Az ATtiny85 egy kis, 8 bites mikrokontroller, amelyet egyszerű vezérlési feladatokhoz terveztek, ahol a hely és az energiaigény számít. Egyesíti a memóriát, időzítőket, analóg bemenetet és soros kommunikációt egy 8 tűs csomagban. Ez a cikk részletes információkat nyújt a műszaki paraméterekről, a kikapcsolódásról, belső szerkezetről, teljesítmény- és órajelbeállításokról, programozásról, áramkörökről és gyakori problémákról.
ATtiny85 áttekintés
Az ATtiny85 egy kompakt, 8 bites mikrokontroller, amelyet egyszerű vezérlőfeladatokra terveztek, ahol a helyet, az energiafogyasztást és az alkatrészszámot alacsony szinten kell tartani. 8-tűs forma segít csökkenteni az áramkör méretét, a vezetékezés bonyolultságát és a rendszer költségét, miközben alapvető vezérlési funkciókat biztosít.
Hosszú piaci jelenléte ellenére az ATtiny85 továbbra is széles körben használatban marad stabilitása, erős dokumentációja és a közös fejlesztőeszközökkel való kompatibilitása miatt. Széles feszültségtartományban működik, és több órajel opciót támogat, így kompakt, alacsony fogyasztású tervek számára alkalmas, amelyek megbízható és kiszámítható viselkedést igényelnek.
ATtiny85 műszaki műszaki adatok
| Nem. Tűk | 8 |
|---|---|
| CPU | RISC 8-bites AVR |
| Működési feszültség | 1,8-tól 5,5-ig |
| Program memória | 8K |
| Program memória típus | Flash |
| RAM | 512 bájt |
| EEPROM | 512 bájt |
| ADC ADC csatornák száma | 10-bites 4 |
| Összehasonlító | 1 |
| Csomagok | PDIP (8-tűs) SOIC (8-tűs) TSSOP (8-tűs) QFN/MLF (20-tűs) |
| Oszcillátor | 20 MHz-ig |
| Időzítő (2) | 8 bites időzítők |
| Fokozott teljesítmény visszaállításkor | Igen |
| Erő Időzítő | Igen |
| I/O tűk | 6 |
| Gyártó | Mikrochip |
| SPI | Igen |
| I2C | Igen |
| Watchdog Timer | Igen |
| Brown out észlelés (BOD) | Igen |
| Reset | Igen |
| USI (Univerzális Soros Felület) | Igen |
| Minimális működési hőmérséklet | -40 C |
| Maximális működési hőmérséklet | 125 C |
ATtiny85 kikapcsoló konfiguráció
| Kitűzés | Név | Fő funkciók |
|---|---|---|
| 1 | PB5 | RESET, GPIO (ha a biztosíték cserélődött) |
| 2 | PB3 | GPIO, ADC |
| 3 | PB4 | GPIO, ADC |
| 4 | GND | Föld |
| 5 | PB0 | GPIO, PWM, MOSI |
| 6 | PB1 | GPIO, PWM, MISO |
| 7 | PB2 | GPIO, ADC, SCK |
| 8 | VCC | Áramellátás |
Az ATtiny85 PDIP-8 és QFN/MLF-20 csomagokban érhető el. Mindkettő ugyanazon a belső áramkörben működik, de a tűk elrendezése eltér. A PDIP-8 csomag csak alapvető tűket fed ki, és könnyebb az alapvető áramkörökben használható, míg a QFN/MLF-20 csomag további pineket tartalmaz, amelyeket nem csatlakoztatottnak jelölnek.
A legtöbb tű több funkciót támogat. Egy tű digitális bemenetként vagy kimenetként működhet, analóg jeleket olvashat, PWM kimenetet generálhat, vagy soros kommunikációt támogathat. Ez a többfunkciós kialakítás lehetővé teszi, hogy az ATtiny85 kicsi maradjon, miközben rugalmasságot kínál. A RESET tű konfigurálható tűként is konfigurálható biztosíték beállításai módosításával, bár ez megszünteti a külső visszaállítási lehetőséget.
ATtiny85 blokkdiagram
Az ATtiny85 egy AVR feldolgozó magra épül, amely a Flash memóriában tárolt utasításokat hajtja végre. Az SRAM-ot ideiglenes adatgyűjtésre használják működés közben, míg az EEPROM nem volatil adatokat tárol, amelyeket meg kell őrizni, amikor áram elszakad. A programszámláló, a stack mutató és a regiszterek kezelik az utasításáramlást és az adatfeldolgozást.
Az időzítési funkciókat két belső 8 bites időzítő és egy őrvezető időzítő kezeli. A felügyeleti eszköz megbízhatóságát növeli azzal, hogy visszaállítja az eszközt, ha a normál programvégrehajtás megáll. Egy belső oszcillátor biztosítja az órajelet, és a központosított időzítési vezérlés szinkronizálja az összes belső modult.
A bemeneti és kimeneti műveleteket portregisztereken keresztül kezelik, amelyek közvetlenül a külső pinekhez csatlakoznak. Az eszköz analóg áramköröket is integrál, mint például az ADC és az összehasonlító készülék. Minden belső blokk közös adatútvonalakon keresztül van összekapcsolva, lehetővé téve a hatékony kommunikációt a memória, a feldolgozási logika és az I/O között.
ATtiny85 Teljesítmény-, órajel- és biztosítékbeállítások
• Az ATtiny85 belső RC oszcillátort tartalmaz, amely lehetővé teszi a működést külső órajel alkatrészek nélkül.
• Külső órajelforrásokat vagy kristályokat használhatnak, ha nagyobb időzítési pontosságra van szükség.
• Biztosíték beállításai szabályozzák az órajel forrását, az indítási késleltetést, a brown-out észlelési szintet és a RESET tű viselkedését.
• Az alacsonyabb órajelen történő működés csökkenti az energiafogyasztást és az elektromos zajt.
• A barnítás detektálása alacsony tápfeszültség esetén javítja a stabilitást, de enyhén növeli az áramfelvételt.
ATtiny85 GPIO korlátai és biztonságos működés
• A GPIO tűk jelvezérlésre szolgálnak, és nem szolgálhatnak áramot külső terheléseknek.
• A GPIO lábhoz csatlakoztatott LED-ek áramkorlátozó ellenállásokat igényelnek a károsodás megelőzéséhez.
• A motorokat, reléket és más nagy áramú eszközöket külső tranzisztorokkal vagy MOSFET-ekkel kell irányítani.
• Belső húzóellenállások engedélyezhetők a gomb- és kapcsolócsatlakozások egyszerűsítése érdekében.
• Minden GPIO feszültségnek meghatározott határon belül kell maradnia a tartós károsodás elkerülése érdekében.
ATtiny85 ADC és analóg képességek
| Feature | Leírás |
|---|---|
| ADC felbontás | 10-bites |
| Bemeneti csatornák | Legfeljebb 4 |
| Referencialehetőségek | VCC vagy belső referencia |
| Speciális mód | ADC zajcsökkentés alvó |
Az ATtiny85 beépített analóg-digitális átalakítóval rendelkezik, amely méri a változó feszültségszinteket, és azokat digitális értékké alakítja. A mérés minősége a stabil referenciafeszültségtől, a tiszta áramellátástól és a megfelelő jelvezetéstől függ. Az ADC zajcsökkentő alvó mód segít csökkenteni a belső zajt az átalakítás során, ami javítja az olvasási konzisztenciát és az általános megbízhatóságot.
ATtiny85 sorozatos kommunikáció az USI-val
Az ATtiny85 támogatja a soros kommunikációt egy Universal Serial Interface (USI) segítségével. Ez a rugalmas interfész firmware-en keresztül konfigurálható SPI módban vagy I²C-stílusú kommunikáció támogatására. Egyetlen megosztott hardverblokk használatával az eszköz kompakt méretet tart fenn, miközben továbbra is lehetővé teszi az alapvető adatcserét.
Mivel az USI nagymértékben támaszkodik a szoftvervezérlésre, gondos időzítésre van igény. Egyszerű és alacsony sebességű kommunikációs feladatokra alkalmas, de kevesebb automatizálási funkciót kínál, mint a nagyobb mikrokontrollerekben található dedikált SPI vagy I²C perifériák.
ATtiny85 programozás az Arduino IDE-n keresztül
• Az ATtiny85 programozható az Arduino IDE-ben, miután telepítettek egy ATtiny-kompatibilis magot.
• A programozás USB programozóval vagy egy Arduino internetszolgáltatóként történő beállításával történik.
• Az Arduino IDE kártyabeállításainak meg kell egyezniük az ATtiny85 kiválasztott órajelével és működési feszültségével.
• A kódban használt PIN-kódok eltérnek a fizikai tűelrendezéstől, ezért ezeket alaposan ellenőrizni kell a vezetékezés előtt.
Minimális megbízható ATtiny85 áramkör
Ez az áramkör csak a stabil működéshez szükséges alapvető komponenseket használja. A VCC és GND pinek szolgáltatják az áramot, lehetővé téve a belső logika helyes működését. A belső oszcillátor szabályozza az időzítést, így külső órajel-alkatrészekre nincs szükség.
Egy LED, amely egy 47 Ω ellenálláson keresztül csatlakozik, a kimeneti vezérlést mutatja, miközben védi mind a LED-et, mind a GPIO lábat. A RESET tű továbbra is elérhető az eszköz újraprogramozásához vagy újraindításához. Nagyon kevés külső komponensszel ez a rendszer egyszerű és megbízható alapot biztosít az alapvető alkalmazásokhoz.
ATtiny85 gyakori problémái és gyors ellenőrzések
| Probléma | Mit érdemes ellenőrizni vagy javítani? |
|---|---|
| Kódfeltöltés hibás | Ellenőrizd az internetszolgáltató vezetékeit, és erősítsd meg a RESET biztosíték beállítást |
| Rossz időzítés | Ellenőrizd a kiválasztott órajel forrást és biztosítékkonfigurációt |
| Instabil ADC mutatók | Javítsd a földelést és adj hozzá megfelelő leválasztó kondenzátorokat |
| Kommunikációs hibák | Áttekintés az USI beállításról és időzítési beállításokról |
| A tűk túlmelegedése | Csökkentsd a terhelési áramot, és használj külső meghajtó alkatrészeket |
Összegzés
Az ATtiny85 nagyon kompakt formában egyesíti a magvezérlési funkciókat. A specifikációi, tűfüggvényei, belső blokkjai és teljesítménybeállításai magyarázzák, hogyan működik valós áramkörökben. Megfelelő GPIO kezeléssel, ADC használatával, soros beállítással és minimális áramkörrel az ATtiny85 világosan érthető és stabil, alacsony fogyasztású kialakításokban alkalmazható.
Gyakran Ismételt Kérdések [GYIK]
Mennyi energiát fogyaszt az ATtiny85?
Az energiafelhasználás a tápfeszültségtől, órajeltől és az aktív funkcióktól függ. Az alacsonyabb órajelsebességek és a használatlan perifériák kikapcsolása csökkenti az áramfogyasztást.
Szüksége van az ATtiny85-nek külső órajelre?
Nem. Az ATtiny85 belső RC oszcillátorral rendelkezik, és külső órajel alkatrészek nélkül is működhet. Külső óra csak a nagyobb időzítési pontossághoz szükséges.
Használható-e a RESET tű normál I/O pinként?
Igen. A RESET tű GPIO-ként konfigurálható biztosíték beállításokkal. Ez letiltja a szabványos internetszolgáltató programozást, és nagyfeszültségű programozást igényel az eszköz újraprogramozásához.
Az ATtiny85 képes közvetlenül motorokat vagy reléket vezetni?
Nem. Az ATtiny85 GPIO tűk kizárólag jelvezérlésre szolgálnak. A motorokat és reléket külső tranzisztorokkal vagy MOSFET-ekkel kell hajtani.
Miért instabilak az ATtiny85 ADC leolvasások?
Az instabil ADC méréseket általában az áramzaj vagy a rossz földelés okozza. A megfelelő leválasztó kondenzátorok hozzáadása és az ADC zajcsökkentő mód használata javítja a stabilitást.