خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / آموزش ساخت میکروکنترلر با پردازنده ATmega88

آموزش ساخت میکروکنترلر با پردازنده ATmega88

میکروکنترلرهای AVR و آردوینو چطور کار می کنند؟ در پاسخ به این سوال می توانیم چندین صفحه مطلب بنویسیم اما بهترین راه برای درک پاسخ این سوال ساخت میکروکنترلر است. در این ساختنی آموزش ساخت میکروکنترلر با قطعات ارزان را یاد می گیرید. این میکروکنترلر برای موتور DC طراحی شده اما با اعمال چند تغییر کوچک، می توانید کارایی میکروکنترلر را تغییر بدهید.

آموزش ساخت میکروکنترلر با ATmega88
آموزش ساخت میکروکنترلر با ATmega88

مهمترین قطعه ای که برای ساخت میکروکنترلر استفاده می شود، پردازنده ATmega88 است. ATmega88 در واقع نوعی میکروکنترلر است اما شما با قرار دادن آن در یک مدار جدید، کارکرد بخصوصی برایش تعریف می کنید.

این میکروکنترلر برای کنترل دور موتور DC با پورت سریال کامپیوتر طراحی شده است. LEDهای روی برد هم برای کمک به اشکال یابی تعبیه شده اند. همانطور که گفتیم این میکروکنترلر تطبیق پذیر است و در نتیجه می توانید از قطعات دیگری برای ساخت میکروکنترلر استفاده کنید.

گام اول: وسایل مورد نیاز برای ساخت میکروکنترلر

  • پردازنده ATmega88 (می توانید از هر پردازنده دیگری که مطابق با نیازتان باشد، استفاده کنید)
  • آی سی سوکت ۲۸Dip
  • مقاومت ۱۰k ohm
  • مقاومت ۱۰۰ ohm
  • دیود
  • سه عدد خازن ۰٫۱ μF
  • خازن ۱۰ Μf
  • LED
  • سیم جامپر
  • چند پین نر (یا ماده)
  • یک تکه استریپ برد

بعد از ساخت میکروکنترلر به یک پروگرامر ISP نیاز دارید تا بتوانید آن را برنامه ریزی کنید. می توانید از نمونه های آماده استفاده کنید یا خودتان پروگرامر ISP بسازید.

گام دوم: تئوری

پین اوت پردازنده ATmega88
پین اوت پردازنده ATmega88

برای ساخت میکروکنترلر و برنامه ریزی آن باید چند دیتاشیت را مطالعه کنید. اگر از همین قطعات برای ساخت میکروکنترلر استفاده می کنید، باید دیتاشیت ATmega88 و ملاحظات طراحی سخت افزاری آن را مطالعه کنید.

قبل از هر چیز پین اوت پردازنده ATmega88 را در دیتاشیت پیدا کنید. برخی از مهمترین پورت هایی که باید به آنها دقت کنید، در زیر آمده است:

  • Pin 1 : این پین ریست است که وقتی low باشد، پردازنده را ریست می کند. این پین به یک پول آپ نیاز دارد و در نتیجه همیشه high است مگر اینکه بخواهید پردازنده را ریست کنید.
  • Pin 7 و Pin 20 محل اتصال Vcc و ۵V هستند.
  • Pin 9 و Pin 10 : می توانید به این پین ها یک کریستال خارجی وصل کنید اما ما از اسیلاتور داخلی استفاده می کنیم تا بتوانیم از این پین ها به عنوان پین های دیجیتال معمولی استفاده کنیم.
  • Pin 17، Pin 18 و Pin 19 : از این پین ها برای برنامه ریزی استفاده می شود.
در ساختنی بخوانید :  با سروو موتور پیچ گوشتی شارژی کوچک و جیبی بسازید

گام سوم: چینش قطعات روی استریپ برد

طراحی دیاگرام را شروع کنید
طراحی دیاگرام را شروع کنید

برای طراحی دیاگرام مدار از برنامه StripCAD استفاده می کنیم. کار با این برنامه کمی دشوار است چون رابط کاربری خیلی خوبی ندارد اما با کمی تمرین می توانید زیر و بم آن را یاد بگیرید. نکات زیر هم ساخت دیاگرام با StripCAD را ساده تر می کند:

  • برای جستجوی قطعات c را بزنید.
  • برای پیدا کردن انواع متفاوت قطعات v را بزنید.
  • برای قطع اتصال، نشانگر موس را روی بین دو نقطه افقی بگذارید و دکمه چپ موس را بزنید.
  • برای ایجاد پل لحیم کاری، نشانگر موس ربین دو نقطه عمودی بگذارید و دکمه راست موس را بزنید.
  • هنگام جستجوی قطعات، DILxx یک بسته دو در خط و تعداد پین ها و SILxx بسته تکی در خط و تعداد پین ها را می دهد.

گام چهارم: پین ریست را پول آپ کنید

مداری که در تصویر اول می بینید، از صفحه ششم ملاحظات طراحی سخت افزاری AVR برداشته شده است. برای درک بهتر مدار باید توضیحاتش را در آن منبع مطالعه کنید. از این مدار به عنوان پول آپ پین ۱ استفاده می کنیم.

اضافه کردن ریست دستی به میکروکنترلر ایده خوبی است و کار با میکروکنترلر را ساده تر می کند. برای اینکار یک SIL2 درخط را با مقاومت ۱۰۰ohm به زمین وصل کنید. اگر مدار SIL2 را با سیم جامپر کوتاه کنید، میکروکنترلر ریست می شود. مقاومت ۱۰۰ohm هم از خارن در برابر کوتاه شدن مدار محافظت می کند.

در تصویر دوم اتصال پول آپ را در فضای StripCAD می بینید.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت پروگرامر ISP برای میکروکنترلرهای ATmega32

گام پنجم: منبع تغذیه

منبع تغذیه را اضافه کنید
منبع تغذیه را اضافه کنید

برای جلوگیری از تداخل، یک خازن ۱۰μF نزدیک به ورودی ولتاژ مدار میکروکنترلر قرار می گیرد. برای جلوگیری از تداخلی داخلی درون برد هم از دو خازن ۰٫۱μF بین پین های ۷ و ۸ و بین پین های ۲۰ و ۲۲ استفاده می کنیم. این خازن ها کار فیلتر low-pass را می کنند. خازن کوچک تر باید تا حد امکان نزدیک به پین ها قرار بگیرد تا بیشترین کارایی را داشته باشد.

می توانید با اضافه کردن یک رگولاتور ولتاژ مثل ۷۸L05، امکان استفاده از میکروکنترلر با باتری را هم فراهم کنید.

گام ششم: پروگرامر ISP

پروگرامر ISP را وصل کنید
پروگرامر ISP را وصل کنید

برای برنامه ریزی پردازنده به یک پروگرامر ISP نیاز داریم. برای اتصال پروگرامر می توانید از کانکتورهای مختلف ۶ یا ۱۰ پین استفاده کنید. ما از کانکتور ۶ پین استفاده کردیم. نحوه اتصال پروگرامر هم در تصویر بالا – که از ملاحظات طراحی سخت افزاری برداشته شده – مشخص است.

پروگرامر ISP (مخفف In-System programming) امکان برنامه ریزی پردازنده در حین اتصال به سیستم کامپیوتری را فراهم می کند.

گام هفتم: مدار میکروکنترلر را کامل کنید

مدار میکروکنترلر را بسازید
مدار میکروکنترلر را بسازید

بعد از اضافه کردن اتصالات پروگرامر ISP و کامل کردن طراحی مدار میکروکنترلر، دیاگرام را در قالب PDF ذخیره کنید. می توانید دیاگرام مدار میکروکنترلر را از لینک زیر هم دانلود کنید (رمز فایل saakhtani.ir است). فایلPDF را پرینت کنید. دقت کنید که نباید در حین پرینت، سایز دیاگرام را تغییر بدهید. بهتر است یک LED نشانگر جریان برق هم به مدار اضافه کنید تا فرایند اشکال یابی ساده تر بشود.

حالا می توانید ساخت میکروکنترلر را شروع کنید. برای ساخت میکروکنترلر به ترتیب زیر عمل کنید:

  1. دیاگرام مدار را پرینت کنید و حاشیه هایش را با قیچی ببرید.
  2. یک تکه استریپ برد که کاغذ کاملاً رویش جا بگیرد، ببرید.
  3. کاغذ را طوری روی استریپ برد بگذارید که سوراخ ها درست روی هم بیفتند. سپس کاغذ را با چسب ماتیکی به طرفی که نوارهای مسی ندارد، بچسبانید.
  4. تقاطع های قرمز را قطع کنید.
  5. حالا می توانید لحیم کاری قطعات را شروع کنید. کارتان را از قطعات پایینی شروع کنید و به سمت بالا حرکت کنید.
در ساختنی بخوانید :  فانشن ژنراتور یا تولید کننده شکل موج بسازید ! [ پروژه AVR ]

میکروکنترلر آماده است و می توانید یک منبع تغذیه ۵ ولتی به مدار میکروکنترلر وصل کنید و آن را برنامه ریزی کنید.

گام هشتم: میکروکنترلر را برنامه ریزی کنید

برای برنامه ریزی میکروکنترلر از Atmel Studio استفاده کنید. برنامه را دانلود کنید و با آن برنامه میکروکنترلر را بنویسید. اگر می خواهید از کدهای آماده برای تست میکروکنترلر استفاده کنید، از کدهای آماده موجود در دیتاشیت ATmega88 استفاده کنید.

شما از میکروکنترلری که خودتان ساخته اید برای چه پروژه ای استفاده می کنید؟ تجربه خودتان را ساخت میکروکنترلر را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
آموزش ساخت میکروکنترلر با پردازنده ATmega88
عنوان مطلب
آموزش ساخت میکروکنترلر با پردازنده ATmega88
توضیح کوتاه
خودتان یک میکروکنترلر کامل بسازید.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

دستگاه تست باتری بسازید و ظرفیت باتری‌های قابل‌شارژ را اندازه بگیرید... اگر زیاد با دستگاه ها و پروژه های الکترونیکی کار می کنید، احتمالاً یک جعبه پر از باتری دارید. پیدا کردن باتری های قابل استفاده یا قابل شارژ بین بین آن...
با تراشه ATtiny13A ربات دنبال کننده خط بسازید... ساخت ربات با تراشه های کوچکی مثل ATtiny13A کمی سخت است چون این تراشه فلش ۱k و فقط ۵ پین IO دارد. البته سختی کار به نوع رباتی که انتخاب می کنید هم بستگ...
با درایور DVD دستگاه CNC نقشه کش بسازید در این ساختنی ساده ترین و ارزان ترین راه برای ساخت دستگاه CNC نقشه کش را یاد می گیرید. در این روش بجای ساخت کامل بدنه و قطعات از درایور DVD استفاده می...
حسگر صدا ،یک دستگاه بسیار ساده و کاربردی با میکرو کنترلر AVR... یکی از ساده ترین راه های انجام کار های ساده روی سیگنال صوتی، مانند ساخت مدار حسگر صدا یا مدار صدا سنج ، استفاده از میکرو کنترلر ها است. در این تکنیک ص...
با دات ماتریکس و کنترلر ATmega8 نمایشگر دمای محیط بسازید... نمایش دمای محیط روی نمایشگرهای بزرگ یکی از نیازهای اصلی کارگاه های صنعتی است. نمایشگر دمای محیط معمولاً در اتاق سرور، انبار مواد اولیه، محل نگه داری ح...
آموزش ساخت پروگرامر ISP برای میکروکنترلرهای ATmega32... میکروکنترلرهای ATmega32 از سه روش برنامه ریزی پشتیبانی می کنند: برنامه ریزی موازی ،برنامه ریزی در سیستم، برنامه ریزی ISP یا سریال پروگرامینگ و برنامه ...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

کنترل سرعت موتور DC با استفاده از AVR

کنترل سرعت موتور DC با PWM در AVR Atmega32

استفاده از PWM (مدولاسیون پهنای پالس) برای کنترل دستگاه به عنوان یک روش معمول در …

پاسخ دهید