|
| |

Mikrokontroler
Czy zastanawiałeś się kiedyś nad komputerem zamontowanym w samochodzie, pralce czy magnetowidzie? Często właśnie tak reklamuje się jakiś sprzęt. Czy określenie komputer w tym wypadku jest tylko sloganem reklamowym? Bo przecież to coś w lodówce nijak się ma do wspaniałej i lśniącej "kupy blachy" stojącej na naszym biurku. Pojęcie komputer odnosi się do maszyny, która pobiera dane, przetwarza je i wysyła dane wyjściowe. Dlatego właśnie "to" coś w samochodzie czy lodówce jest takim samym komputerem jak nasz ukochany pecet.
Miniaturowe komputery stosowane są w coraz to większych ilościach wszelakiego sprzętu. Stały się najprostszym urządzeniem pomiarowym, sterującym. Pozwalają wytwarzać urządzenia tańsze i bardziej zmyślne. Jednak mimo takich samych podstaw teoretycznych komputer używany w różnego rodzaju sprzęcie ma trochę inną budowę od jego dobrze nam znanego domowego odpowiednika.
Komputery sterujące np. pralką są zbudowane z mikrokontrolera, który jest ich sercem. Różnica pomiędzy procesorem a mikrokontrolerem polega na tym iż ten drugi jest praktycznie gotowym do pracy układem. Mikrokontroler posiada procesor, nieulotną pamięć programu, pamięć RAM oraz dodatkowe urządzenia takie jak np. interfejs portu COM, dodatkowej pamięci czy układ obniżający pobór mocy, który odpowiada PCtowemu uśpieniu. Mikrokontrolery mogą zazwyczaj przetwarzać dane o szerokości 8, 16 czy nawet 32 bitów. Ostatnimi czasy dzięki stworzeniu prostego języka programowania dużą popularność zdobywają mikrokontrolery rodziny '51 (konstrukcja firmy Intel). Mikrokontroler taki jest dość rozbudowanym urządzeniem i pozwala w prostu sposób konstruować całkiem skomplikowane urządzenia. Praktycznie nie wymagana jest tutaj znajomość elektroniki, same układy są bardzo proste, gdyż cała "czarną robotę" wykonuje za nas procesor, który można programować, uwaga - w BASICu! Niedawno stworzony pakiet BASCOM '51 firmy MCS Electronics pozwala na pisanie programów dla mikrokontrolerów w narzeczu BASICa, możemy następnie zasymulować działanie programu na PC, a gdy upewnimy się już, że działa poprawnie programujemy mikrokontroler przez dołączony do Pcta programator. Cała czynność jest prosta i przyjemna, a do posługiwania się BASICiem wystarczy nam choćby podstawowa znajomość jakiegokolwiek języka programowania, gdyż z założeń BASIC jest językiem naturalnym i prostym w nauce.
Gdy już przełamaliśmy pierwsze obawy co do zawiłości programowania mikorkontrolera czas bliżej zapoznać się z naszym kwarcowym przyjacielem - układem 8051. Jest to mikokontroler 8 bitowy. Zegar wyznaczający szybkość dokonywania operacji może pracować z częstotliwością do 12 MHz. Wewnętrzna pamięć programu (ROM) ma pojemność 4Kb, może być rozszerzona do 64 Kb. Wewnętrzna pamięć danych (RAM) to 128 bajtów, rozszerzalna jest do 64 Kb. Linie wejścia-wyjścia w ilości 32, są zorganizowane w cztery 8 bitowe porty. Dodatkowo układ posiada port szeregowy oraz dwupoziomowy układ przerwań. Istnieje także układ 8052, który jest rozbudowaną wersją swego młodszego brata. Układ '51 produkowany jest przez takie firmy jak Intel, Siemens, Philips, AMD, Fujitsu i inne.
Może wydawać się, że możliwości tego układu są niewielkie w porównaniu z PC, ale jego zaletą jest niska cena oraz prostota budowy. Układ ten bez problemu możemy wykorzystać do zbudowania cyfrowego zegara z budzikiem, datą itd. , może służyć jako sterownik oświetlenia, termometr lub cokolwiek innego co przyjdzie nam do głowy. Wydawałoby się niewiele bo tylko 8 bitów daje nam do dyspozycji 256 możliwych stanów, pozwoli nam to zbudować np. cyfrowy termometr o skali 0-40 stopni Celsjusza i dokładności 0,16 stopnia, zmniejszają dokładność (rozdzielczość badania sygnału) bez problemu możemy zwiększyć skalę pomiarów.
Wcześniej wspomniany pakiet MCS Bascom daje nam możliwość bezpośredniego dostępu do takich funkcji jak komunikacja poprzez magistralę I^2C oraz 1Wire czy obsługa większości wyświetlaczy LCD. Dzięki obsłudze magistrali I^2C możemy np. podłączyć do naszego układy klawiaturke alfanumeryczną.. Natomiast obsługa magistrali 1Wire pozwala nam na wykorzystanie tzw. pastylek Dallasa , miniaturowych układów pełniących różnorakie funkcje, np. termometru. Możemy też odbierać i odczytywać kody RC5 wysyłane przez chociażby pilot TV, pozwala to nam na bezprzewodową komunikację. Na komunikację "staroświecką", tzn. po kabelku pozwala natomiast port COM , dzięki niemu możemy komunikować się z naszym poczciwym PC.
Jeśli zainteresował Ciebie tak jak i mnie mikrokontroler '51 to naprawdę sporo o nim informacji znajdziesz w sieci na stronach WWW, także na grupie dyskusyjnej pl.misc.elektronika można przeczytać co nieco o tymże układzie. Natomiast gazeta "Elektronika dla Wszystkich" od jakiegoś czasu prowadzi bardzo interesujący kurs "BASCOM College". Gazeta ta współpracuje bezpośrednio z producentem pakietu BASCOM i tam właśnie można znaleźć najwięcej na jego temat.
Uzupełnienie: Pakiet BASCOM oraz wiele informacji na temat programowania mikrokontrolerów, kody źródłowe, wykłady oraz dokumentacje i projekty programatorów i płytek testowych, znajdziesz na stronie http:\\www.edw.com.pl lub na http:\\www.ep.com.pl.
Tekst pochodzi z "PC Format" www.pcformat.com.pl
Tomasz Karwatka
e-mail: Tomek@noname.zum.pl


| |