Что же такое МК?

Микроконтро́ллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает в себе функции процессора и периферийных устройств, может содержать ОЗУ и ПЗУ. По сути, это однокристальный компьютер, способный выполнять простые задачи. Использование одной микросхемы вместо целого набора, как в случае обычных процессоров, применяемых в персональных компьютерах, значительно снижает размеры, энергопотребление и стоимость устройств, построенных на базе микроконтроллеров.

Термин «микроконтроллер» (МК) вытеснил из употребления ранее использовавшийся термин «однокристальная микро-ЭВМ».

Первый же патент на однокристальную микро-ЭВМ был выдан в 1971 году инженерам М. Кочрену и Г. Буну, сотрудникам Texas Instruments. Именно они предложили на одном кристалле разместить не только микропроцессор, но и память, устройства ввода-вывода. С появлением однокристальных микро-ЭВМ связывают начало эры компьютерной автоматизации в области управления.

Микроконтроллеры, о которых я буду дальше рассказывать, производит корпорация Атмел (Atmel) , основанная в 1984 году. Семейство этих МК зовётся AVR. Это восьми битные микроконтроллеры, разработанные в 1996 году.

Фирма Atmel выпускает несколько семейств микроконтроллеров:

• 4-х разрядные
• 8-ми разрядные: MCS-51, AVR
• 32-х разрядные: ARM, AVR32

Само семейство МК AVR делится на две большие группы микроконтроллеров: Tiny и Mega. Отличаются они набором функций, которые в них вложены.

Основным же различием внутри группы является внутренняя частота и объём памяти, используемый для хранения программы.

Большее распространение среди радиолюбителей получили микроконтроллеры семейства Mega, так как они имеют больше возможностей и функций. Конкретно – ATmega8, которая имеет тактовую частоту 16 МГц и объём памяти 8 Кбайт.

В чём же их прелесть?

Казалось бы, что в них такого? Сейчас расскажу. Все микроконтроллеры поступают с завода в продажу «пустые», то есть, если на них подать напряжение, мы не получим ровным счетом ничего. Кусок кремния. Для того, что бы МК начал выполнять какие-то операции, начиная с включения светодиода, заканчивая ШИМ-регулятором – нужно его «заставить» это сделать, прошить микроконтроллер исполняющей программой, которую можно написать на ассемблере или на Си. В этом их универсальность.

Применение в моддинге

Многие уже могли догадываться, что с ними можно сделать, дочитав для этого момента. Мой ответ на вопрос – всё, что угодно! Ну, в пределах разумного. Летать он не заставит компьютер, но я предпринимаю отчаянные попытки :)

Так называемым обвесом МК (набором электродеталей, периферией) может быть практически всё: реле, транзисторы, светодиоды, индикаторы, LCD дисплеи и многое другое в зависимости от нужных функций МК (сигнализация, управление).

МК можно «научить» считывать сигнал с таходатчика вентилятора или помпы и выводить значения на LCD или индикаторный дисплей. Таким же образом МК может послужить для вычисления основных электрических величин: сопротивления, напряжения и тока. Всё это так же можно вывести на LCD дисплей.

Если к МК прицепить необходимый датчик – то из него можно сделать термометр на светодиодных индикаторах:

Такое устройство хорошо впишется во многие дизайны, а затраты на изготовление будут минимальными (до 30 грн)!

Так же можно использовать МК как средство вывода информации о загрузке процессора, оперативной памяти или заполнености винчестера на тот же LCD дисплей, который органично впишется в любой дизайн.

Если приловчиться, изучить МК и освоить язык программирования, то можно написать программу для ШИМ-регулятора, который, в свою очередь, будет управлять скоростью вращения корпусных вентиляторов. Многие моддеры мечтали об эксклюзивном реобасе – вот ваш шанс!

Самое простое применение МК в моддинге – это заставить «мигать» светодиоды как вам нужно. Это я осуществил в своём проекте «Modular Wire Adapter», где светодиоды хаотично мигают и создают вид «работы» устройства. Достаточно эффектно! Видео работы:

Как записать программу в МК?

Для того чтобы, «подконектить» нужный микроконтроллер к компьютеру, нужно специальное устройство – программатор. С помощью его и осуществляется взаимосвязь между МК и ПК. Это некий мост.

Вы пишите программу на Си, например (кстати, Си намного проще, чем ассемблер), создаёте файл прошивки и с помощью программы прошивальщика прошиваете ваш МК. Всё довольно просто!
Лично я использую для всех этих действий программу CodeVisionAVR, она очень удобна и поддерживает практически все виды программаторов. От себя – очень советую!

Немного подытожим…

Микроконтроллеры – весьма перспективная штука. Не видел я ещё моддинг проектов, где они бы использовались, а зря.

Из плюсов я бы выделил:

- широкий спектр применения
- минимум материальной базы для изготовления устройств
- нет трудностей с приобретением

Ну, куда без минусов:

- для начала нужно иметь программатор
- придётся выучить Си или асму (ассемблер), хоть как-то для начала

Плюсы однозначно перевешивают минусы. Если вы заинтересовались микроконтроллерами, не пугайтесь трудностей, в лице изучения языка программирования Си для микроконтроллеров. Лично я его не знаю :). Но это не мешает мне создавать интересные гаджеты. Тем более, в Интернете полно литературы по изучению этого языка.

Спасибо всем, кто дочитал статью до этих строк.

Всегда ваш, DataLife.