L'ATmega328P è uno dei microcontrollori fai-da-te più popolari al mondo. Questo microcontrollore a chip singolo è una buona scelta per chi si avventura nell'elettronica fai-da-te e si trova sull'ultima generazione di Arduino Uno (insieme ad altre schede di microcontrollore). Ma cosa devi sapere sull'ATmega328P prima di poter iniziare a utilizzare il tuo Arduino?
Che cos'è un microcontrollore ATmega328P?
Creato da Atmel, l'ATmega328P è un microcontrollore a chip singolo basato su un core del processore RISC a 8 bit. Questo piccolo microcontrollore è a bassa potenza e conveniente, il che lo rende una scelta eccellente per varie applicazioni, inclusi i progetti fai-da-te che desideri realizzare.
Il chip ATmega328P è stato per molti anni una parte importante di Arduino. Arduino Uno utilizza questo microcontrollore, insieme alle schede Arduino Pro Mini e Arduino Nano. Ciò lo rende estremamente comune nello spazio dell'elettronica fai-da-te e vale la pena conoscere le sue capacità se prevedi di utilizzare queste schede.
Schede Arduino che utilizzano il microcontrollore ATmega328P
L'ATmega328P si trova sulle schede microcontroller Arduino Uno e Arduino Nano, due dei prodotti più popolari di Arduino. Puoi anche acquistare questo chip come prodotto autonomo se desideri testarlo senza una scheda microcontrollore, anche se questo sarà un modo difficile per iniziare. Puoi utilizzare la nostra pratica guida per conoscere il diversi tipi di schede microcontrollore Arduino.
Specifiche della scheda tecnica ATmega328P
L'ATmega328P ha una scheda tecnica sorprendentemente densa per un chip così piccolo. Ci sono una serie di specifiche da tenere a mente prima di iniziare a scrivere codice per il tuo microcontrollore. Li abbiamo suddivisi per facilitare la comprensione dei limiti e delle restrizioni di questo chip. Iniziamo con le specifiche di base per darti un'idea di come si forma l'ATmega328P.
- PROCESSORE: AVR a 8 bit con una velocità massima di 20 MHz
- Memoria flash: Flash integrato da 32kB
- SRAM: 2kB
- EEPROM: 1kB
- Conteggio pin: 28 o 32 (a seconda del tipo di pacco)
- Canali touch capacitivi: 16
- Pin I/O massimi: 23
- Interruzioni esterne: 2
Ognuna di queste diverse specifiche svolge il proprio ruolo nel rendere l'ATmega328P così adatto all'uso con schede di sviluppo come un Arduino. Ma cosa significa effettivamente?
- PROCESSORE: La CPU del chip ATmega328P è una CPU basata su RISC AVR a 8 bit. RISC sta per "computer con set di istruzioni ridotto" ed è un tipo di processore progettato per semplificare le singole attività eseguite da un computer. Al contrario, la CPU Intel o AMD del tuo PC è probabilmente un processore CISC (complesso di istruzioni per computer).
- Memoria flash: Flash è un tipo di memoria non volatile utilizzata per l'archiviazione permanente. L'ATmega328P è dotato di soli 32kB di memoria flash, anche se questo è sufficiente per un sacco di codice. Puoi conoscere le differenze tra memoria volatile e non volatile sul sito MUO.
- SRAM: SRAM sta per "memoria ad accesso casuale statico". Questa memoria svolge lo stesso ruolo della RAM nel PC, fornendo al chip ATmega328P una memoria temporanea per archiviare dati e variabili durante l'esecuzione del codice.
- EEPROM: Questo è un tipo di memoria cancellabile byte utilizzata per memorizzare piccole quantità di dati. A differenza della SRAM, la EEPROM non è volatile e manterrà i suoi dati quando il chip ATmega328P non è alimentato.
Schema piedinatura ATmega328P
Il diagramma di piedinatura ATmega328P sopra mostra i diversi pin sul chip DIP ATmega328P e i pin su una scheda Arduino Uno. Questo dovrebbe darti una buona idea di come funzionano insieme questo chip e la popolare scheda del microcontrollore.
L'ATmega328P è un chip versatile con una varietà di applicazioni. In quanto tale, sono disponibili diversi pacchetti per questo chip, tutti in diverse forme e con diversi tipi di piombo. TQFP (pacchetto quad-flat), MLF/VQFN (micro leadframe o quad-flat no-leads) e DIP (pacchetto doppio in linea) sono i più comuni di questi pacchetti.
Le schede Arduino Uno originali utilizzano la variante DIP del chip ATmega328P (noto anche come ATmega328P-PU), e questo significa che il chip può essere rimosso e sostituito (a differenza dell'ATmega328P-AU). Altri tipi di schede Arduino utilizzano diversi chip ATmega del tipo di pacchetto quad-flat e questi non possono essere rimossi.
Limitazioni ATmega328P e Arduino Uno
Come con qualsiasi chip per microcontrollore, l'ATmega328P presenta alcune limitazioni che devono essere considerate prima di decidere di lavorarci. Queste limitazioni si applicano anche alle schede Arduino che utilizzano questi chip.
Budget SRAM basso
Il chip ATmega328P viene fornito con 2kB di SRAM, e questo è sufficiente per la maggior parte dei progetti. Per coloro che desiderano utilizzare più librerie e codice con molte variabili, tuttavia, può essere facile esaurire la SRAM, causando il fallimento del programma.
I programmatori che lavorano con le schede Arduino hanno molto controllo sulla gestione della memoria grazie all'uso di C++. Testo, immagini e altre risorse predefinite possono essere archiviate nella memoria flash per liberare memoria aggiuntiva per i programmi in esecuzione, migliorando il budget SRAM.
Potenza di elaborazione limitata
La CPU a 20 Hz che si trova sul chip ATmega328P è ottima per eseguire codice semplice, ma offre una potenza di elaborazione limitata per applicazioni complesse. Ciò significa che non è adatto per cose come riconoscimento vocale, deep learning o altre attività comuni del microcontrollore.
Risolvere questo problema non è possibile con l'ATmega328P. Se hai bisogno di più potenza, dovrai cercare una scheda microcontrollore più adatta per il tuo compito vorrebbe esibirsi, ma ci sono molte opzioni sul mercato per darti accesso a ciò di cui hai bisogno.
Vantaggi di ATmega328P e Arduino Uno
Oltre ai limiti dell'ATmega328P, ci sono anche vantaggi derivanti dall'utilizzo di un chip come questo. Questi spesso supereranno i limiti del microcontrollore per progetti semplici, specialmente se sei nuovo nel lavorare con i microcontrollori.
- Accessibilità: Il chip ATmega328P è conveniente e facile da trovare, il che lo rende ideale per progetti fai-da-te a basso costo. Grazie al grande valore di questo chip, Arduino Uno è anche una scheda molto conveniente.
- Facilità d'uso: Realizzato pensando ai consumatori, l'ATmega328P è facile da usare rispetto ad altri chip per microcontrollori, rendendolo ideale per chi inizia con i propri progetti fai-da-te.
- Chip autonomo: Il chip ATmega328P può essere utilizzato da solo o con una scheda microcontrollore come Arduino Uno.
Informazioni su ATmega328P e Arduino Uno
Ci sono molte risorse sul Web progettate per aiutarti a iniziare con Arduino Uno e ATmega328P che utilizza. Vale la pena dedicare del tempo a conoscere questo hardware prima di iniziare il tuo prossimo progetto di microcontrollore, dandoti un'idea dei limiti e delle sfide che potresti incontrare lungo il percorso.
