Mikrokontrolery – czym są i do czego je wykorzystać?

​

Współcześnie każde urządzenie elektroniczne jest w stanie wykonać najróżniejsze, zaprogramowane w nim operacje, niezależnie od tego, czy będą one proste – polegające na czasowym uruchamianiu innych urządzeń, czy też skomplikowane – wykonywane przez szereg podłączonych do wspólnego jądra urządzeń. Wszystkie zadania są kierowane przez mały, elektroniczny mózg. Również wielu przedstawicieli drobnej, przenośnej elektroniki ma serce w postaci mikrokontrolera. W zależności od wykonywanych zadań stosuje się mikrokontrolery o różnych architekturach. Postaramy się jej pokrótce przedstawić i scharakteryzować.

Jak zbudowane są mikrokontrolery?

Mikrokontroler to autonomiczny, elektroniczny układ scalony, nie wymagający do swojej pracy dodatkowych elementów. W jego skład wchodzą: zbudowana w jednej z popularnych architektur jednostka centralna (CPU), pamięć operacyjna (RAM), programowana pamięć trwała (ROM, Flash EPROMlub inna), układy czasowo licznikowe oraz niejednokrotnie bardzo rozbudowane układy wejścia-wyjścia. W odróżnieniu od popularnych mikroprocesorów, te nie wymagają do swojej pracy dodatkowych elementów, dzięki czemu urządzenia, skonstruowane z ich użyciem, mogą być bardziej kompaktowe. Mikrokontroler stanowi więc samodzielne urządzenie, zdolne do wykonywania zapisanego w nim programu. Ponadto, w mikrokontrolery mogą zostać wbudowane kontrolery transmisji danych, przetworniki sygnałów analogowych lub cyfrowych, zasilanie, podtrzymujące stan pamięci programowalnej, układy kontrolujące prawidłowe działanie oraz wewnętrzne czujniki np. temperatury.

By mikrokontroler prawidłowo wykonywał swoje zadanie, należy go zaprogramować. Najprostsze modele programowane są raz, na etapie produkcji układu lub rzadziej – w czasie jego montażu w urządzeniu docelowym. Z kolei te bardziej rozbudowane pozwalają na aktualizację ich wewnętrznego oprogramowania z użyciem dedykowanych programatorów. Mikrokontrolery programuje się najczęściej za pomocą asemblera, języka C lub też wykorzystując gotowe narzędzia, oparte na schematach blokowych algorytmu.

Producenci mikrokontrolerów

Mikrokontrolery tworzone są przez wiele firm, które opracowały swoje autorskie rozwiązania i dlatego na rynku dostępne są produkty o różnym zastosowaniu oraz architekturze wewnętrznej. Do najpopularniejszych należą mikrokontrolery takich firm jak: Texas Instruments, Infineon Technologies AG, Atmel, STMicroelectronics, NXP Semiconductors N.V., Freescale Semiconductor, Silicon Labs czy Intel. Na rynku dostępne są oczywiście również mikrokontrolery innych marek. Szeroki ich wybór oferuje firma Micros.

Gdzie wykorzystuje się mikrokontrolery?

Mikrokontrolery powszechnie wykorzystuje się w elektronicznych układach wbudowanych, do sterowania pracą różnych urządzeń lub ich części. Znajdują zastosowanie także w różnego rodzaju sprzęcie RTV i AGD, automatyce przemysłowej, nowoczesnych elektronarzędziach, komputerach, sterujących pracą silników w pojazdach mechanicznych, częściach i peryferiach komputerowych, infrastrukturze sieciowej i telekomunikacyjnej, sprzęcie medycznym, w implantach i innych systemach wbudowanych, a nawet w zabawkach. Korzystając z dostępnych w sklepie Micros mikrokontrolerów można samodzielnie wykonać sterownik do oświetlenia w domu lub jego otoczenia, sterownik do nawadniania roślin, sterownik wentylacji i ogrzewania, prosty odtwarzacz muzyki oraz wiele innych, ograniczonych tylko wyobraźnią twórcy projektów.

Materiał zewnętrzny