ATtiny85: Pinnastilling, blokkarmynd og forritun

ATtiny85 er lítil 8-bita örstýring hönnuð fyrir einföld stjórnunarverkefni þar sem pláss og orkunotkun skipta máli. Hann sameinar minni, tímastilla, analóg inntak og raðsamskipti í 8-pinna pakka. Þessi grein veitir ítarlegar upplýsingar um forskriftir þess, pinnauppbyggingu, innri uppbyggingu, afl- og klukkustillingar, forritun, rásir og algeng vandamál.

Yfirlit ATtiny85 

ATtiny85 er þéttur 8-bita örgjörvari hannaður fyrir einfaldar stjórnunarverkefni þar sem pláss, orkunotkun og fjöldi íhluta þarf að halda lágum. 8-pinna formþátturinn hjálpar til við að draga úr rásastærð, flækjustigi í vírum og kostnaði kerfisins, á sama tíma og grunnstýring er tryggð.

Þrátt fyrir langa viðveru á markaðnum er ATtiny85 enn mikið notaður vegna stöðugleika, sterkrar skráningar og samhæfni við algeng þróunartól. Hann starfar yfir breitt spennusvið og styður margar klukkuvalkosti, sem gerir hann hentugan fyrir þéttar, lágorku hönnun sem krefst áreiðanlegrar og fyrirsjáanlegrar hegðunar.

ATtiny85 tæknilýsingar 

ATtiny85 pinnaútsetning

ATtiny85 fæst í PDIP-8 og QFN/MLF-20 pökkum. Báðir deila sömu innri rásum, en pinnuppsetningin er mismunandi. PDIP-8 pakkinn sýnir aðeins grunnpinna og er auðveldari í notkun í grunnrásum, á meðan QFN/MLF-20 pakkinn inniheldur aukapinna merkta sem ótengda.

Flestir pinnar styðja margar aðgerðir. Einn pinni getur virkað sem stafrænt inntak eða úttak, lesið analóg merki, framleitt PWM úttak eða stutt raðsamskipti. Þessi fjölnota hönnun gerir ATtiny85 kleift að vera lítil en býður upp á sveigjanleika. RESET-pinninn er einnig hægt að stilla sem pinna með því að breyta öryggisstillingum, þó það útiloki ytri endurstillingarmöguleika.

ATtiny85 blokkarmynd

ATtiny85 er byggður á AVR vinnslukjarna sem keyrir skipanir geymdar í Flash-minni. SRAM er notað fyrir tímabundin gögn á meðan á rekstri stendur, á meðan EEPROM geymir órokgjörn gögn sem þarf að halda þegar rafmagn er tekið af. Forritateljarinn, staflabendillinn og skrárnar stjórna skipunarflæði og gagnavinnslu.

Tímastillingar eru meðhöndlaðar af tveimur innri 8-bita tímastillum og vakthundatíma. Eftirlitshundurinn bætir áreiðanleika með því að endurstilla tækið ef venjuleg forritskeyrsla stöðvast. Innri sveiflutæki veitir klukkumerkið og miðlæg tímastýring samstillir allar innri einingar.

Inntaks- og úttaksaðgerðir eru stjórnaðar í gegnum portskrár sem tengjast beint ytri pinnunum. Tækið samþættir einnig hliðræna rásir eins og ADC og samanburðartæki. Allar innri blokkir eru tengdar með sameiginlegum gagnaleiðum, sem gerir skilvirk samskipti milli minni, vinnslulógík og I/O möguleg.

ATtiny85 stillingar fyrir afl, klukku og öryggi

• ATtiny85 inniheldur innbyggðan RC sveifluvísi, sem gerir kleift að reka án ytri klukkuhluta.

• Ytri klukkugjafar eða kristallar geta verið notaðir þegar meiri tímanákvæmni er nauðsynleg.

• Öryggisstillingar stjórna klukkuuppsprettu, upphafsseinkun, skynjun á brúnu og RESET pinnahegðun.

• Rekstur við lægri klukkuhraða minnkar orkunotkun og rafmagnstruflanir.

• Brown-out greining bætir stöðugleika við lága spennu en eykur straumnotkun lítillega.

ATtiny85 GPIO takmörk og örugg notkun

• GPIO pinnar eru ætlaðir til merkjastýringar og mega ekki veita afl til ytri álags.

• LED-ljós sem tengjast GPIO pinnum þurfa straumtakandi viðnám til að koma í veg fyrir skemmdir.

• Mótorar, rofar og önnur hástraumstæki verða að vera stjórnað með ytri transistorum eða MOSFET-tækjum.

• Innri pull-up viðnám er hægt að virkja til að einfalda tengingar milli takka og rofa.

• Allar GPIO spennur verða að vera innan tiltekinna marka til að forðast varanlegt tjón.

ATtiny85 ADC og hliðrænar eiginleikar

ATtiny85 er með innbyggðan analog-til-digital breyti sem mælir breytingar á spennustigum og umbreytir þeim í stafrænar gildir. Mæligæði ráðast af stöðugri viðmiðunarspennu, hreinum rafmagnstengingum og réttri merkingarleiðingu. Notkun ADC Noise Reduction svefnstillingarinnar hjálpar til við að draga úr innri hávaða við umbreytingu, sem bætir lestrarstöðugleika og heildaráreiðanleika.

ATtiny85 Raðsamskipti við USI

ATtiny85 styður raðtengingu í gegnum alhliða raðtengi (USI). Þetta sveigjanlega viðmót er hægt að stilla með fastbúnaði til að starfa í SPI-ham eða styðja I²C-stíl samskipti. Með því að nota eina sameiginlega vélbúnaðarblokk heldur tækið þéttum stærð en gerir samt grunngagnaskipti möguleg.

Vegna þess að USI byggir mikið á hugbúnaðarstýringu er nauðsynlegt að stjórna tímasetningu nákvæmlega. Það hentar einföldum og lághraða samskiptaverkefnum en býður upp á færri sjálfvirknieiginleika en sérhæfð SPI eða I²C aukabúnaður sem finnst í stærri örgjörvum.

ATtiny85 forritun í gegnum Arduino IDE

• ATtiny85 er hægt að forrita í Arduino IDE eftir að ATtiny-samhæfður kjarna hefur verið settur upp.

• Forritun fer fram með USB forritara eða Arduino sem er settur upp sem ISP.

• Borðstillingar í Arduino IDE verða að passa við valinn klukkuhraða og rekstrarspennu ATtiny85.

• PIN-númer sem notuð eru í kóða eru frábrugðin raunverulegri pinnauppbyggingu, svo þau verða að vera vandlega athuguð áður en vírað er.

Lágmarks áreiðanleg ATtiny85 rás

Þessi rás notar aðeins grunnþætti sem þarf til stöðugrar virkni. VCC og GND pinnarnir veita afl, sem gerir innri rökfræðinni kleift að virka rétt. Innri sveifluvírinn stjórnar tímasetningu, svo engir ytri klukkuþættir eru nauðsynlegir.

LED tengd í gegnum 47 Ω viðnám sýnir úttaksstjórn á meðan hún verndar bæði LED og GPIO pinna. RESET-pinninn er áfram aðgengilegur til endurforritunar eða endurræsingar á tækinu. Með mjög fáum ytri íhlutum veitir þessi uppsetning einfaldan og áreiðanlegan grunn fyrir grunnforrit.

ATtiny85 Algengar vandamál og fljótlegar athuganir

Niðurstaða

ATtiny85 sameinar kjarna stjórnunareiginleika í mjög þéttum formi. Tæknilýsingar þess, pinnavirkni, innri blokkir og aflstillingar útskýra hvernig hún virkar í raunverulegum rásum. Með réttri meðhöndlun GPIO, notkun ADC, raðuppsetningu og lágmarksrás er hægt að skilja ATtiny85 skýrt og nota í stöðugum, lágorku hönnunum.

Algengar spurningar [FAQ]

Hversu mikla orku notar ATtiny85?

Rafmagnsnotkun fer eftir spennu, klukkuhraða og virkum eiginleikum. Lægri klukkuhraði og að slökkva á ónotuðum aukabúnaði minnkar straumnotkun.

Þarf ATtiny85 ytri klukku?

Nei. ATtiny85 hefur innbyggðan RC sveiflutæki og getur starfað án ytri klukkuhluta. Ytri klukka er aðeins nauðsynleg til að ná meiri nákvæmni í tímasetningu.

Getur RESET pinninn verið notaður sem venjulegur I/O pin?

Já. RESET-pinninn má stilla sem GPIO með öryggisstillingum. Þetta gerir staðlaða ISP-forritun óvirka og krefst háspennuforritunar til að endurforrita tækið.

Getur ATtiny85 knúið mótora eða rof beint?

Nei. ATtiny85 GPIO pinnar eru eingöngu fyrir merkjastýringu. Mótorar og rofar verða að vera knúnir með ytri transistorum eða MOSFET.

Af hverju eru ATtiny85 ADC mælingar óstöðugar?

Óstöðugar ADC-mælingar stafa venjulega af rafmagnstruflunum eða lélegri jarðtengingu. Að bæta við réttum aðskilnaðarþéttum og nota ADC hávaðaminnkunarham eykur stöðugleika.