Въведение в микроконтролерите като за съвсем начинаещи. Работа с Atmel AVR и по-специално ATtiny85.

1. Микроконтролери
(за абсолютно начинаещи)
Въведение в микроконтролерите
2015-02-21, Hackafe Пловдив
Copyright © 2015, Neven Boyanov
This work by Neven Boyanov is licensed under a
Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Въведение в микроконтролерите
2015-02-21, Hackafe Пловдив
Copyright © 2015, Neven Boyanov
This work by Neven Boyanov is licensed under a
Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

2. Какво е това микроконтролер
Интегрална схема, съчетаваща в себе си
микропроцесор, тактов генератор,
оперативна памет и входно-изходни
устройства, което и позволява да функционира̀
като самостоятелно компютърно устройство.

3. Какво можем да правим с
микроконтролер – нещо просто

4. Какво можем да правим с
микроконтролер – нещо сложно

5. Как се програмира микроконтролер
Трябват ни …
● Компютър
● Програматор
● Микроконтролер

6. Как работи микроконтролера

7. Как контролираме битовете

8. Примерна програма
#include <avr/io.h>
int main(void) {
DDRB |= (1 << PB3);
DDRB &= ~(1 << PB4);
while (1) {
if (PINB & (1 << PB4) == 0) {
PORTB |= (1 << PB3);
} else {
PORTB &= ~(1 << PB3);
}
}
return (0);
}

9. Мигащ светодиод
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
int main(void) {
DDRB |= (1 << PB3);
while (1) {
PORTB |= (1 << PB3);
_delay_ms(200);
PORTB &= ~(1 << PB3);
_delay_ms(400);
}
return (0);
}

10. Мигащ светодиод
стъпка 1
#include <avr/io.h>
● Включване на
стандартните за за
микроконтролера
дефиниции с помоща
на #include
директивите.

11. Мигащ светодиод
стъпка 2
#include <avr/io.h>
int main(void) {
return (0);
}
● Главната за
програмата main()
функция.

12. Мигащ светодиод
стъпка 3
#include <avr/io.h>
int main(void) {
DDRB |= (1 << PB3);
return (0);
}
● Настройка на PB3
като изход.

13. Мигащ светодиод
стъпка 4
#include <avr/io.h>
int main(void) {
DDRB |= (1 << PB3);
while (1) {
}
return (0);
}
● Задаване на безкраен
цикъл wihle(1) за
изпълнение на
програмата.

14. Мигащ светодиод
стъпка 5
#include <avr/io.h>
int main(void) {
DDRB |= (1 << PB3);
while (1) {
PORTB |= (1 << PB3);
PORTB &= ~(1 << PB3);
}
return (0);
}
● Последователно
установяване на
изхода в …
– 1 = високо ниво
– 0 = ниско ниво
… съответстващо на
включване и
изключване на
светодиода.

15. Мигащ светодиод
стъпка 6
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
int main(void) {
DDRB |= (1 << PB3);
while (1) {
PORTB |= (1 << PB3);
_delay_ms(200);
PORTB &= ~(1 << PB3);
_delay_ms(400);
}
return (0);
}
● Задаване на
закъснение след всяко
включване и
изключване.

16. Среда за разработка
Windows
● WinAVR / AVR-GCC
Linux
● AVR-GCC
$ make ...
$ avrdude ...

17. make

18. avrdude

19. Практика

20. Въпроси
?

21. Контакти и препратки
Невен Боянов
● https://twitter.com/boyanov
● https://www.facebook.com/boyanov
● http://www.boyanov.org
Tinusaur
● http://tinusaur.org
● https://www.facebook.com/tinusaur
Programmers' Club in Veliko Turnovo
● http://www.pcvt.org
● https://www.facebook.com/groups/pcvt.org/
Невен Боянов
● https://twitter.com/boyanov
● https://www.facebook.com/boyanov
● http://www.boyanov.org
Tinusaur
● http://tinusaur.org
● https://www.facebook.com/tinusaur
Programmers' Club in Veliko Turnovo
● http://www.pcvt.org
● https://www.facebook.com/groups/pcvt.org/

22. Бонус

23. Tinusaur: Какво е това?Tinusaur: Какво е това?
● Платка с ATtiny85
микроконтролер
● Минималния брой
компоненти нужни на
микроконтролера
● Конектор за програмиране
на микроконтролера
● Малка батерия и държач
● Отвори за монтиране

24. Проста и евтина платформа
за абсолютно начинаещи
и нетърпеливи помагаща да
се научат бързо как да
работят с микроконтролери
Какви са целите?Какви са целите?
Относно хардуера ...
● Да се научим как да
подбираме необходимите
компоненти
● Да се научим как да
запояваме и сглобяваме
За 1 час!!!
Осигуряване на необходимите
компоненти, помощни инструменти
и знания, за да завършите всичко от
начало до край в рамките на 1 час
или по-малко
Относно софтуера …
●
Да се научим как да инсталираме,
настроим и ползваме средата за
разработка.
● Да се научим как да пишем прости
програми за микроконтролери

25. Какво включва Проекта Тинузавър?Какво включва Проекта Тинузавър?
● Дизайна на Тинузавър ● Ръководствата
● Проекти с Тинузавър● Уроци и примерни
програми.

26. Екстри: Add-on платкиЕкстри: Add-on платки

27. Hello World!Hello World!
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
// Define the I/O port to be used for the LED.
#define LED_PORT PB3
int main(void) {
// Set the LED port number as output.
// The DDRB is the data direction for port B.
DDRB |= (1 << LED_PORT);
// Start an infinite loop.
while (1) {
// Set the LED bit to "1" - LED "on"
PORTB |= (1 << LED_PORT);
_delay_ms(200); // Wait a little.
// Set the LED bit to "0" - LED "off"
PORTB &= ~(1 << LED_PORT);
_delay_ms(400); // Wait a little.
}
return (0);
}

28. Проекти използващи ТинузавърПроекти използващи Тинузавър

29. Сравнение с други подобниСравнение с други подобни

30. Сравнение по параметриСравнение по параметри
Raspberry Pi Arduino Uno ATtiny85/Tinusaur
Processor ARM11 – 32-bit RISK ATmega328P 8-bit RISK ATtiny85 – 8-bit RISK
Frequancy 700 MHz 16 MHz 1 MHz
Memory RAM 256/512 MB 2 KB 512 B
Memory PRG On-board SD slot 32 KB, 1 KB EERPROM 8 KB, 512 B EERPROM
Input/Output 8×GPIO, UART, I²C, SPI ... 6 analog, 14 digital 6 analog/digital
Peripheral USB, audio & video, HDMI - -
OS Linux, etc. - -
Dimensions 85×56 mm 53×68 mm 23×36 mm
Weight 45 гр. 28 гр. 9 гр.
Power 500mA, 700–1000 mA 50 mA 1-2 мА, 300 µA (0.1 µA)
Cost 35 USD 20 USD (10 USD) 5 USD (8 USD Starter)

31. Кой би могъл да го използва?Кой би могъл да го използва?
● Абсолютно начинаещите,
не е необходим никакъв
почти опит
● Програмисти които са
нетърпеливи да научат как
работи хардуера
● Учители и преподаватели в
училища, университети и
др.

32. Кой не би могъл да го използва?Кой не би могъл да го използва?
Това може да се окаже
дразнещо за хора които ...
● Експерти по хардуера
● Експерти по
микроконтролери
● Специалисти по и
Raspberry Pi
● Които мразят C/C++ :)
Където ...
● Има нужда от повече памет
● Има нужда от бърз
процесор
● Има нужда от по-голям
брои входно-изходни
канали

33. Къде се използва в момента?Къде се използва в момента?
В обучението:
● Училища, извънкласни
форми
● Университети, като
допълнителен материал
● Университети в чужбина
● Лични проекти
Ще бъде използвано в ...
● летни училища по
електроника и роботика

34. Как се очаква в бъдеще?Как се очаква в бъдеще?
● Подобрени ръководства
● Подобрени онлайн уроци
● Повече проекти
● Повече add-on платки
– Сензори
– Дисплеи
– Безжична комуникация
Може би …
Нова платка с ARM базиран Cortex M0+
процесор, напр. Atmel SAM D10/D11
● Видео уроци

35. КонтактиКонтакти
http://tinusaur.org
http://facebook.com/tinusaur
http://twitter.com/tinusaur
… или просто Google: "tinusaur"