در این مطلب قصد داریم تا شما علاقه مندان به الکترونیک را با نسل بعدی میکروکنترلرها یعنی میکروکنترلر ATmega16 آشنا سازیم. برای اینکه ابتدا اطلاعات بیشتری در مورد ATmega16 بدست آوریم، باید سابقه مربوط به میکروکنترلر را بدانیم. در واقع ATmega16 چیست؟ ما انسان ها برای زندگی به یک مغز نیاز داریم و باید به روشی کار کند. برای اجرای یک دستگاه یا هر وسیله الکترونیکی دیگری که به مغز یعنی میکروکنترلر نیاز دارد، همین کار را می کنید. این یک دستگاه خودکنترل است که دارای پردازنده، واحد حافظه، حافظه قابل برنامه ریزی (مانند RAM ،PROM و غیره) و غیره است. اولین میکروکنترلر توسط Gary Boone از Texas Instruments اختراع شد. از آنجا که فناوری روز به روز افزایش می یابد و همه ما دستگاه هایی را ترجیح می دهیم که دارای اندازه کوچکتر و عملکرد فوق العاده ای باشند. بنابراین، این جدیدترین میکروکنترلری است که از خانواده Atmel’s Mega AVR تهیه می شود. تا کنون، کنترل کننده ۸۰۵۱micro ابرقهرمان در تمام میکروکنترلرها است، به این معنی که میکروکنترلر با دوام است زیرا هنوز برخی از دستگاه ها فوق العاده روی این میکروکنترلر ۸۰۵۱ کار می کنند. در اینجا آنچه ATmega16 است، ویژگی های آن، نمودار پین، رابط و صفحه داده آن بحث خواهد شد.

میکروکنترلر ATmega16 چیست؟

شرکت Atmel میکروکنترلر ATmega16 را تولید می کند که تحت خانواده Advanced Virtual RISC Atmel قرار دارد. دارای سیستم پیشرفته RISC (Reduced Instruction Set Computing) و میکروکنترلر با کارایی بالا. این نسخه پیشرفته میکروکنترلرهای ۸۰۵۱ است که دارای ویژگی های میکروکنترلر ۸۰۵۱ است. این رایانه داخلی با پردازنده، RAM ،ROM ،EEPROM، تایمر، شمارنده، ADC و چهار پورت ۸ بیتی آخر است مانند پورت A، پورت B، پورت C، پورت D. هر پورت دارای ۸ پایه ورودی و خروجی برای عملکرد بیشتر است. در قسمت زیر می توانیم ویژگی های این میکروکنترلر را مشاهده کنیم.

 

میکروکنترلر ATmega16

atmega16 – microcontroller

 

ویژگی های میکروکنترلر ATmega16 :

ویژگی های ATmega16 شامل موارد زیر است.

این یک میکروکنترلر ۴۰ پین است. هر پین مشخصات خود را دارد. اینها از اتصالات ورودی یا خروجی پشتیبانی می کنند و به چهار پورت تقسیم می شوند. آنها پورت A ، B ، C ، D هستند. چهل پایه در زیر این چهار پورت طبقه بندی می شوند. ما می توانیم در نمودار پین آن مشاهده کنیم.

میکروکنترلر ۸ بیتی – ATmega16 یک میکروکنترلر با کارایی بالا است و می تواند داده های ۸ بیتی را همزمان پردازش کند. ۸ بیت داده از حافظه می گیرد و از مصرف کم برق استفاده کنید.

معماری آن براساس معماری پیشرفته RISC ساخته شده است. این با ۱۳۱ دستورالعمل قدرتمند داخلی ساخته شده است. این دستورالعمل ها می توانند اجرای یک چرخه برای یک فرایند آسان باشند.

می تواند تا ۱۶ میلیون دستورالعمل در ثانیه پردازش کند (MIPS). حداکثر فرکانس کاری آن ۱۶ مگاهرتز است.

دارای ۳۲ ثبت داخلی است. این ثبات ها به اتصال CPU به دستگاه های جانبی خارجی کمک می کنند.

میکروکنترلر ATmega16 بیشترین لوازم جانبی مانند ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال)، USART ،SPI و یک مقایسه آنالوگ را پیدا کرده است. با توجه به این ویژگی های داخلی ترجیح و مقرون به صرفه تر از سایر ویژگی ها است.

حافظه – دارای ۱۶ کیلوبایت حافظه فلش قابل برنامه ریزی، SRAM (حافظه دسترسی خواننده استاتیک) دارای ۱ کیلوبایت حافظه داخلی، ۵۱۲ بایت EEPROM. به همین دلیل می تواند به ترتیب ۱۰،۰۰۰ چرخه را بنویسد / پاک کند.

دو تایمر / شمارنده ۸ بیتی و یک تایمر / شمارنده ۱۶ بیتی – تایمرها می توانند زمان کار را همزمان با سیستم / ساعت خارجی اندازه گیری کنند و شمارنده ها برای شمارش وقایع در هر بازه زمانی هستند.

ATmega16 چهار کانال PWM دارد – این موارد برای بازسازی سیگنال آنالوگ در سطح بار مربوط به سیگنال های دیجیتال مفید هستند.

قابل برنامه ریزی USART – می توان آن را به عنوان گیرنده و فرستنده همزمان همزمان همزمان جهانی نامید. این USART ارتباط ناهمزمان بین فرستنده به گیرنده را فراهم می کند.

ویژگی های ویژه میکروکنترلرها – نوسان ساز RC داخلی ، تنظیم مجدد روشن بودن و تشخیص برنامه ریزی خاموش شدن ، هر دو روش قطع منابع و شش حالت مختلف خواب.

I / O و Packages – دارای ۳۲ خط ورودی / خروجی قابل برنامه ریزی برای کاربردهای مختلف.

ولتاژ عملیاتی – ولتاژ کاری از ۴.۵ ولت تا ۵.۵ ولت است

مصرف برق – می تواند از ولتاژ ۳ ولت در فرکانس ۱ مگاهرتز در ۲۵ درجه سانتیگراد استفاده کند

نمودار پین میکروکنترلر ATmega16 :

میکروکنترلر ATmega16 دارای ۴۰ پایه است و هر پایه دارای اهمیت است. در این ۴۰ پایه، پایه های ورودی / خروجی ۳۲ است و اینها به ۴ پورت طبقه بندی می شوند. هر درگاه دارای ۸ پایه ورودی / خروجی است.

نمودار پین Atmega16

۴ عدد PORT-A هشت پین (پین ۳۳-۴۰)

۱ عدد PORT-B هشت (پین ۱-۸)

۳ پایه PORT-C هشت (پایه ۲۲-۲۹)

۲ پایه PORT-D هشت (پایه ۱۴-۲۱)

PORT-A: در اینجا، پین ۳۳ تا ۴۰ به PORTA می آیند. این پورت A به عنوان ورودی آنالوگ به مبدل A / D عمل می کند. از پورت A می توان به عنوان درگاه ورودی / خروجی دو جهته ۸ بیتی استفاده کرد. دارای مقاومت کششی داخلی است.

PORT – B: پایه های آن از ۱ تا ۸ است. این درگاه B برای پایه های دو جهته ورودی / خروجی استفاده می شود.

PORT – C: این پورت C دارای هشت پایه دو جهته ورودی / خروجی است.

PORT – D: پین های پورت D می توانند به عنوان پین ورودی یا خروجی استفاده شوند. وسایل جانبی اضافی مانند کانال های PWM، تایمر / شمارنده، USART به این درگاه متصل هستند.

RESET – پایه ۹ برای تنظیم مجدد پین است.

پایه ۱۰ – این پایه برای اهداف منبع تغذیه استفاده می شود. توسط این پایه می توان منبع تغذیه ۵ ولت را به میکروکنترلر متصل کرد.

پین ۱۲ و پین ۱۳ – پالس های با کلاک بالا را می توان توسط یک اسیلاتور کریستالی تولید کرد و این نوسان ساز بلوری به این پایه ها متصل است. این میکروکنترلر با فرکانس ۱ مگاهرتز کار می کند.

صفحه داده ATmega16:

صفحه اطلاعات قطعه ای از اطلاعات کامل در مورد آن دستگاه است. این برگه های داده را می توان توسط فروشندگان منتشر کرد.

برنامه نویسی میکروکنترلر ATmega16 :

روش های مختلفی برای برنامه ریزی میکروکنترلرهای ATmega16 و AVR وجود دارد. در اینجا روش های انجام برنامه نویسی میکروکنترلر ATmega16 آورده شده است. روش های زیر برای چگونگی رایت کد در میکروکنترلر ATmega16 مفید هستند. آن ها هستند:

نصب درایورهای برنامه نویس USBASP نسخه ۲.۰ بر روی رایانه ها.

این کار را می توان با بسته نصب Atmel studio انجام داد.

طراحی و به روزرسانی Sketch به Atmega16.

سرانجام توسط ATmega16 با یک مدار LED و نوسان ساز تکمیل می شود.

برنامه های کاربردی:

به دلیل ویژگی های پیشرفته، میکروکنترلر ATmega16 دارای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی است. این یک کامپیوتر کوچک است. در اینجا برخی از برنامه های ATmega16 وجود دارد

ATmega16 عمدتا در سیستم های تعبیه شده، تجهیزات پزشکی، دستگاه های اتوماسیون خانگی، دستگاه های اتومبیل، اتوماسیون صنعتی، لوازم خانگی، سیستم های امنیتی و دستگاه های کنترل دما، سیستم های کنترل موتور، پردازش سیگنال دیجیتال، سیستم های رابط محیطی و پروژه های مبتنی بر آردوینو و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود. .

ATmega16 محبوب ترین و جدیدترین کنترلر در میکروکنترلرهای سری AVR است. ATmega16 نسخه پیشرفته ای از دسته میکروکنترلرها است. ATmega16 دارای شش نوع حالت خواب مختلف است. این موارد برای صرفه جویی در مصرف انرژی هنگام شروع کار بسیار مفید هستند. این یک واحد حافظه عظیم است که برای انجام عملیات در مدت زمان کوتاه بسیار کافی است و ما می توانیم پروژه هایی با رابط ATmega16 مانند، رابط ماژول GSM با ATmega16، رابط ماژول GPS با ATmega16، رابط ماژول بلوتوث با ATmega16، رابط سنسور دما با ATmega16، رابط ماژول Wi-Fi با ATmega16 و موارد دیگر.