Aplikacije mikrokontrolerjev

Zaradi dejstva, da imajo trenutni mikrokrmilniki dovolj visoko računalniško moč, ki omogoča samo eno majhno mikrovezje za izvedbo popolnoma funkcionalne naprave z majhno velikostjo, poleg tega z nizko porabo energije, postaja cena neposredno dokončanih naprav vse nižja. .

Zaradi tega lahko mikrokrmilnike najdemo povsod v elektronskih enotah popolnoma različnih naprav: na matičnih ploščah računalnikov, v krmilnikih DVD pogonov, trdih in SSD diskov, v kalkulatorjih, na nadzornih ploščah pralnih strojev, mikrovalovnih pečic, telefonov, vakuumskih naprav. čistila, pomivalni stroji, notranji gospodinjski roboti, programabilni releji in PLC-ji, v krmilnih modulih stroja itd.

Tako ali drugače danes praktično nobena sodobna elektronska naprava ne more brez vsaj enega mikrokrmilnika v sebi.

Čeprav so 8-bitni mikroprocesorji preteklost, se 8-bitni mikrokrmilniki še danes pogosto uporabljajo. Obstaja veliko aplikacij, kjer visoka zmogljivost sploh ni potrebna, vendar je kritičen dejavnik nizka cena končnega izdelka.Seveda obstajajo zmogljivejši mikrokontrolerji, ki so sposobni obdelave velikih tokov podatkov v realnem času (na primer videa in zvoka).

Tukaj je kratek seznam mikrokrmilniških perifernih naprav, iz katerih lahko sklepate o možnih področjih in razpoložljivih področjih uporabnosti teh majhnih čipov:

• univerzalna digitalna vrata, konfigurirana za vhod ali izhod;

• različni I/O vmesniki: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• digitalno-analogni in analogno-digitalni pretvorniki;

• primerjalniki;

• modulatorji impulzne širine (krmilnik PWM);

• časovniki;

• krmilniki brezkrtačnih (in koračnih) motorjev;

• krmilniki tipkovnice in zaslona;

• radiofrekvenčni oddajniki in sprejemniki;

• vgrajena polja s flash pomnilnikom;

• vgrajen časovnik čuvaj in generator ure.

Kot ste že razumeli, je mikrokrmilnik majhno mikrovezje, na katerem je nameščen majhen računalnik. To pomeni, da je znotraj majhnega čipa procesor, ROM, RAM in periferne naprave, ki lahko komunicirajo med seboj in z zunanjimi komponentami, program morate samo naložiti v mikrovezje.

Program bo poskrbel za predvideno delovanje mikrokontrolerja — ta bo lahko po pravilnem algoritmu krmilil okoliško elektroniko (predvsem: gospodinjske aparate, avtomobil, jedrsko elektrarno, robota, sončni sledilnik itd.).

Urna frekvenca (ali hitrost vodila) mikrokrmilnika odraža, koliko izračunov lahko mikrokrmilnik izvede v časovni enoti. Tako se zmogljivost mikrokrmilnika in moč, ki jo porabi, povečujeta z večanjem hitrosti vodila.

Zmogljivost mikrokrmilnika se meri v milijonih ukazov na sekundo — MIPS (Million Instructions per Second). Tako priljubljeni krmilnik Atmega8, ki izvede eno celotno navodilo na takt, doseže zmogljivost 1 MIPS na MHz.

Hkrati pa so sodobni mikrokontrolerji iz različnih družin tako vsestranski, da lahko isti krmilnik, reprogramiran, krmili povsem različne naprave. Nemogoče se je omejiti na eno področje.

Primer takšnega univerzalnega krmilnika je isti Atmega8, na katerem so sestavljeni: časovniki, ure, multimetri, indikatorji za avtomatizacijo doma, gonilniki koračnih motorjev itd.

Med priljubljenimi proizvajalci mikrokontrolerjev opazimo: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Mikrokontrolerje razvrščamo predvsem po bitnosti podatkov, ki jih aritmetično-logična naprava krmilnika obdeluje: 4, 8, 16, 32, 64 — bitov. In 8-bitni, kot je navedeno zgoraj, ima pomemben tržni delež (približno 50% vrednosti). Sledijo 16-bitni mikrokrmilniki, nato DSP-krmilniki, ki se uporabljajo za obdelavo signalov (oba predstavljata 20 % trga).