Mikrokontrolery są używane głównie do sterowania maszynami. Mogą to być na przykład urządzenia biurowe, medyczne, przemysłowe czy systemy odpowiadające za sterowanie silnika samochodowego, ale również zabawki . Ich zastosowanie jest naprawdę szerokie, dlatego można je znaleźć w niemal każdym współczesnym urządzeniu elektronicznym.
Mikrokontrolery – charakterystyka urządzeń
Jedną z najbardziej charakterystycznych cech mikrokontrolerów jest to, że urządzenia są całkowicie autonomicznym systemem procesorowym. Dzięki temu nie trzeba podczas ich użytkowania stosować dodatkowych elementów, na przykład tradycyjnego mikroprocesora. Autonomiczność jednak nie wiąże się to z brakiem możliwości połączenia mikrokontrolerów z innymi akcesoriami.
Krótka historia mikrokontrolerów
Pierwszym z urządzeń o tej charakterystyce, był element wyprodukowany przez Intel 8048. Sprzedawano go już w 1976 roku. Wraz z rozwojem wzrastał poziom niezawodności tych komponentów, a także zaawansowanie technologiczne. Dzięki temu mikrokontrolery mają bardziej urozmaiconą konstrukcję, obejmującą rozbudowane układy peryferyjne, jak na przykład sterowniki wyświetlaczy LCD, dekodery MP3, sterowniki magistrali ATA, czy radiomodemy.
Jak są skonstruowane mikrokontrolery?
Ten stosunkowo drobny element zawiera podzespoły takie jak pamięć Ram, jednostka CPU, układy input/output oraz miejsca na pamięć napisanego programu ROM, Flash, FRAM lub MRAM. Dzięki temu mikrokontroler może być wykorzystywany jako zupełnie samodzielny system z procesorem, pamięcią i urządzeniami peryferyjnymi, a także jako system wbudowany (embedded system).
Od czego pochodzi nazwa „mikrokontroler”?
Warto również dowiedzieć się, od czego pochodzi specyficzna nazwa „mikrokontroler”. Odnosi się do jego niewielkiego rozmiaru, a także zadań, które wykonuje, czyli sterowanie urządzeniami elektronicznymi, wcześniej wspomnianymi urządzeniami biurowymi, medycznymi , przemysłowymi czy też służącymi do rozrywki to tylko kilka możliwości z wielu zastosowań tego elementu.
Programowanie mikrokontrolerów
Do oprogramowania mikrokontrolerów używało się na początku wyłącznie języka asemblerowego, jednak wraz z rozwojem technologicznym zaczęto używać C, Pythona, czy JavaScript. Dzięki temu mikrokontrolery mogą znacznie lepiej obsługiwać unikalne cechy urządzeń, w których się znajdują. Często zdarza się, że w przypadku zakupionego mikrokontrolera, producent dołącza do pakietu bezpłatne narzędzia, które ułatwiają adaptację sprzętu do potrzeb zamawiającego.
Pasja a mikrokontrolery – czy są rozwiązania dla obu grup?
Ze względu na swoją charakterystykę, a także funkcje mikrokontrolery są często przedmiotem obecnym w warsztatach elektroników-amatorów. Wykorzystują oni różne platformy, dzięki którym można łatwo nauczyć się programowania, a także prototypowania lub budowy nietypowych systemów i testowania bloków funkcjonalnych dla projektowanych urządzeń. Jednym z najpopularniejszych rozwiązań są platformy od Arduino.
Platformy Arduino – akcesoria przeznaczone do pracy nad systemami wbudowanymi
Płytki z mikrokontrolerami, a także płytki akcesoriów umożliwiające rozszerzenie funkcjonalności Arduino zostały wyprodukowane po raz pierwszy przez Ivrea Interaction Design Institute. Głównym celem naukowców było stworzenie produktów umożliwiających naukę szybkiego tworzenia prototypów, a także nauki programowania dla studentów.
Najmocniejszą stroną platform Arduino jest to, że język programowania jest zbliżony do C++, a także duża ilość gotowych bibliotek, co znacznie ułatwia tworzenie programów, które są opracowywane przez użytkowników z całego świata.
Platformy Arduino to dobre rozwiązanie dla pasjonatów
Pasjonaci programowania, a także prototypowania będą mogli rozpocząć lub pielęgnować swoje hobby, decydując się na produkty Arduino. Są to moduły główne, nakładki, a także dedykowane akcesoria dodatkowe, takie jak sensory, interfejs WiFi lub Bluetooth czy obudowy. Na start poleca się, na przykład nakładki Arduino Shield, które są wyposażone w czujniki wilgotności i temperatury, a także odbiornik IR, diody LED, buzzer i potencjometr obrotowy. Można je znaleźć na arduino.
