Một trong những vi điều khiển tiên tiến, được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực hiện nay đó là ATmega328P. Trong bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu về sơ đồ chân, thông số kỹ thuật và ứng dụng của vi điều khiển này nhé.
Tìm hiểu ATmega328P là gì?
ATmega328P là một bộ vi điều khiển nổi tiếng của Atmel, được sử dụng rộng rãi trong các bo mạch Arduino UNO. Đây là vi điều khiển tiên tiến và có nhiều tính năng.
ATmega328P thuộc họ vi điều khiển Mega AVR của Atmel. Các vi điều khiển được sản xuất trong họ Mega AVR được thiết kế để xử lý chương trình lớn. Các vi điều khiển trong họ này chứa lượng RAM, ROM, các chân I/O và các tính năng khác nhau. Số lượng chân đầu ra khác nhau, có thể từ 8 chân đến hàng trăm chân.
ATmega328P được thiết kế với mạch bên trong tiêu thụ dòng điện thấp. Nó có 1 kilobyte EEPROM, 32 kilobyte bộ nhớ flash, 2 kilobyte SRAM. EEPROM và bộ nhớ flash có chức năng lưu thông tin và vẫn còn mỗi khi nguồn điện bị ngắt. SRAM là bộ nhớ chỉ lưu thông tin tạm thời khi có điện và khi ngắt nguồn điện tất cả thông tin SRAM sẽ bị xóa.
Sơ đồ chân của ATmega328P
ATmega328P có cấu hình 28 chân với chức năng cụ thể như sau:
- Chân số 1 (PC6 – reset): Chân reset ở mức thấp sẽ reset chương trình và vi điều khiển
- Chân số 2 (PD0 – Chân kỹ thuật số (RX)): Chân đầu vào của giao tiếp nối tiếp
- Chân số 3 (PD1- Chân kỹ thuật số (TX)): Chân đầu ra của giao tiếp nối tiếp
- Chân số 4 (PD2 – Chân kỹ thuật số): Chân dùng làm ngắt ngoài 0
- Chân số 5 (PD3 – Chân kỹ thuật số (PWM)): Chân dùng làm ngắt ngoài 1
- Chân số 6 (PD4 – Chân kỹ thuật số): Chân dùng cho nguồn bộ đếm bên ngoài Timer0
- Chân số 7 (Vcc – Điện áp dương): Nguồn dương của vi điều khiển
- Chân số 8 (GND – Nối đất): Nối đất của vi điều khiển
- Chân số 9 (XTAL – Dao động tinh thể): Chân nối với một chân của bộ dao động tinh thể để cung cấp xung nhịp từ bên ngoài cho vi điều khiển.
- Chân số 10 (XTAL – Dao động tinh thể): Chân nối với chân còn lại của bộ dao động tinh thể để cung cấp xung nhịp bên ngoài cho vi điều khiển.
- Chân số 11 (PD5 – Chân kỹ thuật số (PWM)): Chân dùng cho nguồn bộ đếm bên ngoài Timer1
- Chân số 12 (PD6 – Chân kỹ thuật số (PWM)): Bộ so sánh analog dương i/ps
- Chân số 13 (PD7 – Chân kỹ thuật số): Bộ so sánh analog âm i/ps
- Chân số 14 (PB0 – Chân kỹ thuật số): Nguồn đầu vào của bộ đếm hoặc bộ hẹn giờ
- Chân số 15 (PB1 – Chân kỹ thuật số (PWM)): Bộ đếm hoặc bộ hẹn giờ so sánh khớp A
- Chân số 16 (PB2 – Chân kỹ thuật số (PWM)): Chân hoạt động như lựa chọn slave i/p.
- Chân số 17 (PB3 – Chân kỹ thuật số (PWM)): Chân dùng làm đầu ra dữ liệu master và đầu vào dữ liệu slave cho SPI.
- Chân số 18 (PB4 – Chân kỹ thuật số): Chân hoạt động như một đầu vào xung nhịp master và đầu ra xung nhịp slave.
- Chân số 19 (PB5 – Chân kỹ thuật số): Chân hoạt động như một đầu ra xung nhịp master và đầu vào xung nhịp slave cho SPI.
- Chân số 20 (AVcc – Điện áp dương): Điện áp dương cho bộ chuyển đổi ADC (nguồn)
- Chân số 21 (AREF – Tham chiếu analog): Điện áp tham chiếu analog cho bộ chuyển đổi ADC.
- Chân số 22 (GND – Nối đất): Chân nối đất của hệ thống
- Chân số 23 (PC0 – Đầu vào analog): Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 0
- Chân số 24 (PC1 – Đầu vào analog): Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 1
- Chân số 25 (PC2 – Đầu vào analog): Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 2
- Chân số 26 (PC3 – Đầu vào analog): Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 3
- Chân số 27 (PC4 – Đầu vào analog): Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 4. Chân này cũng có thể dùng để kết nối giao diện nối tiếp cho dữ liệu.
- Chân số 28 (PC5 – Đầu vào analog): Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 5. Chân này cũng dùng như dòng xung nhịp giao diện nối tiếp.
Đặc tính và thông số kỹ thuật của ATmega328P
- Thiết kế cho hiệu suất cao
- Tiêu thụ điện năng thấp
- RISC tiên tiến
- Khóa chức năng chương trình để bảo mật mã lập trình
- Số chân ngõ vào Analog: 6 chân
- Có 32 kilobyte bộ nhớ flash
- Có 2 kilobyte SRAM
- Có 1 kilobyte EEPROM
- Tốc độ xung nhịp 16 Mhz
- Nhiệt độ tối thiểu và tối đa -40 độ C đến 105 độ C.
- Số chân I/O kỹ thuật số: 14 chân
- Có ba bộ định thời (timer), hai bộ 8 bit và một 16 bit
- Số chân I/O: 23 chân
- Số kênh PWM: 6 chân
- Điện áp hoạt động: Từ 1.8V DC đến 5.5V DC
Tham khảo datasheet của ATmega328P TẠI ĐÂY.
Cách sử dụng ATmega328P trong mạch
Việc sử dụng ATmega328P cũng giống như các vi điều khiển khác, bạn cần tạo chương trình cho nó trước khi sử dụng. Hiện nay, có rất nhiều phần mềm lập trình để lập trình vi điều khiển. Trong đó cách dễ dàng và được dùng phổ biến để lập trình nó là dùng bo mạch arduino và phần mềm Arduino IDE. Trình lập trình khác là IDP dành cho bộ điều khiển AVR Atmel Studio mà bạn có thể tải xuống miễn phí từ các trang web Atmel và Microchip Technology.
Sau khi cài đặt phần mềm lập trình IDE hoặc IDP, bạn dùng phải viết chương trình để chỉ định các chức năng cho vi điều khiển. Bạn có thể học cách lập trình bộ vi điều khiển để làm được tác vụ mong muốn từ chip trên các kênh mạng.
Các ứng dụng của ATmega328P
Vi điều khiển Atmega328P có khá nhiều ứng dụng và sẽ có nhiều hơn nữa trong tương lai gần tùy thuộc vào cách sử dụng. Mỗi ngày, các ứng dụng mới được xây dựng bằng vi điều khiển ATmega328P này bởi các sinh viên, kỹ sư, người yêu thích lập trình vi điều khiển điện tử. Một số ứng dụng cho chip ATmega328P như:
- Hệ thống điều khiển máy móc công nghiệp
- Ứng dụng trong công nghệ năng lượng mặt trời
- Các ứng dụng dựa trên IOT
- Các ứng dụng dựa trên nguồn điện và bộ sạc
- Ứng dụng trong hệ thống thời tiết
- Các ứng dụng dựa trên bảo mật
- Ứng dụng giao tiếp không dây
- Ứng dụng trong các dự án & hệ thống liên quan đến y tế và sức khỏe
- Các ứng dụng trong đến ô tô
- Và nhiều ứng dụng khác sử dụng vi điều khiển ATmega328P.
Vi điều khiển thay thế hoặc tương đương ATmega328P
- ATmega328P có thể được thay thế bằng ATmegaA8
Mã số sản phẩm thay thế
- Các vi điều khiển thay thế cho Atmega328P là ATmega16, ATmega8535, và ATmega32.
Cách dùng Atmega328P an toàn và lâu dài trong mạch
Chip hoặc IC rất nhạy cảm và cần phải cẩn thận khi sử dụng. Để ATmega328P có được hiệu suất lâu dài trong nhiều năm trong thiết bị hoặc dự án điện tử của bạn thì thì cần để linh kiện hoạt động trong các điều kiện tiêu chuẩn. Điện áp cung cấp ở đầu vào không được vượt quá 5,5V. Vì vậy, bạn luôn phải kiểm tra đầu ra nguồn điện áp trước khi kết nối với IC.
Khi thí nghiệm ATmega328P trên breadboard hoặc dùng mạch thì bạn nên kiểm tra ngắn mạch tất cả các chân trước khi cấp nguồn cho IC. Tốt nhất là dùng socket cho IC, nhưng cũng cần kiểm tra xem chân socket của IC có bị ngắn mạch không trước khi đặt vi điều khiển vào. Ổ cắm IC cũng giúp bảo vệ IC khỏi nhiệt sinh ra từ mỏ hàn trong khi hàn.
Lưu trữ hoặc vận hành chip trong khoảng nhiệt độ từ -40 độ C đến 105 độ C.
Trên đây là những thông tin cơ bản về vi điều khiển ATmega328P. Mong rằng bài viết đã đem lại cho bạn nhiều thông tin hữu ích.
