Mikro-ohjaimet

Mikä on mikro-ohjain?

Mikro-ohjaimet ovat pieniä, tietokoneella olevia laitteita, jotka voidaan ohjelmoida ohjaamaan erilaisia elektronisia laitteita. Ne sisältävät tyypillisesti mikroprosessorin, muistin ja input/output (I/O) oheislaitteet yhdessä integroidussa piirissä. Niitä käytetään yleisesti sulautetuissa järjestelmissä, kuten kodinkoneissa, autoissa ja teollisuuden ohjausjärjestelmissä, joissa tarvitaan pieni, vähän virtaa käyttävä laite yksinkertaisten ohjaustehtävien suorittamiseen.

Mitä eroa on AVR ja PIC-mikro-ohjainten välillä?

AVR ja PIC ovat molemmat mikro-ohjaimia, mutta ne ovat eri yritysten kehittämiä, ja niissä on joitain keskeisiä eroja.

AVR on Atmelin (nykyään Microchipin omistama) kehittämä mikro-ohjainperhe. AVR -mikro-ohjaimet tunnetaan pienestä koostaan, alhaisesta virrankulutuksestaan ja korkeasta suorituskyvystään. Ne käyttävät RISC-käskysarjaa, ja niissä on erilaisia oheislaitteita, kuten ajastimia, ADC:itä ja sarjaliikenneliittymiä. Niitä käytetään laajalti harrastusprojekteissa ja pienteollisuudessa alhaisten kustannusten ja C-kielen helppokäyttöisyyden vuoksi.

PIC puolestaan tarkoittaa Peripheral Interface Controller -ohjainta ja on Microchip Technologyn kehittämä mikro-ohjainperhe. PIC-mikrokontrollereita käytetään laajalti teollisuuden ohjausjärjestelmissä, autosovelluksissa ja kodinkoneissa sen joustavuuden ja tehokkuuden vuoksi. Ne on tyypillisesti ohjelmoitu assembly-kielellä ja niissä on Harvardin arkkitehtuuri.

Lyhyesti sanottuna AVR :tä pidetään yleisesti helpompi käyttää ja sopivampi harrastusprojekteihin ja pienimuotoisiin sovelluksiin, kun taas PIC:t ovat yleensä tehokkaampia ja sopivat paremmin teollisiin ja kaupallisiin sovelluksiin.

Kuinka ohjelmoida mikrokontrolleri?

Mikro-ohjaimen ohjelmointi sisältää tyypillisesti seuraavat vaiheet:

1. Liitä mikro-ohjain tietokoneeseen: Tämä tehdään yleensä ohjelmoijalla tai debuggerilla, joka liitetään mikro-ohjaimen virheenkorjaus- tai ohjelmointiliittymään.
2. Valitse kehitysympäristö: Mikro-ohjaimille on saatavana monia ohjelmistokehitysympäristöjä, kuten Atmel Studio AVR -mikro-ohjaimille tai MPLAB X PIC-mikrokontrollereille. Nämä ympäristöt tarjoavat koodieditorin, kääntäjän ja ohjelmoijan yhdessä.
3. Kirjoita koodi: Koodi kirjoitetaan yleensä matalan tason kielellä, kuten assembly- tai C-kielellä. Tämä koodi ohjaa mikro-ohjaimen I/O-nastoja, suorittaa laskutoimituksia ja toteuttaa logiikkaa.
4. Koodi: Koodi käännetään sitten konekielelle, jota mikro-ohjain ymmärtää.
5. Ohjelmoi mikro-ohjain: Konekielikoodi ladataan sitten mikro-ohjaimeen ohjelmoijan tai debuggerin avulla.
6. Testaa ja korjaa koodi: Kun koodi on ohjelmoitu, on tärkeää testata se varmistaaksesi, että se toimii oikein. Tämä voidaan tehdä lähettämällä sisääntulot mikro-ohjaimelle ja mittaamalla lähdöt nähdäksesi, vastaavatko ne odotettua.
7. Tarvittaessa koodia voidaan muokata ja ohjelmoida uudelleen, kunnes se toimii oikein.

Huomautus: vaiheet voivat vaihdella mikro-ohjaimen ja käyttämäsi ohjelmointiohjelmiston mukaan. On myös joitakin mikrokontrollereita, jotka voidaan ohjelmoida langattomasti WiFi- tai Bluetooth-yhteyksillä.