ה-ATmega328P הוא אחד מהמיקרו-בקרים הידידותיים ל-DIY הפופולריים בעולם. בקר מיקרו-שבב יחיד זה הוא בחירה טובה עבור אלה שמתעסקים ב-DIY אלקטרוניקה והוא נמצא בדור האחרון של Arduino Unos (יחד עם לוחות מיקרו-בקר אחרים). אבל מה אתה צריך לדעת על ה-ATmega328P לפני שתוכל להתחיל להשתמש ב-Arduino שלך?
מהו מיקרו-בקר ATmega328P?
נוצר על ידי Atmel, ה-ATmega328P הוא בקר מיקרו-שבב יחיד המבוסס על ליבת מעבד RISC של 8 סיביות. המיקרו-בקר הקטן הזה הוא בעל עוצמה נמוכה ובמחיר סביר, מה שהופך אותו לבחירה מצוינת עבור יישומים שונים, כולל פרויקטי עשה זאת בעצמך שאתה רוצה לעשות.
שבב ATmega328P הוצג כחלק בולט ב- Arduino במשך שנים רבות. ה- Arduino Uno משתמש במיקרו-בקר זה, יחד עם לוחות Arduino Pro Mini ו- Arduino Nano. זה הופך אותו לנפוץ ביותר בתחום האלקטרוניקה עשה זאת בעצמך, וכדאי ללמוד על היכולות שלו אם אתה מתכנן להשתמש בלוחות אלה.
לוחות ארדואינו באמצעות המיקרו-בקר ATmega328P
ה-ATmega328P נמצא על לוחות המיקרו-בקר Arduino Uno ו- Arduino Nano, שניים מהמוצרים הפופולריים ביותר של Arduino. אתה יכול גם לקנות את השבב הזה כמוצר עצמאי אם תרצה לבדוק אותו ללא לוח מיקרו-בקר, אם כי זו תהיה דרך מאתגרת להתחיל. אתה יכול להשתמש במדריך השימושי שלנו כדי ללמוד על
סוגים שונים של לוחות מיקרו-בקר Arduino.מפרטי גיליון נתונים של ATmega328P
ל-ATmega328P יש גיליון נתונים צפוף באופן מפתיע עבור שבב קטן כל כך. ישנם מספר מפרטים שכדאי להיות מודעים אליהם לפני שתתחיל לכתוב קוד עבור המיקרו-בקר שלך. פירקנו את אלה כדי להקל על הבנת המגבלות וההגבלות של השבב הזה. בואו נתחיל עם המפרט הבסיסי כדי לתת לכם מושג איך ה-ATmega328P מתעצב.
- מעבד: AVR 8 סיביות עם מהירות מרבית של 20MHz
- זיכרון פלאש: פלאש מובנה בנפח 32KB
- SRAM: 2KB
- EEPROM: 1KB
- ספירת סיכות: 28 או 32 (תלוי בסוג החבילה)
- ערוצי מגע קיבוליים: 16
- פיני קלט/פלט מקסימליים: 23
- הפרעות חיצוניות: 2
כל אחד מהמפרטים השונים הללו ממלא תפקיד משלו בהפיכת ה-ATmega328P לכל כך מתאים לשימוש עם לוחות פיתוח כמו ארדואינו. אבל מה זה אומר בעצם?
- מעבד: המעבד בשבב ATmega328P הוא מעבד מבוסס 8-bit AVR RISC. RISC ראשי תיבות של "reduced instruction set computer" והוא סוג של מעבד שנועד לפשט את המשימות הבודדות שהמחשב מבצע. לעומת זאת, מעבד Intel או AMD של המחשב האישי שלך הוא כנראה מעבד CISC (Complex Instruction Set Computer).
- זיכרון פלאש: פלאש הוא סוג של זיכרון לא נדיף המשמש לאחסון קבוע. ה-ATmega328P מצויד בזיכרון פלאש של 32KB בלבד, אם כי זה מספיק להרבה קוד. אתה יכול ללמוד על ההבדלים בין זיכרון נדיף ללא נדיף באתר MUO.
- SRAM: SRAM מייצג "זיכרון גישה אקראית סטטי". זיכרון זה ממלא את אותו תפקיד כמו זיכרון ה-RAM במחשב שלך, ומספק לשבב ATmega328P זיכרון זמני לאחסון נתונים ומשתנים תוך כדי ריצה בקוד.
- EEPROM: זהו סוג של זיכרון מחיק בתים המשמש לאחסון כמויות קטנות של נתונים. שלא כמו SRAM, EEPROM אינו נדיף וישמור על הנתונים שלו כאשר שבב ATmega328P אינו מופעל.
דיאגרמת ATmega328P Pinout
דיאגרמת ATmega328P pinout שלמעלה מציגה את הפינים השונים בשבב DIP ATmega328P ואת הפינים בלוח Arduino Uno. זה אמור לתת לך מושג טוב איך השבב הזה ולוח המיקרו-בקר הפופולרי עובדים יחד.
ה-ATmega328P הוא שבב רב תכליתי עם מגוון יישומים. ככזה, זמינות מספר חבילות שונות עבור שבב זה, כולן בצורות שונות ועם סוגים שונים של עופרת. TQFP (חבילה מרובעת שטוחה), MLF/VQFN (micro leadframe או quad-flat no-leads), ו-DIP (חבילה כפולה בשורה) הם הנפוצים ביותר מבין החבילות הללו.
לוחות Arduino Uno מקוריים משתמשים בגרסה DIP של שבב ATmega328P (המכונה גם ATmega328P-PU), וזה אומר שניתן להסיר את השבב ולהחליף אותו (בניגוד לשבב ATmega328P-AU). סוגים אחרים של לוחות Arduino משתמשים בשבבי ATmega שונים מסוג חבילה quad-flat ולא ניתן להסיר אותם.
מגבלות ATmega328P ו- Arduino Uno
כמו בכל שבב מיקרו-בקר, ה-ATmega328P מגיע עם מגבלות מסוימות שיש לקחת בחשבון לפני שתחליטו לעבוד איתו. מגבלות אלו חלות גם על לוחות Arduino המשתמשים בשבבים אלו.
תקציב SRAM נמוך
שבב ATmega328P מגיע עם 2kB של SRAM, וזה מספיק עבור רוב הפרויקטים. עם זאת, למי שרוצה להשתמש במספר ספריות וקוד עם הרבה משתנים, זה יכול להיות קל להיגמר ב-SRAM, מה שיגרום לתוכנית שלך להיכשל.
למתכנתים שעובדים עם לוחות Arduino יש שליטה רבה בניהול זיכרון הודות לשימוש ב-C++. ניתן לאחסן טקסט, תמונות ושאר נכסים מוכנים מראש בזיכרון הבזק כדרך לפנות זיכרון נוסף עבור התוכניות שאתה מפעיל, ולשפר את תקציב ה-SRAM שלך.
כוח עיבוד מוגבל
מעבד 20Hz שנמצא בשבב ATmega328P מצוין להפעלת קוד פשוט, אך הוא מציע כוח עיבוד מוגבל עבור יישומים מורכבים. זה אומר שהוא לא מתאים לדברים כמו זיהוי דיבור, למידה עמוקה או משימות מיקרו-בקר נפוצות אחרות.
פתרון בעיה זו אינו אפשרי עם ATmega328P. אם אתה צריך יותר כוח, תצטרך לחפש לוח מיקרו-בקר מתאים יותר למשימה שאתה רוצה לבצע, אבל יש הרבה אפשרויות בשוק לתת לך גישה למה שאתה צריך.
יתרונות ATmega328P ו-Arduino Uno
לצד המגבלות של ה-ATmega328P, ישנם גם יתרונות הנלווים לשימוש בשבב כזה. לעתים קרובות אלה יעלו על המגבלות של המיקרו-בקר עבור פרויקטים פשוטים, במיוחד אם אתה חדש בעבודה עם מיקרו-בקרים.
- מחיר סביר: שבב ATmega328P הוא סביר וקל למצוא אותו, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור פרויקטים בעלות נמוכה של עשה זאת בעצמך. הודות לערך הרב של השבב הזה, ה-Arduino Uno הוא גם לוח מאוד סביר.
- קלות שימוש: ה-ATmega328P, שיוצר תוך מחשבה על הצרכנים, קל לשימוש בהשוואה לשבבי מיקרו-בקר אחרים, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור אלה שמתחילים עם פרויקטי עשה זאת בעצמם.
- שבב עצמאי: ניתן להשתמש בשבב ATmega328P בפני עצמו או עם לוח מיקרו-בקר כמו Arduino Uno.
למד על ATmega328P ו- Arduino Uno
יש המון משאבים ברחבי האינטרנט שנועדו לעזור לך להתחיל עם Arduino Uno וה-ATmega328P שהוא משתמש בו. כדאי מאוד להקדיש זמן ללמידה על החומרה הזו לפני שתתחיל בפרויקט המיקרו-בקר הבא שלך, ולתת לעצמך מושג על המגבלות והאתגרים שאתה עלול להתמודד איתם בדרך.