1. Pengenalan
Manual ini menyediakan maklumat penting untuk penggunaan, persediaan dan penyelenggaraan mikropengawal TEKNOLOGI MICROCHIP ATmega8-16PU yang betul. ATmega8-16PU ialah mikropengawal CMOS 8-bit berkuasa rendah berdasarkan seni bina RISC yang dipertingkatkan AVR. Dengan melaksanakan arahan berkuasa dalam kitaran jam tunggal, ATmega8-16PU mencapai daya pemprosesan menghampiri 1 MIPS setiap MHz, membolehkan pereka bentuk sistem mengoptimumkan penggunaan kuasa berbanding kelajuan pemprosesan.
2. Produk Lebihview
ATmega8-16PU ialah mikropengawal 8-bit serba boleh yang direka untuk pelbagai aplikasi terbenam. Ia mempunyai 8KB memori Flash Boleh Atur Cara Kendiri Dalam Sistem, 512 bait EEPROM, 1KB SRAM, 23 talian I/O tujuan umum, 32 daftar kerja tujuan umum, tiga Pemasa/Pengawal fleksibel dengan mod perbandingan, gangguan dalaman dan luaran, USART boleh atur cara bersiri, Antara Muka Siri Dua Wayar berorientasikan bait, ADC 6 saluran (8 saluran dalam pakej TQFP dan QFN/MLF), Pemasa Watchdog boleh atur cara dengan Pengayun dalaman, port bersiri SPI dan enam mod penjimatan kuasa boleh dipilih perisian. Peranti ini beroperasi antara 4.5-5.5 volt dan tersedia dalam pakej PDIP 28-pin.
Rajah 1: Mikropengawal ATmega8-16PU dalam pakej PDIP 28-pin. Imej ini memaparkan litar bersepadu segi empat tepat hitam dengan logo 'MICROCHIP' dan teks 'ATmega8', yang menampilkan dua baris pin di sepanjang sisinya yang lebih panjang.
3. Spesifikasi
- model: ATmega8-16PU
- Seni bina: RISC AVR 8-bit
- Memori Denyar: 8KB Boleh Diprogram Kendiri Dalam Sistem
- EEPROM: 512 Bait
- SRAM: 1KB
- Pin I/O: 23 boleh diprogramkan
- Vol Operasitage: 4.5V - 5.5V
- Frekuensi Jam Maksimum: 16 MHz
- Jenis Pakej: PDIP 28-Pin (Pakej Dalam Talian Dwi Plastik)
- Peranti: 3 Pemasa/Pengira, UART, SPI, I2C, ADC 10-bit 6 saluran, Pembanding Analog, Pemasa Pengawas
- Pengeluar: Teknologi Mikrocip
4. Persediaan
Persediaan yang betul adalah penting untuk operasi ATmega8-16PU yang andal. Sentiasa rujuk lembaran data rasmi ATmega8 untuk gambarajah pinout terperinci dan ciri-ciri elektrik.
4.1. Sambungan Bekalan Kuasa
- Sambungkan VCC (Pin 7) kepada bekalan kuasa 5V yang stabil.
- Sambungkan GND (Pin 8) ke pembumian litar.
- Sambungkan AVCC (Pin 20) ke VCC, atau ke bekalan 5V yang ditapis berasingan jika menggunakan Penukar Analog-ke-Digital (ADC).
- Sambungkan AREF (Pin 21) ke volum rujukan analogtage untuk ADC, biasanya VCC atau rujukan luaran.
- Kapasitor penyahgandingan (contohnya, seramik 0.1µF) perlu diletakkan berdekatan dengan pin VCC dan AVCC untuk menapis hingar.
4.2. Konfigurasi Sumber Jam
ATmega8-16PU memerlukan sumber jam untuk operasi. Ini boleh jadi pengayun RC dalaman atau kristal/resonator luaran.
- Kristal/Resonator Luaran: Sambungkan resonator kristal atau seramik antara XTAL1 (Pin 9) dan XTAL2 (Pin 10). Dua kapasitor kecil (biasanya 18-22pF) perlu disambungkan dari setiap pin kristal ke pembumian.
- Pengayun RC Dalaman: ATmega8 mempunyai pengayun RC dalaman yang dikalibrasi. Ini boleh dipilih melalui bit fius semasa pengaturcaraan.
4.3. Antara Muka Pengaturcaraan (ISP)
ATmega8-16PU biasanya diprogramkan menggunakan Pengaturcaraan Dalam Sistem (ISP). Ini memerlukan pengaturcara ISP AVR dan sambungan ke pin berikut:
- RST (Pin 1): Tetapkan semula pin.
- SCK (Pin 19): Jam Siri.
- MISO (Pin 18): Kuasai Masuk, Hamba Keluar.
- MOSI (Pin 17): Tuan Keluar, Hamba Masuk.
- VCC (Pin 7) & GND (Pin 8): Kuasa untuk mikropengawal.
4.4. Persekitaran Pembangunan
Untuk membangunkan perisian tegar untuk ATmega8-16PU, anda memerlukan Persekitaran Pembangunan Bersepadu (IDE) yang sesuai dan pengkompil. Pilihan popular termasuk:
- Studio Mikrocip (dahulunya Studio Atmel): IDE rasmi daripada Microchip, menawarkan alatan komprehensif untuk pembangunan AVR.
- IDE Arduino: Boleh digunakan dengan ATmega8 jika bootloader Arduino di-flash, memudahkan pembangunan untuk penggemar.
- PlatformIO: IDE dan ekosistem merentas platform untuk pembangunan terbenam.
5. Prinsip Operasi
Memahami prinsip operasi teras adalah penting untuk pengaturcaraan dan penggunaan ATmega8-16PU yang berkesan.
5.1. Aliran Kerja Pengaturcaraan
- Tulis Kod: Bangunkan kod aplikasi anda dalam C/C++ menggunakan IDE pilihan anda.
- Susun: Kompilkan kod sumber ke dalam HEX file, yang merupakan format yang boleh dibaca mesin untuk mikropengawal.
- kilat: Gunakan pengaturcara ISP untuk memuat naik HEX file ke memori Flash ATmega8-16PU. Proses ini juga melibatkan penetapan bit fius, yang mengkonfigurasi tetapan peranti asas seperti sumber jam dan pengesanan brown-out.
- Ujian: Sahkan kefungsian peranti yang telah diprogramkan.
5.2. I/O Digital
ATmega8-16PU mempunyai 23 pin I/O tujuan umum yang disusun kepada tiga port: Port B (PB0-PB7), Port C (PC0-PC6), dan Port D (PD0-PD7). Setiap pin boleh dikonfigurasikan sebagai input atau output, dan boleh mempunyai perintang tarik naik dalaman yang diaktifkan apabila dikonfigurasikan sebagai input.
- Daftar DDRx: Daftar Arah Data (cth., DDRB) mengawal sama ada pin merupakan input (0) atau output (1).
- Daftar PORTx: Apabila dikonfigurasikan sebagai output, PORTx mengawal keadaan output (TINGGI/RENDAH). Apabila dikonfigurasikan sebagai input, PORTx mendayakan/melumpuhkan perintang tarik naik dalaman.
- Daftar PINx: Membaca keadaan semasa pin input.
5.3. Penukar Analog-ke-Digital (ADC)
ADC 10-bit bersepadu membolehkan mikropengawal mengukur volum analogtages. Ia mempunyai 6 saluran multipleks (pada pakej PDIP) dan boleh menukar volum input analogtage kepada nilai digital 10-bit.
5.4. Antara Muka Komunikasi
ATmega8-16PU menyokong beberapa protokol komunikasi bersiri:
- USART (Penerima/Pemancar Segerak/Asinkron Universal): Untuk komunikasi bersiri dengan peranti lain (cth., PC melalui penukar USB-ke-siri).
- SPI (Antara Muka Persisian Bersiri): Pautan data bersiri segerak berkelajuan tinggi untuk komunikasi jarak dekat.
- Antara Muka Siri Dua Wayar (TWI/I2C): Antara muka bersiri dua wayar berorientasikan bait untuk menyambungkan peranti berkelajuan rendah.
6. Penyelenggaraan
ATmega8-16PU merupakan komponen elektronik yang teguh, tetapi pengendalian dan penyimpanan yang betul adalah penting untuk memastikan ketahanan dan prestasinya yang boleh dipercayai.
- Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD): Sentiasa kendalikan mikropengawal dengan langkah berjaga-jaga ESD yang sesuai, seperti menggunakan tali pergelangan tangan anti-statik dan bekerja di atas tikar yang selamat untuk ESD. Elektrik statik boleh merosakkan peranti secara kekal.
- Storan: Simpan mikropengawal yang tidak digunakan dalam pembungkusan anti-statik asalnya atau dalam bekas selamat ESD dalam persekitaran kering dan terkawal suhu. Elakkan suhu dan kelembapan yang melampau.
- Pembersihan: Jangan gunakan pembersih cecair terus pada mikropengawal. Jika pembersihan perlu dilakukan, gunakan berus lembut dan kering atau udara termampat untuk menghilangkan habuk. Pastikan peranti dimatikan dan diputuskan sambungannya daripada sebarang litar sebelum membersihkan.
- Kerosakan Fizikal: Elakkan membengkokkan atau menekan pin. Pastikan penjajaran yang betul semasa memasukkan ke dalam soket atau papan roti.
7. Penyelesaian masalah
Jika anda menghadapi masalah dengan ATmega8-16PU anda, pertimbangkan langkah penyelesaian masalah berikut:
- Tiada Kuasa/Peranti Tidak Menjawab:
- Sahkan sambungan VCC dan GND adalah betul dan stabil (5V).
- Periksa litar pintas pada papan.
- Pastikan sumber jam (kristal/resonator atau RC dalaman) dikonfigurasikan dan berfungsi dengan betul.
- Ralat Pengaturcaraan:
- Sahkan sambungan ISP (RST, SCK, MISO, MOSI, VCC, GND) adalah selamat dan betul.
- Sahkan bahawa pengaturcara dipilih dengan betul dalam IDE anda.
- Periksa tetapan bit fius. Bit fius yang salah (cth., sumber jam yang salah) boleh menghalang pengaturcaraan.
- Pastikan mikropengawal menerima kuasa yang mencukupi semasa pengaturcaraan.
- Kelakuan/Kerosakan Kod yang Tidak Dijangka:
- Review kod anda untuk ralat logik.
- Gunakan alat penyahpepijatan jika tersedia (contohnya, simulator dalam Microchip Studio).
- Periksa sambungan dan nilai komponen luaran (perintang, kapasitor, sensor).
- Pastikan bekalan kuasa stabil dan bebas daripada bunyi bising yang berlebihan.
- Peranti Terlalu Panas:
- Periksa sama ada terdapat arus berlebihan daripada pin I/O atau litar pintas.
- Pastikan volum operasitage berada dalam julat yang ditentukan (4.5V - 5.5V).
8. Waranti dan Sokongan
Untuk maklumat jaminan terperinci dan sokongan teknikal mengenai mikropengawal ATmega8-16PU, sila rujuk Teknologi Mikrocip rasmi weblaman web atau hubungi sokongan pelanggan mereka secara langsung. Helaian data produk, nota aplikasi dan forum komuniti merupakan sumber yang berharga untuk bantuan lanjut.
Pegawai Teknologi Mikrocip Webtapak: www.microchip.com
