D. PETROVIĆ

1. decembar 2024.

Nastavljamo naš tutorijal kako sastaviti osnovnu elektroničku pločicu sa raznim mikrokontrolerima i arhitekturama. Na red su došli mikrokontroleri koji spadaju u perolaku kategoriju. Mikrokontrolere tinyAVR kompanije Microchip odlikuje izuzetno niska potrošnja energije, te su pogodni za prenosive ili, generalno, uređaje na baterije, tj. uređaje sa velikom autonomijom. Osim toga, ovi MCU-i osetno su „osakaćeni” u poređenju sa klasičnim AVR-ima, što je rezultiralo i dosta nižom cenom.

Ovom prilikom bavimo se konkretno tinyAVR-1 serijom, a postoje još tinyAVR-0, tinyAVR-1+ i tinyAVR-2, a razlika je u mogućnostima samih čipova. Ovo se odnosi na kapacitet fleš memorije i SRAM-a, kao i broj izvoda, ADC kanala i slično. Ono što jeste isto je to da, ako ste sastavili MCU jedne serije, znaćete da sastavite i druge. Nećemo se baviti samom arhitekturom i mogućnostima svih mikrokontrolera koji spadaju u ove serije, jer ih ima mnogo. Pišemo o tome kako ih iskoristiti u praktičnom projektu.

Kao i uvek, gledamo da napravimo neku našu razvojnu pločicu, kako bismo „ovladali materijom”. Izbor je pao na ATtiny214 i ATtiny416. Ovi MCU-i kucaju na radnim taktovima do 20 megaherca, sa dva i četiri kilobajta fleša, što govori prva cifra u oznaci. Broj GPIO kod 214 je 14, a 416 ih ima 20. Čipovi dolaze još sa 128 i 256 kilobajta SRAM-a i 64 i 128 kilobajta EEPROM-a. Jasno je, 214 je slabašniji od 416. I jedan i drugi mogu da rade na naponima od 1,8 do 5,5 volti, a za osnovnu šemu im je potreban samo jedan kondenzator na naponskim linijama. Bukvalno samo to. Ovde ćemo još dodati LED i prateći otpornik i dobili smo osnovnu elektroničku pločicu sa jednim tinyAVR-1 MCU-om.

Šema Po šemi možete da vidite da se i ovi čipovi programiraju koristeći UPDI interfejs. UPDI se odnosi na unified program and debug interface, kao dvosmerni asinhroni serijski interfejs i za komunikaciju sa mikrokontrolerom koristi samo jednu liniju. O UPDI smo pisali više puta, a o načinu programiranja bilo je reči kada smo pisali o megaAVR-0 (SK 8/2024, i.sk.rs/33538) i AVR DA, DB, i DD (SK 9/2024, i.sk.rs/33801). Da bismo sebi olakšali posao, napravili smo namenski programator prema JTAG2UPDI i on je, u suštini, osakaćeni Arduino Nano.

Da bismo programirali našu pločicu kroz Arduino IDE, potrebno je da se preuzme megaTinyCore (SpenceKonde) paket podrške, tako što u URL polje pod Preferences unesemo http://drazzy.com/package_drazzy.com_index.json i ploče instaliramo u Boards menadžeru. Paket donosi podršku za celu tinyAVR seriju, ne samo za „jedinicu”. Takođe, donosi podršku za Optiboot i programiranje bez bootloadera. S obzirom na kapacitet memorije, bolje je bez.

Adresiranje izvoda mikrokontrolera moguće je izvesti koristešćenjem Arduino mapiranja ili prema portovima. Tu dolazimo do par nedoumica. Arduino mapiranje označeno je ciframa, počevši od 0. Autor podrške bukvalno je poređao ove oznake u krug oko MCU-a, počevši od prvog, do VCC u smeru suprotnom od kazaljke na satu, gde se UPDI izvod preskače. UPDI može da se koristi kao GPIO, ali nije preporučljivo. Bez dijagrama lako može da se pogreši. U slučaju da vam ovo mapiranje pravi konfuziju, isto možete da postignete korišćenjem oznake portova: recimo, PB1 izvod adresiramo kao PIN_PB1.

Paket podrške dolazi sa priličnim brojem primera, prilagođenih hardveru i smeštajnom prostoru na ovim mikrokontrolerima. Rekosmo, u pitanju su jako mali potrošači, sa niskom cenom. Mogu da se koriste u ne toliko zahtevnim projektima, a bitno je i to što je BOM (bill of materials) mali.