Pierwszy program :-)

Autor: drzasiek
Redakcja: dondu

Drzaśkowy pamiętnik: Spis treści

Na końcu poprzedniej części artykułu pisałem o szybko zmontowanym i zaprogramowanym układzie. Zanim jednak to zrobiłem, zasięgnąłem nieco teorii, żeby nie zrobić jakiegoś głupiego błędu przy podłączeniu.

Korzystając z tej specjalistycznej wyszukiwarki, wpisując nazwę mikrokontrolera ATmega8 znalazłem jego dokumentację czyli datasheet (j.ang).

Nie miałem wcześniej „przyjemności” czytać tego typu dokumentacji, więc zanim połapałem gdzie, co szukać, to minęło trochę czasu. Pierwszą rzeczą jaką uważałem za konieczną do prawidłowego podłączenia było znalezienie rozmieszczenia pinów mikrokontrolera.

To akurat poszło szybko ponieważ stosowny rysunek znajduje się na samym początku :-)

No dobrze. Wiem już gdzie co jest, ale jak i co tutaj podłączyć? 

Skorzystanie z gotowego schematu przedstawionego w kursie jest proste, ale trzeba jeszcze zrozumieć co gdzie i dlaczego? W dokumentacji znalazłem więc odpowiedni rozdział, gdzie można znaleźć interesujące mnie wartości napięć i prądów, itd., a więc Electrical Characteristics:

Najbardziej istotna okazała się pierwsza tabelka w tym rozdziale, wraz z adnotacja obok. Zawiera ona maksymalne możliwe parametry zasilania, obciążenia prądowego oraz temperatury, jakie może wytrzymać ten mikrokontroler. Ich przekroczenie może doprowadzić do jego uszkodzenia.

Rys. Atmega8 - Najważniejsze parametry.

Wiedząc na czym stoję i korzystając nieco z dokumentacji stabilizatora 7805 wykonałem zasilacz 5V:

Teraz to wszystko można znaleźć też tutaj: Zasilanie mikrokontrolera



Zegar taktujący

Z dokumentacji mikrokontrolera dowiedziałem się, że fabrycznie jest on ustawiony za pomocą bitów konfiguracyjnych (j.ang: fuse bits) tak, że jest taktowany przez wewnętrzny zegar RC o częstotliwości 1MHz. Nie musiałem więc stosować zewnętrznego kwarcu.
Bity konfiguracyjne opisałem na mojej stronie: Fuse Bits




Projektuję schemat

Pozostało już tylko prawidłowo podłączyć zasilanie, programator, diody oraz przycisk a więc standardowy układ do ćwiczeń dla początkującego:

Pobierz schemat Eagle: schemat_uc.rar

Jak policzyłem rezystor przy diodach LED? Użyłem kalkulatora: Kalkulatory elektronika

Skąd te dodatkowe elementy (kondensatory i rezystory) po lewej stronie schematu?
Wszystkiego możesz dowiedzieć się tutaj: Minimalne podłączanie pinów


Pierwszy program

Przyszedł więc czas na napisanie programu. Przykładowy program z kursu niewiele mi mówił, napisałem więc bardzo prosty program mrugający naprzemiennie dwoma diodami.

//częstotliwość zegara
#define F_CPU 1000000L 

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

//definicja LED1 (do którego pinu podłączony LED1)
#define LED1 PB0 

//definicja LED2 (do którego pinu podłączony LED2) 
#define LED2 PB1 


// Pętla główna
void main(void)
{
    //########### I/O ###########
    DDRB  |= (1<<LED1) | (1<<LED2); //Ustawienie pinów sterujących diodami
                                         //jako wyjścia

    PORTB |= (1<<LED1);    //Ustawienie stanu wysokiego na wyjściu 
                                 //sterującym LED1 (stan początkowy)
     //##########################
    
   while (1) //Pętla główna
   {

        PORTB ^=(1<<LED1); //suma modulo 2 (XOR) stanu poprzedniego na porcie 
                             //pinu LED1 (zmiana stanu na przeciwny)

        PORTB ^=(1<<LED2); //suma modulo 2 (XOR) stanu poprzedniego na porcie 
                             //pinu LED2 (zmiana stanu na przeciwny)
        
        _delay_ms(1000); //opóźnienie 1000ms czyli 1s
    }
}

Pobierz projekt w AVR Studio: main1.rar

Oczywiście wyżej pokazany program jest to już wersja po kilkukrotnym poprawianiu, jak na początek przystało :-) , aż do otrzymania komunikatu:

Programowanie wg instrukcji z kursu, podłączenie prawidłowe a więc wszystko przebiegło pomyślnie, a dwie mrugające diody chyba nigdy wcześniej nie dawały mi tyle satysfakcji :-)

Następnie postanowiłem wykorzystać podłączony do atmegi przycisk do sterowania w jakiś sposób diodami. I tak na przykład powstał programik, który reagując na wciśnięty przycisk zatrzymywał mrugające diody:

//częstotliwość zegara
#define F_CPU 1000000L

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

//definicja LED1 (do którego pinu podłączony LED1)
#define LED1 PB0

//definicja LED2 (do którego pinu podłączony LED2)
#define LED2 PB1

//definicja KLAWISZ (do którego pinu podłączony KLAWISZ)  
#define KLAWISZ PC0              

void main(void)
{
    //########### I/O ###########
    DDRB  |= (1<<LED1) | (1<<LED2); //Ustawienie pinów sterujących diodami
                                               // jako wyjścia
    PORTB |= (1<<LED1); //Ustawienie stanu wysokiego na wyjściu sterującym LED1 
                               //(stan początkowy)
    
    DDRC  &=~ (1<<KLAWISZ); //Ustawienie pinu klawisza jako wejście 
    PORTC |=  (1<<KLAWISZ); //włączenie rezystora podciągającego tzw. Pull_up
    //##########################
    
   while (1) //Pętla główna
   {
      if(PINC & (1<<KLAWISZ))//jeśli klawisz nie wciśniety
      {
        PORTB ^=(1<<LED1); //suma modulo 2 (XOR) stanu poprzedniego 
                           //na porcie i pinu LED1 (zmiana stanu na przeciwny)

        PORTB ^=(1<<LED2); //suma modulo 2 (XOR) stanu poprzedniego na porcie 
                          //pinu LED2 (zmiana stanu na przeciwny)

        _delay_ms(1000); //opóźnienie 1 s
      }
        
    }
}

Pobierz projekt w AVR Studio: main2.rar

Takich programików powstało kilka, trudno je wszystkie tutaj przytaczać. Ale trzeba się rozwijać, więc poszedłem dalej, wykorzystując Timer do mrugania diodami. Ale o tym w kolejnej części mojego pamiętnika.

Drzaśkowy pamiętnik: Spis treści

Autor: drzasiek
Redakcja: dondu