PIC-кантролер. Праграмаванне PIC-кантролераў. Схемы PIC-кантролераў

Калі робяцца схемы, неабходна, каб хто-небудзь ці што-то кантралявала выкананне неабходных дзеянняў. Для чалавека гэта даволі праблематычна, так як даводзіцца выкарыстоўваць значная колькасць розных элементаў, якія дазваляюць кантраляваць іх працу (транзістары, рэзістары, тырыстары, дыёды, кандэнсатары і іншыя). Але ўсё складаныя і вялікія схемы можна кантраляваць з дапамогай кантролераў (мікракантролераў). Што яны сабой уяўляюць, будзе расказана на прыкладзе сямействаў РІС. Такім чынам, што такое PIC-кантралёры для чайнікаў? Якая іх схема і дзе яны выкарыстоўваюцца.

Што сабой уяўляе PIC-мікракантролер

PIC-кантролер (або мікракантролер) з'яўляецца сродкам аўтаматызацыі выканання пэўных дзеянняў з дапамогай загадзя падрыхтаванай праграмы. Асаблівасцю прадстаўнікоў гэтай лінейкі прадукцыі з'яўляецца лёгкасць у праграмаванні і даступнасць усіх неабходных функцый для працы. Абмалёўваючы яго канструкцыю, варта заўважыць, што ў яго складзе прысутнічае толькі адзін крышталь крэмнія (гэта характэрная асаблівасць усіх мікракантролераў). Акрамя яго, PIC-кантролер мае пэўную колькасць ножак. Частка з іх могуць выкарыстоўвацца як лагічныя ўваходы, частка як выхады, астатнія маюць двухбаковае прымяненне. Ножкі могуць быць або лічбавымі, або аналагавымі.

Для працы пераважнай большасці РІС-кантролераў неабходна стабільнае напружанне - 5В. Гэтага хапае, каб ён мог працаваць у сваім звычайным рэжыме і выконваць пастаўленую перад ім праграму. Праграмаванне PIC-кантролераў наўпрост ад кампутара немагчыма. Для гэтай мэты выкарыстоўваецца программатор.

сямейства кантролераў

PIC-кантролер не існуе ў адзінкавым экземпляры. Кампанія вытворца выпускае значны асартымент мікракантролераў, кожны з якіх мае свае характарыстыкі, магчымасці і патэнцыйныя мэты прымянення. Колькасць саміх сямействаў даволі вяліка і залежыць ад класіфікуецца прыкметы, які бярэцца як асноўны. Таму варта паведаміць толькі аб асноўнай класіфікацыі, у якой ёсць усяго тры сямейства: 8-, 16- і 32-бітныя. Яны ў сваю чаргу дзеляцца на іншыя, але паколькі самі сямейства не зьяўляюцца тэмай артыкула, то пра іх і не будзе весціся размова.

дзе ўжываецца

Дзякуючы сваёй універсальнасці PIC-кантролер можа быць ужыты практычна дзе заўгодна. Самі мікракантролеры можна сустрэць у халадзільніках, тэлевізарах, пральных машынах. Але лінейка прадукцыі РІС мае тую асаблівасць, што схемы на PIC-кантролерах папулярныя сярод радыёаматараў і робататэхнікі-самавукаў. З іх дапамогай можна лёгка наладзіць працу вузла або ўсяго прыстасаванні. Спрыяе такой папулярнасці разумная цана, лёгкасць праграмавання і значная колькасць вучэбнага матэрыялу.

Прымяніць PIC-кантролер можна пры стварэнні машынкі на радыёкіравання, робата-рукі і ў іншых вырабах, якія можна зрабіць, абмяжоўваючыся сціплым бюджэтам. Можна выкарыстоўваць і для чаго-то вытворчага - даволі папулярнай з'яўляецца тэма стварэння аўтаматычных самаробных станкоў, якія кіруюцца мікракантролерам. Спектр выкарыстання з'яўляецца шырокім, і пры правільным падыходзе могуць быць выкананы практычна любыя мэты, таму схемы на PIC-кантролерах можна ўбачыць не толькі на аматарскіх тварэннях.

Праграмнае забеспячэнне для працы з PIC-кантролераў

Мінімальны неабходнае праграмнае забеспячэнне - гэта нататнік. Але ўсё ж у сілу свабоднага распаўсюджвання можна скарыстацца і прапанаваным ад кампаніі-вытворцы праграмным сродкам MPLAB. Дакладней, лінейкай праграмных сродкаў (асяроддзя распрацоўкі, кампілятары) MPLAB. Дзякуючы палітыцы кампаніі ён распаўсюджваецца бясплатна, але мае пэўныя абмежаванні. Так, пры кароткатэрміновай дэманстрацыйнай версіі можна паспрабаваць з усімі магчымасцямі, але пасля яе заканчэння функцыянал праграмы будзе зрэзаны. У паўнавартаснай праграме прысутнічае значны інструментар, які дазваляе лёгка ствараць праграмы, зручна шукаць розныя праблемныя ўчасткі і праводзіць аптымізацыю кода. У залежнасці ад версіі можа быць спыненая функцыя аптымізацыі кода або зменшана колькасць кантролераў, падтрымоўваных праграмай. Дзеля праўды варта сказаць, што кампанія пакідае падтрымку выключна самым папулярным прадстаўнікам.

Існуе і шэраг праграмнага забеспячэння, які прадастаўляецца іншымі кампаніямі. У цэлым іх функцыянал з'яўляецца падобным, але існуюць і адрозненні. Так, многія выказваюць незадаволенасць, што MPLAB мае нелаяльны да карыстальнікаў дызайн. Таму вытворцы робяць стаўку на захаванні абразаюць функцый і выгодзе працы з іх праграмным забеспячэннем. Праграмы для PIC-кантролераў вельмі разнастайныя, таму тут у значнай меры справа густу.

Стварэнне праграмы для PIC-кантролера

Ствараць адмысловую праграму можна з дапамогай адпаведнага праграмнага забеспячэння і нават у простым нататніку. Такая магчымасць існуе дзякуючы таму, што ён працуе з такімі мовамі праграмавання, як асэмблер і С. Галоўнае адрозненне заключаецца ў колькасці прапісваецца інфармацыі і лёгкасці заданні дадзеных. Можна шмат пачуць пра складанасць С, але асэмблер яшчэ складаней і патрабуе больш стараннага падыходу.

Так, пры стварэнні праграмы неабходна ўказаць, для якога кантролера яна прызначаецца. Можа спатрэбіцца правесці шэраг налад, але праводзіць іх неабходна пры наяўнасці вопыту работы або ўпэўненасці ў сваіх сілах, бо памылкі могуць прывесці да таго, што мікракантролеры ператворацца ў звычайныя кавалачкі пластыка і жалеза.

Праграмаванне з дапамогай программатора

Але як перанесці распрацаваную праграму ў сам мікракантролер? Як адбываецца праграмаванне мікракантролераў? Спецыяльна для гэтай мэты існуюць адмысловыя прылады - программатор. Яны пасылаюць мікракантролера сігналы, якія змяняюць вочкі ў памяці ў адпаведнасці з праграмай. Для пачатку працэсу перанясення дадзеных неабходна ўставіць мікракантролер ў программатор, а яго, у сваю чаргу, падключыць да кампутара. Затым з дапамогай праграмнага забеспячэння варта запусціць прашыўку. Звычайна праграмаванне PIC-кантролераў працягваецца ад трыццаці секунд да дзвюх хвілін.

віды программаторов

Які программатор выбраць для запісу праграмы на мікракантролер? Умоўна можна вылучыць тры выгляду: самаробныя, ад кампаніі-вытворцы і завадскія ад іншых кампаній. Выкарыстанне кожнага з іх мае свае асаблівасці.

Так, самаробныя программатор з'яўляюцца даволі таннымі. Але іх выкарыстанне багата тым, што яны могуць папросту ператварыць мікракантролер ў кавалачак пластыка і жалеза. І праграмаванне мікракантролераў можа ў такіх выпадках звярнуцца непрыемнымі наступствамі ў выглядзе ўдару токам, таму варта прытрымлівацца тэхнікі бяспекі. Да таго ж калі рабіць самому з нуля, то часта атрымаецца прадукт з даволі абмежаванымі магчымасцямі адносна змены аб'екта працы. Але ў сусветнай сетцы можна знайсці значная колькасць рашэнняў гэтай праблемы, прапанаваных іншымі людзьмі, і якія, верагодна, не даставяць вам праблем.

Арыгінальны программатор ад кампаніі-вытворцы зможа якасна выканаць сваю працу для любога мікракантролера. На яго існуе гарантыя, і калі пасля атрымання ён не працуе, то замяніць не праблема. Але ў парадку рэчаў, калі прашыўка PIC-кантролераў ім ажыццяўляецца без праблем.

Але спыняе ад яго набыцця даволі высокі кошт.

Программатор, выпушчаныя іншымі кампаніямі, маюць даволі шырокі дыяпазон аб'ектаў, з якімі працуюць. Іх асаблівасцю з'яўляецца нізкая цана і / або магчымасць працаваць з іншымі мікракантролерамі акрамя PIC. Ёсць і сапраўды ўнівэрсальныя «монстры», якія могуць забяспечваць працу розных тыпаў, але з-за неабходнасці стварэння вялікай колькасці злучэнняў іх кошт нізкай не бывае.

схематычныя асаблівасці

І напрыканцы некалькі слоў пра схемах малюнкаў. Варта арыентавацца па ножкам на падставе суправаджальнай дакументацыі, так як схематычна часта мікракантролеры адрозніваюцца ад рэальнага пабудовы высноў. Галоўным у такіх выпадках з'яўляюцца падпісаныя высновы, і менавіта па ім і варта арыентавацца пры стварэнні прылады.