يعد ATmega328P أحد أكثر المتحكمات الدقيقة الصديقة للبيئة شيوعًا في العالم. يعد هذا المتحكم الدقيق أحادي الشريحة اختيارًا جيدًا لأولئك الذين يغامرون في إلكترونيات DIY وهو موجود في أحدث جيل من Arduino Unos (جنبًا إلى جنب مع لوحات التحكم الدقيقة الأخرى). ولكن ما الذي تحتاج لمعرفته حول ATmega328P قبل أن تتمكن من البدء في استخدام Arduino الخاص بك؟

ما هو متحكم ATmega328P؟

تم إنشاء ATmega328P بواسطة Atmel ، وهو عبارة عن متحكم دقيق أحادي الشريحة يعتمد على نواة معالج RISC 8 بت. هذا المتحكم الصغير منخفض الطاقة وبأسعار معقولة ، مما يجعله خيارًا ممتازًا للعديد من التطبيقات ، بما في ذلك مشاريع DIY التي تريد القيام بها.

ظهرت شريحة ATmega328P كجزء بارز من Arduino لسنوات عديدة. يستخدم Arduino Uno هذا المتحكم الدقيق ، جنبًا إلى جنب مع لوحات Arduino Pro Mini و Arduino Nano. هذا يجعله شائعًا للغاية في مساحة إلكترونيات DIY ، ومن الجدير التعرف على إمكانياته إذا كنت تخطط لاستخدام هذه اللوحات.

لوحات اردوينو باستخدام متحكم ATmega328P

حقوق الصورة: متجر اردوينو

تم العثور على ATmega328P في لوحات Arduino Uno و Arduino Nano ، وهما من أكثر المنتجات شعبية من Arduino. يمكنك أيضًا شراء هذه الشريحة كمنتج مستقل إذا كنت ترغب في اختبارها بدون لوحة تحكم دقيقة ، على الرغم من أن هذه ستكون طريقة صعبة للبدء. يمكنك استخدام دليلنا المفيد للتعرف على

instagram viewer
أنواع مختلفة من لوحات Arduino متحكم.

مواصفات ورقة بيانات ATmega328P

يحتوي ATmega328P على ورقة بيانات كثيفة بشكل مدهش لمثل هذه الشريحة الصغيرة. هناك عدد من المواصفات التي يجب أن تكون على دراية بها قبل البدء في كتابة التعليمات البرمجية لوحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك. لقد قمنا بتقسيمها لتسهيل فهم قيود وقيود هذه الشريحة. لنبدأ بالمواصفات الأساسية لإعطائك فكرة عن كيفية تشكيل ATmega328P.

  • وحدة المعالجة المركزية: 8 بت AVR بسرعة قصوى تبلغ 20 ميجاهرتز
  • ذاكرة متنقله: 32kB فلاش على متن الطائرة
  • SRAM: 2 كيلوبايت
  • إيبروم: 1 كيلوبايت
  • عدد الدبوس: 28 أو 32 (حسب نوع العبوة)
  • قنوات اللمس السعوية: 16
  • الحد الأقصى لدبابيس الإدخال / الإخراج: 23
  • المقاطعات الخارجية: 2

تلعب كل من هذه المواصفات المختلفة دورها الخاص في جعل ATmega328P مناسبًا تمامًا للاستخدام مع لوحات التطوير مثل Arduino. لكن ماذا يعني أي منها في الواقع؟

  • وحدة المعالجة المركزية: وحدة المعالجة المركزية على شريحة ATmega328P عبارة عن وحدة معالجة مركزية قائمة على 8 بت AVR RISC. RISC تعني "كمبيوتر مجموعة التعليمات المختصرة" وهو نوع من المعالجات المصممة لتبسيط المهام الفردية التي يؤديها الكمبيوتر. على النقيض من ذلك ، من المحتمل أن تكون وحدة المعالجة المركزية Intel أو AMD الخاصة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك هي معالج CISC (كمبيوتر مجموعة التعليمات المعقدة).
  • ذاكرة متنقله: الفلاش هو نوع من الذاكرة غير المتطايرة التي تستخدم للتخزين الدائم. تم تجهيز ATmega328P بذاكرة فلاش 32 كيلو بايت فقط ، على الرغم من أن هذا يكفي للكثير من التعليمات البرمجية. يمكنك التعرف على الاختلافات بين الذاكرة المتطايرة وغير المتطايرة على موقع MUO.
  • SRAM: يرمز SRAM إلى "ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة". تلعب هذه الذاكرة نفس دور ذاكرة الوصول العشوائي في جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، حيث تزود شريحة ATmega328P بذاكرة مؤقتة لتخزين البيانات والمتغيرات أثناء تشغيلها من خلال التعليمات البرمجية.
  • إيبروم: هذا نوع من ذاكرة البايت القابلة للمسح وتستخدم لتخزين كميات صغيرة من البيانات. على عكس SRAM ، فإن EEPROM غير متطاير وسيحتفظ ببياناته عندما لا يتم تشغيل شريحة ATmega328P.

مخطط Pinout ATmega328P

يوضح الرسم التخطيطي للدبابيس ATmega328P أعلاه المسامير المختلفة على شريحة DIP ATmega328P والمسامير الموجودة على لوحة Arduino Uno. يجب أن يمنحك هذا فكرة جيدة عن كيفية عمل هذه الشريحة ولوحة وحدة التحكم الدقيقة الشائعة معًا.

ATmega328P عبارة عن شريحة متعددة الاستخدامات مع مجموعة متنوعة من التطبيقات. على هذا النحو ، يتوفر عدد من الحزم المختلفة لهذه الشريحة ، جميعها بأشكال مختلفة وبأنواع مختلفة من الرصاص. تعد TQFP (الحزمة الرباعية المسطحة) ، MLF / VQFN (الإطار الرئيسي الصغير أو الخيوط الرباعية المسطحة) ، و DIP (الحزمة المزدوجة في الخط) هي الأكثر شيوعًا بين هذه الحزم.

تستخدم لوحات Arduino Uno الأصلية متغير DIP الخاص بشريحة ATmega328P (المعروف أيضًا باسم ATmega328P-PU) ، وهذا يعني أنه يمكن إزالة الشريحة واستبدالها (على عكس ATmega328P-AU). تستخدم الأنواع الأخرى من لوحات Arduino شرائح ATmega مختلفة من نوع الحزمة الرباعية المسطحة ولا يمكن إزالتها.

قيود ATmega328P و Arduino Uno

كما هو الحال مع أي شريحة متحكم ، تأتي ATmega328P مع بعض القيود التي يجب أخذها في الاعتبار قبل أن تقرر العمل معها. تنطبق هذه القيود أيضًا على لوحات Arduino التي تستخدم هذه الرقائق.

ميزانية منخفضة SRAM

تأتي شريحة ATmega328P مع 2 كيلو بايت من ذاكرة SRAM ، وهذا كثير لمعظم المشاريع. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في استخدام مكتبات ورموز متعددة مع الكثير من المتغيرات ، على الرغم من ذلك ، قد يكون من السهل نفاد SRAM ، مما يتسبب في فشل برنامجك.

يتمتع المبرمجون الذين يعملون مع لوحات Arduino بقدر كبير من التحكم في إدارة الذاكرة بفضل استخدام C ++. يمكن تخزين النصوص والصور والأصول الأخرى المعدة مسبقًا في ذاكرة فلاش كطريقة لتحرير ذاكرة إضافية للبرامج التي تقوم بتشغيلها ، مما يؤدي إلى تحسين ميزانية SRAM الخاصة بك.

قوة معالجة محدودة

تعد وحدة المعالجة المركزية 20 هرتز الموجودة في شريحة ATmega328P رائعة لتشغيل التعليمات البرمجية البسيطة ، ولكنها توفر قوة معالجة محدودة للتطبيقات المعقدة. هذا يعني أنه غير مناسب لأشياء مثل التعرف على الكلام أو التعلم العميق أو مهام وحدة التحكم الدقيقة الأخرى الشائعة.

حل هذه المشكلة غير ممكن مع ATmega328P. إذا كنت بحاجة إلى مزيد من الطاقة ، فستحتاج إلى البحث عن لوحة تحكم دقيقة أكثر ملاءمة للمهمة التي تريدها ترغب في الأداء ، ولكن هناك الكثير من الخيارات في السوق لتمنحك الوصول إلى ما تحتاجه.

مزايا ATmega328P و Arduino Uno

إلى جانب قيود ATmega328P ، هناك أيضًا مزايا تأتي مع استخدام شريحة كهذه. غالبًا ما تفوق هذه القيود المفروضة على وحدة التحكم الدقيقة للمشروعات البسيطة ، خاصة إذا كنت جديدًا في العمل مع وحدات التحكم الدقيقة.

  • القدرة على تحمل التكاليف: شريحة ATmega328P ميسورة التكلفة ويسهل العثور عليها ، مما يجعلها مثالية لمشاريع DIY منخفضة التكلفة. بفضل القيمة الكبيرة لهذه الشريحة ، تعد Arduino Uno أيضًا لوحة ميسورة التكلفة.
  • سهولة الاستعمال: صُنع ATmega328P مع وضع المستهلكين في الاعتبار ، فهو سهل الاستخدام مقارنةً بشرائح متحكم أخرى ، مما يجعله مثاليًا لأولئك الذين يبدؤون في مشاريعهم الخاصة.
  • شريحة قائمة بذاتها: يمكن استخدام شريحة ATmega328P بمفردها أو مع لوحة متحكم مثل Arduino Uno.

التعرف على ATmega328P و Arduino Uno

هناك الكثير من الموارد حول الويب المصممة لمساعدتك على بدء استخدام Arduino Uno و ATmega328P الذي يستخدمه. من المفيد قضاء بعض الوقت في التعرف على هذا الجهاز قبل أن تبدأ مشروعك التالي لوحدة التحكم الدقيقة ، مع إعطاء نفسك فكرة عن القيود والتحديات التي قد تواجهها على طول الطريق.