد برق و تشخیص قهوه ای قابل برنامه ریزی ؛

- نوسان ساز کالیبره شده داخلی ؛

- منابع قطع خارجی و داخلی ؛

-شش حالت خواب: بیکار ، کاهش نویز ADC ، تأمین انرژی ، قدرت پایین ، آماده به کار و آماده به کار.

مشخصات ATMEGA328P

- حافظه فلش: 32K

- SRAM: 2KB

- حافظه eeprom: 1kb

- سرعت CPU: 20 مگاهرتز

- نوع رابط: I2C ، SPI ، USART

- ولتاژ منبع تغذیه حداقل: 1.8 ولت حداکثر: 5.5V

- منبع تغذیه دستگاه های نصب سطح: سطح سطح

- نوع بسته: PDIP/TQFP

-تعداد پین: 28-PDIP ، 32-tqfp

- دامنه دمای کار: -40 درجه سانتیگراد تا +85 درجه سانتیگراد

- خطوط ورودی/خروجی: 23

- تعداد ورودی های ADC: 8

- تایمر/پیشخوان 8 بیتی: 2

- تایمر/پیشخوان 16 بیتی: 1

- PWM: 6

- حالت های برنامه نویسی: ISP ، IAP ، H/PV

- حالت شبیه سازی: debugwire

نمودار عملکردی

مناطق کاربردی

بیشتر سیستم های تعبیه شده ، مانند سیستم های مبتنی بر فناوری سیستم های تعبیه شده ، از ATMEGA328 برای انجام عملیات مختلف به دلیل نمونه های گسترده آن و کمک به مطالب موجود به صورت آنلاین استفاده می کنند.

از آن در آردوینو استفاده می شود و آن را به یکی از محبوب ترین کنترل کننده ها تبدیل می کند.

طراحی شماتیک

نحوه استفاده از Atmega328p

استفاده از ATMEGA328P مشابه هر کنترل کننده دیگری است که اساساً در مورد برنامه نویسی متمرکز است.در ابتدا ، کنترلر با نوشتن پرونده های برنامه مربوطه به حافظه فلش خود برنامه ریزی می شود.پس از ریختن این کد ، کنترلر این کد را اجرا می کند و پاسخ های مناسب را ارائه می دهد.

کل فرآیند استفاده از ATMEGA328 شامل موارد زیر است:

لیست توابع کنترلر انجام می شود.

نوشتن این توابع به زبان برنامه نویسی در یک برنامه یکپارچه توسعه یکپارچه (IDE).

برنامه نویسی ATMEGA328P نیز می تواند در Arduino IDE انجام شود.

پس از نوشتن برنامه ، مرحله بعدی شامل تهیه کد برای شناسایی و تصحیح خطاها است.

از IDE بخواهید پس از تدوین ، یک فایل HEX برای برنامه کتبی ایجاد کند.

این پرونده HEX حاوی کد دستگاه است که باید در حافظه فلش کنترل کننده نوشته شود.

یک دستگاه برنامه نویسی را برای برقراری ارتباط بین رایانه شخصی و ATMEGA328P انتخاب کنید (معمولاً یک برنامه نویس SPI که برای کنترل کننده های AVR ساخته شده است).همچنین می توانید از صفحه Arduino UNO برای برنامه نویسی ATMEGA328P استفاده کنید.

نرم افزار برنامه نویس را اجرا کنید و پرونده HEX مناسب را انتخاب کنید.

از این برنامه برای سوزاندن پرونده hex در حافظه فلش Atmega328p استفاده کنید.

برنامه نویس را جدا کنید ، لوازم جانبی مربوط به کنترلر را وصل کنید و سپس سیستم را برق کنید.

تفاوت بین ATMEGA328 ، ATMEGA328P و ATMEGA328PU

برای کاربران معمولی ، درک این مسئله که چرا علائم مختلفی در کریستال ها وجود دارد و کدام یک را انتخاب می کند ، دشوار است.بیایید سعی کنیم توضیح دهیم:

تفاوت بین دو مدل اول کریستال در سناریوهای کاربردی سنتی حداقل است و آنها را اساساً قابل تعویض می کند.

در مقایسه با ATMEGA328 ، ATMEGA328P مصرف برق را به طور قابل توجهی کاهش می دهد ، همانطور که در مشخصات فنی منعکس شده است.بنابراین ، ATMEGA328P یک فرایند فناوری تصفیه شده تر را در مراحل اولیه توسعه اتخاذ کرد.این معمولاً بدان معنی است که این تراشه ها گران تر هستند.میکروکنترلرهای کم مصرف AVR طبقه بندی شده با فناوری Picopower باعث می شود ATMEGA328P برای دستگاه های باتری مناسب تر باشد ، جایی که اقدامات کنترل مصرف انرژی لازم است.

امضاهای تراشه گزینه های مختلف متفاوت است ، و هنگام خواندن آنها با برنامه هایی مانند Avrdude ، اگر نوع میکروکنترلر به طور نادرست مشخص شود ، ممکن است با پیام های خطا برای ATMEGA328P روبرو شوید.

فقط ATMEGA328P از بسته TQFP32 پشتیبانی می کند ، در حالی که بسته TQFP328 ناسازگار است ، مربوط به اندازه کریستال است.برای دومی ، ضخامت کریستال یک عامل محدود کننده است.

Atmega328 فاقد فیوز ردیاب کم مصرف است که می تواند باعث کاهش مصرف انرژی و غیرفعال کردن BOD (تشخیص قهوه ای) شود.این فیوز در مدل دوم وجود دارد ، ویژگی ای که فقط در نسخه های سری PicOpower با 48PA ، 88PA ، 168PA ، 328p و غیره قابل مشاهده است ، و همچنین در مورد بدنه ها و فیوزهای Bodse نیز صدق می کند.

تفاوت های ظریف در سیستم فرمان شامل دستورالعمل های ناوبری وجود دارد ، اگرچه از این نظر تراشه های هر دو نوع می توانند برنامه های کامپایل شده را اجرا کنند.

حروف "PU" نشان دهنده نوع بسته کریستال ، یعنی یک بسته پلاستیکی DIP28 است.Atmega328 به راحتی در چنین بسته بندی هایی نصب می شود ، بنابراین افزودن این پسوند.علاوه بر این ، سایر انواع بسته ها با ترکیب نامه هایی مانند AU ، MU و غیره نشان داده شده است.

Arduino مبتنی بر Atmega328p Mini یک انتخاب ساده است زیرا USB را به قسمت سریال حذف می کند.Atmega328p Pro Mini معمولاً نوعی ATMEGA328P AU شناخته شده است.با این حال ، برای برخی از دستگاه ها ، این اندازه ممکن است خیلی کوچک باشد ، و مدل PU مناسب تر است.

میکروکنترلرها به طور گسترده ای در دستگاه های مختلف از جمله ترانزیستور تست ATMEGA328P و کنترلر ATMEGA328P NANO 3.0 مورد استفاده قرار می گیرند.

گزینه های 1ATMEGA328P

ATMEGA8535 ، ATMEGA16 ، ATMEGA32 ،

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. معماری AVR ATMEGA328P چیست؟

دستورالعمل در حافظه برنامه با یک لوله کشی تک سطح اجرا می شود.در حالی که یک دستورالعمل اجرا می شود ، دستورالعمل بعدی از حافظه برنامه از قبل گرفته می شود.این مفهوم باعث می شود دستورالعمل ها در هر چرخه ساعت اجرا شوند.

2. نقطه ضعف Atmega328p چیست؟

مهمترین نکته برای استفاده تجاری این است که این یک منبع واحد و معماری اختصاصی است.جوانب مثبت: این موارد می تواند مانند Atmega328 یک تراشه همه کاره باشد.دارای ADC ، I2C ، پشتیبانی PWM ، 40 پین IC و غیره است.منفی: ATMEGA328 هنگام بررسی کارهای کوچک گران است.

3. آیا ATMEGA328P آنالوگ یا دیجیتال است؟

میکروکنترلر ATMEL ATMEGA328P مورد استفاده در Arduino UNO دارای ماژول تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) است که قادر به تبدیل ولتاژ آنالوگ به یک عدد 10 بیتی از 0 تا 1023 یا یک عدد 8 بیتی از 0 به 255 است.به ماژول می توان از هر یک از شش ورودی روی تراشه انتخاب شد.

آیا ATMEGA328P EEPROM دارد؟

میکرو کنترل کننده های پشتیبانی شده در تابلوهای مختلف Arduino و Genuino دارای مقادیر مختلفی از EEPROM هستند: 1024 بایت در ATMEGA328P ، 512 بایت در ATMEGA168 و ATMEGA8 ، 4 KB (4096 BYTES) در ATMEGA1280 و ATMEGA2560.تابلوهای Arduino و Genuino 101 دارای فضای EEPROM تقلید شده از 1024 بایت هستند.