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Come funziona il microcontrollore ATmega168

ATMEGA168 è un microcontrollore a 8 bit altamente efficiente progettato per un uso a bassa potenza, perfetto per una gamma di applicazioni incorporate.In esecuzione sull'architettura AVR® RISC, elabora rapidamente le istruzioni mantenendo basse il consumo di energia, rendendolo ideale sia per piccoli progetti che per sistemi più complessi.Con funzionalità integrate come archiviazione di memoria, supporto per la comunicazione e varie modalità di risparmio di potenza, ATMEGA168 offre flessibilità e prestazioni per progetti che necessitano di un controllo affidabile e reattivo.Che tu stia lavorando su robotica, automazione o progetti educativi, questo microcontrollore offre una soluzione potente e versatile.

Catalogare

Panoramica dell'ATmega168

IL ATMEGA168 è un microcontrollore a 8 bit che utilizza la tecnologia CMOS ed è progettato per un basso consumo di energia.Funziona sull'architettura AVR® RISC, che gli consente di eseguire le istruzioni in un singolo ciclo di clock.Questo design aiuta a ottimizzare l'efficienza energetica mantenendo la velocità di elaborazione, consentendo al dispositivo di elaborare fino a un milione di istruzioni al secondo per megahertz.Il microcontrollore è disponibile in tre tipi di pacchetto: PDIP, MLF e TQFP.I pacchetti PDIP e MLF sono dotati di 28 pin, mentre il pacchetto TQFP include 32 pin.

L'ATMEGA168 ha 16 kb di memoria flash per la memorizzazione di programmi, 1 kb di RAM e 512 byte di EEPROM, che garantiscono una conservazione dei dati a lungo termine di circa 20 anni.Include anche un modulo ADC a 10 bit a bordo, che fornisce 8 canali per la conversione di segnali analogici in digitali, utilizzati per le interfacce del sensore.

Uno degli aspetti straordinari di ATMEGA168 è che supporta i protocolli di comunicazione SPI, I2C e USART, rendendolo flessibile in termini di comunicazione da dispositivo a dispositivo.Questa funzione lo rende una scelta versatile per i progetti che richiedono comunicazioni con più componenti esterni.

Altre caratteristiche utili includono un timer del cane da guardia, un timer di accensione, un timer di avvio oscillatore e il rilevamento di Brown-Out.Queste funzionalità integrate aiutano a garantire che il sistema funzioni senza intoppi senza interruzioni impreviste.

L'ATMEGA168 differisce dagli altri microcontrollori come la serie PIC perché esegue la maggior parte delle istruzioni in un ciclo di clock, mentre i microcontroller PIC possono assumere più cicli per attività simili.Inoltre, il microcontrollore AVR viene fornito con 32 registri per scopi generali, a differenza del registro "W" della foto.Questo aiuta ad accelerare le attività di elaborazione e migliora la flessibilità nella programmazione.

Pinout di ATmega168

ATMEGA168 CAD Design

Simbolo ATmega168

Impronta ATmega168

ATmega168 Modello 3D

Caratteristiche chiave di ATmega168

Famiglia MicroController AVR® AVR® a bassa potenza a bassa potenza

L'ATmega168 appartiene a una famiglia di microcontrollori progettati per offrire alte prestazioni consumando energia minima.Questo equilibrio consente di utilizzarlo in applicazioni in cui sono necessarie sia l'efficienza che la potenza di elaborazione senza sacrificare la durata della batteria o l'utilizzo di energia.

Architettura RISC avanzata

• 131 Istruzioni: con 131 istruzioni disponibili, la maggior parte delle quali può essere eseguita in un singolo ciclo di clock, ATmega168 offre un'esperienza reattiva, rendendo il tuo sistema più veloce.

• 32 x 8 Registri di lavoro: è possibile sfruttare 32 registri per scopi generali, consentendo di archiviare ed elaborare i dati in modo più efficace all'interno dei programmi.

• 20 Mips throughput: a 20 MHz, l'ATmega168 può fornire fino a 20 milioni di istruzioni al secondo, dando molta velocità per le tue attività.

• Moltiplicatore a 2 cicli on-chip: questa funzione ti aiuta a eseguire moltiplicazioni più rapidamente, migliorando l'elaborazione in calcoli complessi.

Segmenti di memoria non volatile

• Memoria flash: è possibile scegliere tra 4kb, 8kb, 16kb o 32 kb di memoria flash, a seconda delle esigenze dell'applicazione.Ciò consente la programmazione del sistema, quindi è possibile aggiornare il software del microcontrollore senza rimuoverlo dal circuito.

• EEPROM: con 512 byte a 1kb di EEPROM, è possibile archiviare piccole quantità di dati come valori di calibrazione, configurazioni o altre impostazioni che devono persistere tra i cicli di alimentazione.

• SRAM: SRAM interno, che va da 512 byte a 2KB, è disponibile per l'archiviazione rapida dei dati durante l'esecuzione del programma.

Conservazione della memoria e longevità

• Scrivi/cancella i cicli: la memoria flash supporta fino a 10.000 cicli di scrittura/cancellazione e EEPROM supporta 100.000 cicli, dando una durata nell'archiviazione dei dati.

• Conservazione dei dati: i dati memorizzati in EEPROM possono durare fino a 20 anni a 85 ° C o 100 anni a 25 ° C, rendendoli affidabili per applicazioni a lungo termine.

Supporto libreria Qtouch®

• Tocco capacitivo: ATMEGA168 supporta sensori di touch come pulsanti, cursori e ruote, permettendoti di integrare l'input del tocco nei tuoi progetti.

• Canali di senso: puoi avere fino a 64 canali touch sens, consentendo di creare interfacce touch complesse per diverse applicazioni.

Caratteristiche periferiche

• Timer/contatori: include due timer a 8 bit e un timer a 16 bit, che ti offre flessibilità nella gestione delle attività temporanee o nella generazione di ritardi precisi.

• Canali PWM: ci sono sei canali PWM (Modulazione della larghezza dell'impulso), utili per applicazioni come il controllo del motore o i LED digmai.

• Canali ADC: il microcontrollore viene fornito con un ADC a 10 bit (convertitore da analogico a digitale) con 8 canali in pacchetti TQFP e QFN/MLF o 6 canali in pacchetti PDIP.Questo è perfetto per l'interfacciamento con i sensori.

• Comunicazione seriale: è possibile utilizzare vari protocolli di comunicazione come USART, SPI e I2C, consentendo una facile comunicazione con altri dispositivi.

• Timer del cane da guardia: questa funzione aiuta a garantire l'affidabilità del sistema ripristinando il microcontrollore se smette di rispondere.

Caratteristiche speciali di microcontrollore

• Ripristino di accensione e rilevamento di marrone: queste funzionalità assicurano che il sistema inizi correttamente dopo un ciclo di alimentazione e che possa gestire le condizioni a bassa tensione in modo sicuro.

• Modalità di sonno: ATMEGA168 offre sei modalità di sonno, tra cui Idle, Power-Save e Standby.Ciò consente di ridurre il consumo energetico quando non sono necessarie prestazioni complete, salvando la durata della batteria.

I/O e opzioni del pacchetto

• Linee I/O programmabili: con 23 linee di input/output programmabili, è possibile collegare facilmente vari sensori, pulsanti o altre periferiche al sistema.

• Opzioni di pacchetto multipli: ATMEGA168 è disponibile in diversi pacchetti, come PDIP a 28 pin e TQFP a 32 lead, che consente di selezionare il pacchetto più adatto per il tuo progetto.

ATMEGA168 Specifiche tecniche

Microchip Technology ATMEGA168A-AU Specifiche tecniche, attributi, parametri e parti con specifiche simili alla tecnologia di microchip ATMEGA168A-AU.

Tipo	Parametro
Tempo di consegna della fabbrica	8 settimane
Contattare la placcatura	Stagno
Montare	Monte della superficie
Tipo di montaggio	Monte della superficie
Pacchetto / caso	32-TQFP
Numero di spille	32
Convertitori di dati	A/D 8x10b
Numero di I/OS	23
Timer del cane da guardia	SÌ
Temperatura operativa	-40 ° C ~ 85 ° C TA
Confezione	Vassoio
Serie	AVR® ATMEGA
Pubblicato	1997
Codice JESD-609	E3
Codice Pbfree	SÌ
Stato parte	Attivo
Livello di sensibilità all'umidità (MSL)	3 (168 ore)
Numero di terminazioni	32
Posizione terminale	Quad
Forma terminale	Ala del gabbiano
Temperatura di riflusso del picco (° C)	260
Tensione di alimentazione	5v
Frequenza	20 MHz
Time @ Peak Reflow Temperature (max)	40s
Numero parte base	ATMEGA168A
Fornitura di tensione-Max (VSUP)	5,5 V.
APRITENZE	2/5V
Tensione di alimentazione (VSUP)	4.5v
Interfaccia	2-filo, I2C, SPI, seriale, UART, USART
Dimensione della memoria	16kb
Tipo di oscillatore	Interno
Dimensione RAM	1k x 8
Tensione - Fornitura (VCC/VDD)	1.8V ~ 5,5 V.
Tipo ICS UPS/UCS/PERIPHERAL	MicroController, RISC
Processore principale	Avr
Periferiche	Brown-out Rileva/reset, POR, PWM, WDT
Tipo di memoria del programma	FLASH
Dimensione del nucleo	8 bit
Dimensione della memoria del programma	16kb 8k x 16
Connettività	I2C, SPI, UART/USART
Bit dimensioni	8
Ha ADC	SÌ
Canali DMA	NO
Larghezza del bus dati	8b
Numero di timer/contatori	3
Dimensione Eeprom	512 x 8
Scansione dei confini	NO
Modalità a bassa potenza	NO
Formato	Punto fisso
Cache integrata	NO
Numero di canali ADC	8
Numero di I/OS seriale	1
Numero di interruzioni esterne	2
Numero di canali PWM	6
Numero di canali I2C	1
Altezza	1,05 mm
Lunghezza	7 mm
Larghezza	7 mm
Raggiungere svhc	Nessun svhc
Indurimento da radiazioni	NO
Stato ROHS	ROHS3 conforme
Senza piombo	Senza piombo

Parti comparabili ad ATmega168

Le tre parti elencate a destra hanno specifiche simili a quelle della tecnologia di microchip ATMEGA168A-AU.

Numero parte	ATMEGA168A-AU	ATMEGA88PA-AU	ATMEGA48A-AU	ATMEGA88A-AU
Produttore	Tecnologia di microchip	Tecnologia di microchip	Tecnologia di microchip	Tecnologia di microchip
Pacchetto / caso	32-TQFP	32-TQFP	32-TQFP	32-TQFP
Numero di spille	32	32	32	32
Larghezza del bus dati	8 b	8 b	8 b	8 b
Numero di I/O.	23	23	23	23
Interfaccia	2-filo, I2C, SPI, seriale, UART	I2C, SPI, Serial, Uart, USART	2-filo, I2C, SPI, seriale, UART	I2C, SPI, USART
Dimensione della memoria	16 kb	4 kb	8 kb	8 kb
Tensione di alimentazione	5 v	5 v	5 v	5 v
Periferiche	Brown-out Rileva/ripristinato	Brown-out Rileva/ripristinato	Brown-out Rileva/ripristinato	Brown-out Rileva/ripristinato
Visualizza confronta	ATMEGA168A-AU vs ATMEGA88PA-AU	ATMEGA168A-AU vs ATMEGA88PA-AU	ATMEGA168A-AU vs ATMEGA48A-AU	ATMEGA168A-AU vs ATMEG

Schema a blocchi funzionale di ATMEGA168

Il nucleo AVR di ATmega168 è progettato con 32 registri per scopi generali, che interagiscono direttamente con l'unità logica aritmetica (ALU).Questa configurazione consente di accedere a due registri indipendenti contemporaneamente, completando le istruzioni in un solo ciclo di clock.Questa efficienza rende ATMEGA168 molto più efficiente rispetto ai tradizionali microcontrollori CISC, offrendo velocità di elaborazione fino a dieci volte più velocemente.

ATMEGA168 fornisce fino a 8kbyte di memoria flash programmabile in sistema, 1kbytes di SRAM e 1kbytes di EEPROM.Viene inoltre fornito con 23 linee I/O per scopi generali, tre timer/contatori e una serie di interfacce di comunicazione, come USART, SPI e I2C.Inoltre, il microcontrollore include un ADC a 6 canali a 10 bit per attività che richiedono una conversione da analogico a digitale.

Il dispositivo supporta varie modalità di risparmio di alimentazione per ottimizzare le prestazioni ed estendere la durata della batteria.In modalità inattiva, la CPU viene disattivata mantenendo attive le periferiche come timer e interfacce di comunicazione.La modalità Power-Down blocca tutte le funzioni ad eccezione del timer asincrono, che consente un consumo di energia minimo.La modalità Power-Save mantiene il timer attivo mentre si inserisce il resto del dispositivo e la modalità di riduzione del rumore ADC riduce il rumore durante le conversioni da analogico a digitale disattivando componenti inutili.La modalità standby offre un avvio rapido mantenendo basso il consumo di energia consentendo l'oscillatore di funzionare mentre il resto del sistema dorme.

Con il supporto per While-Write, è possibile aggiornare la memoria flash dell'applicazione senza interrompere le operazioni di flash di avvio.Ciò consente un funzionamento continuo durante la riprogrammazione della memoria, rendendo ATmega168 una scelta solida per i sistemi di controllo incorporati.

Confronto: ATMEGA168 vs. ATMEGA328

La distinzione principale tra ATMEGA168 e ATMEGA328 è la quantità di memoria flash disponibile.ATMEGA168 ha 16 kb di memoria flash, mentre ATMEGA328 offre 32kB, il che è l'ideale se stai lavorando a progetti più grandi che richiedono più spazio di archiviazione per i dati del programma.Tuttavia, per la maggior parte delle applicazioni hobbiste, questa differenza potrebbe non essere significativa.Entrambi i microcontroller condividono funzionalità simili, configurazioni di pin e caratteristiche delle prestazioni, rendendole intercambiabili in molti casi.

Se il progetto richiede più memoria per archiviare una base di codice più grande o una gestione più ampia dei dati, è possibile optare per ATMEGA328.Altrimenti, per applicazioni più piccole o quando i vincoli di memoria non sono un problema, ATMEGA168 si esibirà altrettanto bene.

Alternative all'ATmega168

Numero parte	Descrizione	Produttore
ATMEGA168-24AI MicroController e processori	MicroController RISC, 8 bit, flash, 24mHz, CMOS, pqfp32, 7 x 7 mm, altezza 1 mm, tono 0,80 mm, plastica, MS-026ABA, TQFP-32	Atmel Corporation

Applicazioni dell'ATmega168

Progetti studenteschi

ATMEGA168 è un'ottima scelta per i progetti educativi.La sua facilità d'uso e ampie caratteristiche lo rendono adatto a una varietà di applicazioni su piccola scala, dai semplici sistemi di controllo all'apprendimento di come interfacciarsi sensori e motori.

Sistemi incorporati e robotici

Se stai lavorando a sistemi incorporati o robotica, ATMEGA168 offre tutti i componenti chiave di cui hai bisogno.La sua architettura efficiente e la capacità di gestire protocolli di comunicazione come SPI e I2C lo rendono una scelta eccellente per il controllo di armi, sensori o veicoli autonomi robotici.

Automazione industriale

Nell'automazione industriale, ATmega168 viene spesso utilizzato per controllare macchinari o processi.I suoi timer, ADC e interfacce di comunicazione consentono di creare sistemi che automatizzano attività ripetitive o dispositivi di controllo negli ambienti di produzione.

Sistemi di sicurezza domestica

Il microcontrollore è ideale per i sistemi di sicurezza domestica, dove può essere utilizzato per interfacciarsi con sensori, rilevare intrusioni o controllare le serrature.Con il suo basso consumo energetico, è perfetto per i dispositivi a batteria che devono funzionare in modo affidabile per lunghi periodi.

Progettazione di quadricotteri

Se ti piace il design dei droni, ATMEGA168 può essere il cervello del tuo quadricottero.Può gestire il controllo del motore utilizzando i canali PWM, i dati del sensore di processo con i suoi ADC e comunicare in modalità wireless con altri dispositivi, rendendolo una buona opzione per quadricotteri leggeri ed efficienti.

Packaging di ATmega168

Informazioni sul produttore per ATMEGA168

Microchip Technology Inc. è la società dietro ATMEGA168.Noto per la produzione di microcontrollori affidabili ed economici e soluzioni di semiconduttore analogiche, la sede di Microchip si trova a Chandler, in Arizona.La loro attenzione è di concentrazione sulla fornitura di prodotti che riducono i rischi di sviluppo, minori i costi complessivi del sistema e aiutano ad accelerare il tempo al mercato per vari settori.

PDF da foglio dati

Foglio dati ATMEGA168A-AU:

ATMEGA168A-AU.PDF

Foglio dati ATMEGA88PA-AU:

ATMEGA88PA-AU.PDF

Foglio dati ATMEGA48A-AU:

ATMEGA48A-AU.PDF

Foglio dati ATMEGA88A-AU:

ATMEGA88A-AU.PDF

Domande frequenti [FAQ]

1. Di quali strumenti ho bisogno per sviluppare con ATmega168?

ATMEGA168 offre un set completo di strumenti per semplificare il tuo sviluppo.Questi includono compilatori di linguaggio C, assemblatori di macro, debugger e simulatori del programma, emulatori in circuito e schede di valutazione.Questi strumenti ti aiutano a programmare, debug e testare il tuo sistema in modo efficiente.Il microcontrollore stesso è dotato di 16kb di flash programmabile in sistema, 512 byte di EEPROM, 1K di SRAM, 23 linee I/O per scopi generali e più interfacce di comunicazione come USART, SPI e un ADC a 10 bit a 10 canali a 8 canali.

2. Quale è meglio: ATMEGA8, ATMEGA48, ATMEGA88 o ATMEGA168?

ATMEGA48, ATMEGA88 e ATMEGA168 differiscono principalmente nella dimensione della memoria, nel supporto del caricatore di avvio e nel modo in cui gestiscono gli interruzioni.ATMEGA88 e ATmega168 supportano operazioni simultanee di lettura e scrittura attraverso un'area di boot caricatore indipendente, mentre ATMEGA48 no.L'ATmega8, d'altra parte, manca di alcune funzioni di interruzione e ha una dimensione della memoria più piccola.Tutti e quattro i chip condividono la stessa configurazione del pin, quindi puoi facilmente aggiornare tra loro purché il pacchetto sia lo stesso.

3. Cos'è ATMEGA168V-10pu?

ATMEGA168V-10pu è una variazione del microcontrollore ATmega168, progettata per funzionare a tensioni più basse.Viene spesso utilizzato nei sistemi in cui il basso consumo di energia è una priorità, rendendolo un'ottima scelta per le applicazioni alimentate a batteria.