ATTiny45

Fra Holstebro HTX Wiki
Skift til: navigering, søgning

ATTiny45 er en microcontroller er en relativ lille kreds at arbejde med, som trods alt har en del indbyggede funktioner som er til at arbejde med. Det er en 8 bens microcontroller, hvor de 5 ben kan bruges mere eller mindre som IO og et normalt kun anvendes som reset.

Som pinout antyder, så kan den meget mere:

ATTiny45 Pinout

Udviklingsboard

ATTiny45 Udviklingsboard

Layoutet for ATTiny45 Udviklingsboard

En del af denne beskrivelse bygger på det viste udviklingsboard, der er en del af en serie udviklet ved Holstebro HTX, for at gøre de forskellige Atmel-typer lettere tilgængelige.

Udviklingsboardet er lagt ud i Eagle med schematic og board liggende i en zip-fil, der kan fremstilles som enkelt-sidet print, dog med enkelte lus.

Der er også dele i denne beskrivelse, der bygger på de generelle egenskaber der er for Atmel microcontrollerne, og der hvor beskrivelsen ikke slår til, må man fordybe sig i databladet for microcontrolleren.

Databladet for microcontrolleren ligger i vores samling af datablade som dækker de fleste aktive komponenter vi arbejder med.

ATTiny45 Udviklingsboard
Diagram over ATTiny45 Udviklingsboard

Test af udviklingsboard

For at kunne teste udviklingsboardet, så kan det være en fordel at smide noget test-kode i ATTinyen, og koble lidt hardware på, for at se om den rent faktisk fungerer.

Der er en ZIP-fil med et kodeeksempel der løber gennem alle 5 udgange. Man kan teste ved at sætte 5 LED'er med tilhørende begrænsnings-modstande på udgangene.

I ZIP-filen ligger der batch-job til at Builde, brænde, erase og brænde fuses. De kræver at WinAVR er installeret.

Fordeling af port-ben

De en port der er fordelt som følgende tabel viser:

Port B - Stik SV1

Ben Digital Analog Funktion
1 PB0 Vref Digital, Analog reference, Analog comperator, Prog. MOSI, I2C SDA, DI, OC0A, Interrupt 0
2 PB1 AIN1 Digital, Analog comperator, Prog. MISO, DO, OC1A, Interrupt 1
3 PB2 ADC1 Digital, Analog, Timer input, Prog. CLK, I2C SCL, INT0, Interrupt 2
4 PB3 ADC3 Digital, Analog, CLK input, XTAL1, /OC1B, Interrupt 3
5 PB4 ADC2 Digital, Analog, XTAL2, OC1B, Interrupt 4
6 PB5 ADC0 Reset, (Digital, Analog, Interrupt 5)
7 - - Not connected
8 - - Not connected
9 +5V - + 5V - Forsyning
10 GND - Stel - Forsyning

Digitale I/O ben

Port B har 5 digitale ben, der er betegnet PB0 til PB4 der kan være både input og output, PB5 vil normalt bare anvendes til reset og programmering - den kan kobles til andet, men det kræver så at man anvender 12,5V programmering, som vi ikke har adgang til umiddelbart.

Analoge input

De ben der er benævnt ADC0 til ADC3 er analoge input, der hver kan måle enten i området 0-5V (ved 5V forsyning) eller i området 0 til Aref. ADC0 kan umiddelbart være svær at anvende, da den sidder på Reset-benet

Målingen giver et 10 bit tal, ved at man angiver hvilken kanal man vil måle på, starter konverteringen og aflæser tallet, når konverteringen er slut, så man kan kun måle en kanal ad gangen, men det er relativt hurtigt at gøre, så det betyder ikke det store.

Comperatorer

Der er en comperator indbygget, der kan sættes til at sammenligne 2 analoge spændinger.

I øvrigt skal man her lige være opmærksom på, at den analoge inputspænding skal være mellem VSS og VDD. Årsagen er – som man kan se på nedenstående figur fra databladet – at inputtet er adskilt fra forsyning og stel med dioder. Så der vil kunne løbe strøm gennem dioderne, hvis spændingen ikke var derimellem.

Reset og Programmeringsspænding

Ben 6 (PB5) har to specielle funktioner.

Den ene er angivet ved VPP, der betyder at der skal kredsen have en speciel programmeringsspænding, når man skal brænde et nyt program ind i den. Denne form for programmering anvender vi ikke.

Den anden er at man kan resette kredsen ved hjælp af et eksternt signal, så koden starter forfra. Denne funktion har vi normalt slået til, så vi ikke kan bruge dette ben til andet.

Programmerings-ben

USCK, MISO og MOSI (PB0-PB2) er de tre ben der modtager koden når PIC'en skal have brændt ny kode ind.

Indbyggede countere/timere

Der er to indbyggede countere, hvor den ene kan sættes op enten som counter fra PB2, eller fra en fast frekvens, så de kan virke som timere - begge dele kan tilkobles interrupt. Den sidste kan kun virke som timer.

Timer 0 / counter 0 er 8 bits, så den kan kun tælle til 255. Timer 1 / counter 1 er 16 bits, så den kan tælle til 65535.

Hardware interrupt

Der er forskellige ben der kan sættes til Interrupt, så programmet kan reagere meget hurtigt, selvom koden er i gang med noget andet. Det kan være både på forkant, bagkant eller skift af niveau der interruptes.

Alle ben kan tilkobles et interrupt, og desuden kan PB2 have funktion som INT0, der giver andre muligheder for interrupt.

Puls-bredde output

En lidt speciel måde at angive et analogt output på er ved at sætte et outputben højt i en %-del af tiden og lavt i resten af tiden, så hvis det f.x. er højt i 40% af tiden, så vil det give 2V ud gennemsnitligt.

Hvilke ben ??? har denne funktion indbygget.

Pulse width modulation er en måde at simulere en spænding, ved et digitalt output. Det fungerer sådan, at selvom outputtet enten 0V eller 5V, så kan man ved at lave kortere eller længere impulser af det høje output, lave noget der praktisk fungere som en spænding imellem 0V og 5V. Typisk kan PWM have en værdi/spænding mellem 0 og 255, hvilket svarer til 8bit, men der kan lægges større opløsning i signalet. Jo hurtigere impulserne kommer efter hinanden, jo mere ”flydende” vil spænding blive. Så hvis det er en PIC med hurtig frekvens af instruktioner, så vil spændingen opleves mere jævn. Man kan med en kondensator el. Jævne ekstra ud, selvom det i de fleste tilfælde ikke er nødvendigt. En pære eller diode, vil ihvertfald opleves, som lysende jævnt, ved brug af PWM.

EEPROM

I PIC'en er der en EEPROM, det står for en Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, altså en hukommelse der normalt kun kan læses, men som er programmerbar og som kan slettes elektrisk.

Det er samme princip som flash-hukommelse, og har den gode egenskab, at indholdet huskes også efter en strømafbrydelse, modsat RAM, hvor indholdet forsvinder, hvis strømmen har været væk.

Der er 256 bytes EEPROM i denne PIC.

Oscillator

Som vi normalt kobler Atmels microcontrollere op, så arbejder de med 8 MHz, der deles ned, så en maskininstruktion tager 4 svingninger, altså 0,5us IKKE verificeret. På XTAL1 og XTAL2 (PB3 og PB4) er det muligt at koble en resonator eller et krystal på, som enten kan få den til at arbejde hurtigere (op til 20 MHz), hvis kodetiden betyder noget, eller man kan få den til at arbejde langsommere, hvis man vil spare på strømmen.

På dette udviklingsboard er der ikke gjort plads til en resonator, da de fleste applikationer klarer sig fint med 8 MHz.

Strømforsyning

Printet kan få strøm fra to forskellige kilder. Det kan altså enten være Arduino-brænderen der forsyner printet med 5.0V (standard for USB). Den anden mulighed er via en ekstern strømforsynings und gennem portstikket, hvor man kan forsyne med 2,7V - 5,5V. Man kan endda arbejde ned til 1,8V, men så kan man kun arbejde med op til 4 MHz clock-frekvens.