Primjene mikrokontrolera

Zbog činjenice da trenutni mikrokontroleri imaju dovoljno visoku računalnu snagu, koja omogućuje samo jedan mali mikro krug za implementaciju potpuno funkcionalnog uređaja male veličine, štoviše, uz nisku potrošnju energije, cijena izravno dovršenih uređaja postaje sve niža i niža. .

Zbog toga se mikrokontroleri mogu naći posvuda u elektroničkim jedinicama potpuno različitih uređaja: na matičnim pločama računala, u kontrolerima DVD pogona, tvrdih i solid-state diskova, u kalkulatorima, na upravljačkim pločama perilica rublja, mikrovalnih pećnica, telefona, vakuumskih uređaja. čistači, perilice posuđa, kućni roboti za zatvorene prostore, programabilni releji i PLC-ovi, u upravljačkim modulima stroja itd.

Na ovaj ili onaj način, praktički nijedan moderni elektronički uređaj danas ne može bez barem jednog mikrokontrolera unutar sebe.

Iako su 8-bitni mikroprocesori stvar prošlosti, 8-bitni mikrokontroleri i danas su u širokoj upotrebi. Postoje mnoge primjene u kojima uopće nisu potrebne visoke performanse, ali kritični čimbenik je niska cijena konačnog proizvoda.Naravno, postoje snažniji mikrokontroleri koji mogu obraditi velike tokove podataka u stvarnom vremenu (na primjer video i audio).

Evo kratkog popisa mikrokontrolerskih periferija iz kojih možete izvući zaključke o mogućim područjima i dostupnim područjima primjenjivosti ovih malih čipova:

• univerzalni digitalni priključci konfigurirani za ulaz ili izlaz;

• razna I/O sučelja: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• digitalno-analogni i analogno-digitalni pretvarači;

• komparatori;

• modulatori širine impulsa (PWM kontroler);

• mjerači vremena;

• kontroleri motora bez četkica (i koračnih);

• kontroleri tipkovnice i zaslona;

• radiofrekvencijski odašiljači i prijamnici;

• ugrađeni nizovi s flash memorijom;

• ugrađeni mjerač vremena i generator takta.

Kao što ste već shvatili, mikrokontroler je mali mikro krug na koji je montirano malo računalo. To znači da se unutar malog čipa nalazi procesor, ROM, RAM i periferne jedinice koje mogu komunicirati međusobno i s vanjskim komponentama, samo trebate učitati program u mikro krug.

Program će osigurati rad mikrokontrolera kako je predviđeno — moći će, prema ispravnom algoritmu, upravljati okolnom elektronikom (osobito: kućanskim aparatima, automobilom, nuklearnom elektranom, robotom, solarnim praćenjem itd.).

Taktna frekvencija (ili brzina sabirnice) mikrokontrolera odražava koliko izračuna mikrokontroler može izvesti u jedinici vremena. Stoga se performanse mikrokontrolera i snaga koju on troši povećavaju s povećanjem brzine sabirnice.

Performanse mikrokontrolera mjere se u milijunima instrukcija u sekundi — MIPS (Million Instructions per Second). Tako popularni Atmega8 kontroler, izvršavajući jednu kompletnu instrukciju po taktu, postiže performanse od 1 MIPS po MHz.

Istodobno, moderni mikrokontroleri iz različitih obitelji toliko su svestrani da isti kontroler, reprogramiran, može upravljati potpuno različitim uređajima. Nemoguće je ograničiti se na jedno područje.

Primjer takvog univerzalnog kontrolera je ista Atmega8, na kojoj se sastavljaju: mjerači vremena, satovi, multimetri, indikatori kućne automatizacije, pokretači koračnih motora itd.

Među popularnim proizvođačima mikrokontrolera bilježimo: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Mikrokontroleri se klasificiraju uglavnom prema bitnosti podataka koje aritmetičko-logički uređaj kontrolera obrađuje: 4, 8, 16, 32, 64 — bita. A 8-bitni, kao što je gore navedeno, ima značajan tržišni udio (oko 50% u vrijednosti). Slijede 16-bitni mikrokontroleri, zatim DSP-kontroleri koji se koriste za obradu signala (obojica zauzimaju 20% tržišta).