pe 2024/10/21 132

Cum funcționează microcontrolerul ATMEGA168

ATMEGA168 este un microcontroller de 8 biți extrem de eficient, conceput pentru o utilizare redusă a puterii, perfectă pentru o gamă de aplicații încorporate.Alergând pe arhitectura AVR® RISC, procesează rapid instrucțiunile, menținând consumul de energie scăzut, ceea ce îl face ideal atât pentru proiecte mici, cât și pentru sisteme mai complexe.Cu caracteristici încorporate, cum ar fi stocarea memoriei, suportul de comunicare și diverse moduri de economisire a puterii, ATMEGA168 oferă flexibilitate și performanță pentru proiecte care au nevoie de control fiabil și receptiv.Indiferent dacă lucrați la robotică, automatizare sau proiecte educaționale, acest microcontroller oferă o soluție puternică și versatilă.

Catalog

Prezentare generală a ATMEGA168

Atmega168 este un microcontroller pe 8 biți care folosește tehnologia CMOS și este proiectat pentru un consum redus de energie.Funcționează pe arhitectura AVR® RISC, care îi permite să execute instrucțiuni într -un singur ciclu de ceas.Acest design ajută la optimizarea eficienței energiei electrice, menținând în același timp viteza de procesare, permițând dispozitivului să proceseze până la un milion de instrucțiuni pe secundă pe megahertz.Microcontrolerul este disponibil în trei tipuri de pachete: PDIP, MLF și TQFP.Pachetele PDIP și MLF vin cu 28 de pini, în timp ce pachetul TQFP include 32 de pini.

ATMEGA168 are 16kb de memorie flash pentru stocarea programelor, 1KB de RAM și 512 octeți de EEPROM, care asigură păstrarea datelor pe termen lung de aproximativ 20 de ani.De asemenea, include un modul ADC pe 10 biți de la bord, care oferă 8 canale pentru transformarea semnalelor analogice în altele digitale-utilizate pentru interfețele senzorului.

Unul dintre aspectele deosebite ale ATMEGA168 este faptul că acceptă protocoalele de comunicare SPI, I2C și USART, ceea ce îl face flexibil în ceea ce privește comunicarea dispozitivului.Această caracteristică îl face o alegere versatilă pentru proiectele care necesită comunicare cu mai multe componente externe.

Alte caracteristici utile includ un cronometru de pază, cronometrul de pornire, cronometrul de pornire a oscilatorului și detectarea maro-out.Aceste caracteristici încorporate ajută la asigurarea sistemului dvs. fără probleme, fără întreruperi neașteptate.

Atmega168 diferă de alte microcontrolere precum seria PIC, deoarece efectuează cele mai multe instrucțiuni într -un singur ciclu de ceas, în timp ce microcontrolerele PIC pot lua mai multe cicluri pentru sarcini similare.În plus, microcontrolerul AVR vine cu 32 de registre cu scop general, spre deosebire de registrul „W” al PIC.Acest lucru ajută la accelerarea sarcinilor de procesare și îmbunătățește flexibilitatea în programare.

Pinut of the Amega168

ATMEGA168 CAD Design

Simbol ATMEGA168

Amprenta ATMEGA168

Model 3D ATMEGA168

Caracteristici cheie ale ATMEGA168

Familia de microcontroler AVR® de înaltă performanță, cu putere redusă

Atmega168 aparține unei familii de microcontrolere concepute pentru a oferi performanțe ridicate, consumând o putere minimă.Acest echilibru vă permite să îl utilizați în aplicații în care este necesară atât eficiența, cât și puterea de procesare, fără a sacrifica durata de viață a bateriei sau consumul de energie.

Arhitectură RISC avansată

• 131 Instrucțiuni: cu 131 de instrucțiuni disponibile, cele mai multe dintre acestea fiind executate într -un singur ciclu de ceas, ATMEGA168 oferă o experiență receptivă, făcând sistemul dvs. mai rapid.

• 32 x 8 Registre de lucru: Puteți profita de 32 de registre cu scop general, permițându-vă să stocați și să procesați datele mai eficient în cadrul programelor dvs.

• 20 MIPS debit: La 20 MHz, ATMEGA168 poate livra până la 20 de milioane de instrucțiuni pe secundă, oferindu -vă multă viteză pentru sarcinile dvs.

• Multiplicator cu 2 cicluri pe cip: Această caracteristică vă ajută să efectuați mai rapid multiplicațiile, îmbunătățind procesarea în calcule complexe.

Segmente de memorie non-volatile

• Memorie flash: puteți alege dintre 4KB, 8KB, 16KB sau 32KB de memorie flash, în funcție de nevoile aplicației.Aceasta permite programarea în sistem, astfel încât să puteți actualiza software-ul microcontrollerului fără a-l elimina din circuit.

• EEPROM: Cu 512 octeți la 1KB de EEPROM, puteți stoca cantități mici de date precum valori de calibrare, configurații sau alte setări care trebuie să persiste între ciclurile de putere.

• SRAM: SRAM -ul intern, de la 512 octeți la 2KB, este disponibil pentru stocarea rapidă a datelor în timpul execuției programului.

Păstrarea memoriei și longevitatea

• Cicluri de scriere/ștergere: memoria flash acceptă până la 10.000 de cicluri de scriere/ștergere, iar EEPROM acceptă 100.000 de cicluri, oferindu -vă durabilitate în stocarea datelor.

• Reținerea datelor: datele stocate în EEPROM pot dura până la 20 de ani la 85 ° C sau 100 de ani la 25 ° C, ceea ce o face fiabilă pentru aplicații pe termen lung.

Suport de bibliotecă QTouch®

• Atingere capacitivă: ATMEGA168 acceptă senzori tactile, cum ar fi butoane, glisiere și roți, permițându -vă să integrați intrarea tactilă în proiectele dvs.

• Canale de sens: puteți avea până la 64 de canale de sens tactil, ceea ce face posibilă crearea de interfețe tactile complexe pentru diferite aplicații.

Caracteristici periferice

• Cronometru/contoare: include două cronometre pe 8 biți și un cronometru pe 16 biți, oferindu-vă flexibilitate în gestionarea sarcinilor cronometrate sau generarea de întârzieri precise.

• Canale PWM: Există șase canale PWM (modularea lățimii pulsului), utile pentru aplicații precum LED -urile de control al motorului sau întunecare.

• Canale ADC: Microcontrolerul vine cu un ADC pe 10 biți (convertor analog-digital) cu 8 canale în pachete TQFP și QFN/MLF sau 6 canale în pachetele PDIP.Acest lucru este perfect pentru interfațarea cu senzorii.

• Comunicare în serie: puteți utiliza diverse protocoale de comunicare, cum ar fi USART, SPI și I2C, permițând o comunicare ușoară cu alte dispozitive.

• Cronometru de pază: Această caracteristică ajută la asigurarea fiabilității sistemului prin resetarea microcontrolerului dacă încetează să răspundă.

Caracteristici speciale pentru microcontroller

• Resetare electrică și detectare de brown-ieșire: Aceste caracteristici se asigură că sistemul dvs. începe corect după un ciclu de putere și că poate gestiona în siguranță condițiile de joasă tensiune.

• Moduri de somn: ATMEGA168 oferă șase moduri de somn, inclusiv ralanti, salvare la putere și standby.Acest lucru vă permite să reduceți consumul de energie atunci când nu este nevoie de performanțe complete, economisind durata de viață a bateriei.

Opțiuni I/O și pachete

• Linii I/O programabile: cu 23 de linii de intrare/ieșire programabile, puteți conecta cu ușurință diverși senzori, butoane sau alte periferice la sistemul dvs.

• Mai multe opțiuni de pachet: ATMEGA168 este disponibil în mai multe pachete, cum ar fi PDIP cu 28 de pini și TQFP cu 32 de plumb, permițându-vă să selectați cel mai potrivit pachet pentru proiectul dvs.

Specificații tehnice ATMEGA168

Tehnologie microchip ATMEGA168A-AU-AU, atribute, parametri și piese cu specificații similare cu tehnologia microchip ATMEGA168A-AU.

Tip	Parametru
Timp de conducere din fabrică	8 săptămâni
Placare de contact	Staniu
Munte	Montare la suprafață
Tip de montare	Montare la suprafață
Pachet / carcasă	32-TQFP
Numărul de pini	32
Converter de date	A/D 8x10B
Numărul de I/OS	23
Cronometre de pază	Da
Temperatura de funcționare	-40 ° C ~ 85 ° C TA
Ambalaj	Tavă
Serie	AVR® Atmega
Publicat	1997
Cod JESD-609	E3
Cod PBFree	Da
Starea părții	Activ
Nivel de sensibilitate la umiditate (MSL)	3 (168 ore)
Numărul de terminații	32
Poziția terminală	Quad
Forma terminală	Aripa pescărușă
Temperatura maximă de reflow (° C)	260
Tensiune de alimentare	5V
Frecvenţă	20MHz
TIME @ Temperatura de reflow Peak (Max)	40 de ani
Numărul piesei de bază	Atmega168a
Tensiunea de alimentare-max (vsup)	5.5V
Surse de alimentare	2/5V
Tensiune de alimentare min (vsup)	4.5V
Interfață	2 fire, i2c, SPI, serial, uart, usart
Dimensiunea memoriei	16KB
Tip oscilator	Intern
Mărimea RAM	1k x 8
Tensiune - alimentare (VCC/VDD)	1.8V ~ 5.5V
UPS/UCS/Tip ICS periferic	Microcontroller, RISC
Procesor de bază	AVR
Periferice	Detect/Resetare Brown-Out, Por, PWM, WDT
Tipul memoriei programului	Bliț
Dimensiunea miezului	8 biți
Dimensiunea memoriei programului	16kb 8k x 16
Conectivitate	I2C, SPI, UART/Usart
Dimensiunea bițiului	8
Are ADC	DA
Canale DMA	NU
Lățimea autobuzului de date	8b
Numărul de cronometre/contoare	3
Dimensiunea EEPROM	512 x 8
Scanare de graniță	NU
Mod de putere scăzută	NU
Format	Punct fix
Cache integrată	NU
Numărul de canale ADC	8
Numărul de I/OS în serie	1
Numărul de întreruperi externe	2
Numărul de canale PWM	6
Numărul de canale I2C	1
Înălţime	1,05mm
Lungime	7mm
Lăţime	7mm
Ajunge la SVHC	Fără SVHC
Întărirea radiațiilor	Nu
Starea ROHS	ROHS3 Conform
Plumb liber	Plumb liber

Piese comparabile cu Amega168

Cele trei părți enumerate în dreapta au specificații similare cu cele ale tehnologiei microchip ATMEGA168A-AU.

Număr de piesă	Atmega168a-au	Atmega88pa-au	Atmega48a-au	Atmega88a-au
Producător	Tehnologie microcip	Tehnologie microcip	Tehnologie microcip	Tehnologie microcip
Pachet / carcasă	32-TQFP	32-TQFP	32-TQFP	32-TQFP
Numărul de pini	32	32	32	32
Lățimea autobuzului de date	8 b	8 b	8 b	8 b
Numărul de I/O.	23	23	23	23
Interfață	2 fire, i2c, SPI, serial, uart	I2c, SPI, serial, uart, usart	2 fire, i2c, SPI, serial, uart	I2C, SPI, USART
Dimensiunea memoriei	16 kb	4 kb	8 kb	8 kb
Tensiune de alimentare	5 v	5 v	5 v	5 v
Periferice	Detectarea/resetarea maro-out	Detectarea/resetarea maro-out	Detectarea/resetarea maro-out	Detectarea/resetarea maro-out
Vizualizare comparați	ATMEGA168A-AU vs ATMEGA88PA-AU	ATMEGA168A-AU vs ATMEGA88PA-AU	ATMEGA168A-AU VS ATMEGA48A-AU	Atmega168a-au vs Ameg

Diagrama bloc funcțională a ATMEGA168

Nucleul AVR al ATMEGA168 este proiectat cu 32 de registre cu scop general, care interacționează direct cu unitatea logică aritmetică (ALU).Această configurație permite accesarea simultană a două registre independente, completând instrucțiunile într -un singur ciclu de ceas.Această eficiență face ATMEGA168 mult mai eficientă în comparație cu microcontrolerele tradiționale CISC, oferind viteze de procesare de până la zece ori mai rapid.

Amega168 oferă până la 8kbytes de memorie flash programabilă în sistem, 1kbytes de SRAM și 1kbytes de eeprom.De asemenea, vine cu 23 de linii I/O cu scop general, trei cronometre/contoare și o serie de interfețe de comunicare, cum ar fi USART, SPI și I2C.În plus, microcontrolerul include un ADC pe 6 canale, pe 10 biți, pentru sarcini care necesită conversie analog-digitală.

Dispozitivul acceptă diverse moduri de economisire a puterii pentru a optimiza performanța și a prelungi durata de viață a bateriei.În modul inactiv, CPU este oprit, păstrând activ activ perifericele precum cronometrele și interfețele de comunicare.Modul de pornire închide toate funcțiile, cu excepția cronometrului asincron, care permite consumul minim de energie.Modul de salvare a puterii menține cronometrul activ în timp ce pune restul dispozitivului în somn, iar modul de reducere a zgomotului ADC reduce zgomotul în timpul conversiei analogice-digitale prin oprirea componentelor inutile.Modul de așteptare oferă pornire rapidă, menținând consumul de energie scăzut, permițând oscilatorului să funcționeze în timp ce restul sistemului doarme.

Cu suport pentru citire-while-write, puteți actualiza memoria flash al aplicației fără a întrerupe operațiunile flash de pornire.Acest lucru permite funcționarea continuă în timp ce reprogramarea memoriei, făcând din Amega168 o alegere solidă pentru sistemele de control încorporate.

Comparație: ATMEGA168 vs. ATMEGA328

Distincția principală între ATMEGA168 și ATMEGA328 este cantitatea de memorie flash disponibilă.ATMEGA168 are 16kb de memorie flash, în timp ce ATMEGA328 oferă 32KB, ceea ce este ideal dacă lucrați la proiecte mai mari care necesită mai mult spațiu de stocare pentru datele programului.Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor hobbyiste, această diferență ar putea să nu fie semnificativă.Ambele microcontrolere împărtășesc caracteristici similare, configurații PIN și caracteristici de performanță, ceea ce le face schimbate în multe cazuri.

Dacă proiectul dvs. necesită mai multă memorie pentru a stoca o bază de cod mai mare sau o gestionare mai extinsă a datelor, puteți opta pentru ATMEGA328.În caz contrar, pentru aplicații mai mici sau când constrângerile de memorie nu sunt o problemă, ATMEGA168 va funcționa la fel de bine.

Alternative la ATMEGA168

Număr de piesă	Descriere	Producător
Microcontrolere și procesoare ATMEGA168-24AI	Microcontroller RISC, 8 biți, flash, 24MHz, CMOS, PQFP32, 7 x 7 mm, 1 mm înălțime, 0,80 mm pas, plastic, MS-026ABA, TQFP-32	Atmel Corporation

Aplicațiile ATMEGA168

Proiecte de studenți

Atmega168 este o alegere excelentă pentru proiectele educaționale.Ușurința sa de utilizare și caracteristicile extinse o fac potrivită pentru o varietate de aplicații la scară mică, de la sisteme de control simple până la învățarea modului de interfață a senzorilor și a motoarelor.

Sisteme încorporate și robotice

Dacă lucrați la sisteme încorporate sau robotică, ATMEGA168 oferă toate componentele cheie de care aveți nevoie.Arhitectura sa eficientă și capacitatea de a gestiona protocoalele de comunicare precum SPI și I2C îl fac o alegere excelentă pentru controlul brațelor, senzorilor sau vehiculelor autonome.

Automatizare industrială

În automatizarea industrială, ATMEGA168 este adesea utilizat pentru a controla utilaje sau procese.Cronomentele sale, ADC -urile și interfețele de comunicare vă permit să construiți sisteme care automatizează sarcini repetitive sau dispozitive de control în mediile de fabricație.

Sisteme de securitate la domiciliu

Microcontrolerul este ideal pentru sistemele de securitate pentru locuințe, unde poate fi utilizat pentru a interfața cu senzorii, pentru a detecta intruziuni sau pentru a controla încuietorile ușilor.Cu consumul său redus de energie, este perfect pentru dispozitivele cu baterii care trebuie să funcționeze în mod fiabil pe perioade lungi.

Proiectarea quadcopterelor

Dacă sunteți în design de drone, ATMEGA168 poate fi creierul quadcopterului dvs.Poate gestiona controlul motorului folosind canalele PWM, poate prelucra datele senzorului cu ADC -urile sale și poate comunica fără fir cu alte dispozitive, ceea ce îl face o opțiune bună pentru quadcoptere ușoare și eficiente.

Ambalajul ATMEGA168

Informații despre producător pentru ATMEGA168

Microchip Technology Inc. este compania din spatele ATMEGA168.Cunoscut pentru producerea de microcontroller și analoguri de fiabile și eficiente din punct de vedere al costurilor, sediul Microchip este situat în Chandler, Arizona.Concentrația lor este pe furnizarea de produse care reduc riscurile de dezvoltare, mai scăzute costurile generale ale sistemului și ajută la accelerarea timpului pentru a comercializa diverse industrii.

Fișă de date pdf

Fisa de date ATMEGA168A-Au:

Atmega168a-au.pdf

Fisa de date ATMEGA88PA-Au:

ATMEGA88PA-AU.PDF

Fisa de date ATMEGA48A-Au:

Atmega48a-au.pdf

Fisa de date ATMEGA88A-Au:

Atmega88a-au.pdf

Întrebări frecvente [FAQ]

1. Ce instrumente am nevoie pentru a dezvolta cu ATMEGA168?

Atmega168 oferă un set complet de instrumente pentru a vă facilita dezvoltarea.Acestea includ compilatoare de limbaj C, asamblatori macro, debuggeri și simulatori de program, emulatoare în circuit și consilii de evaluare.Aceste instrumente vă ajută să programați, să depanați și să vă testați sistemul în mod eficient.Microcontrolerul în sine vine cu 16kb de bliț programabil în sistem, 512 octeți de EEPROM, 1K de SRAM, 23 de linii I/O cu scop general și interfețe de comunicare multiple precum USART, SPI și un ADC pe 10 canale pe 10 biți.

2. Care este mai bun: ATMEGA8, ATMEGA48, ATMEGA88 sau ATMEGA168?

Atmega48, ATMEGA88 și ATMEGA168 diferă în principal în dimensiunea memoriei, suportul încărcătorului de pornire și modul în care se ocupă de întreruperi.Atmega88 și ATMEGA168 acceptă operațiuni simultane de citire și scriere simultană printr -o zonă independentă de încărcare a încărcării, în timp ce Amega48 nu.Pe de altă parte, Amega8, îi lipsește unele funcții de întrerupere și are o dimensiune mai mică a memoriei.Toate cele patru jetoane împărtășesc aceeași configurație PIN, astfel încât să puteți face upgrade cu ușurință între ele, atât timp cât pachetul este același.

3. Ce este ATMEGA168V-10PU?

ATMEGA168V-10PU este o variație a microcontrolerului ATMEGA168, concepută pentru a funcționa la tensiuni mai mici.Este adesea utilizat în sistemele în care consumul redus de energie este o prioritate, ceea ce face o alegere excelentă pentru aplicațiile cu baterii.