Учебная плата для профильного обучения школьников микроконтроллерам семейства AVR


Учебная плата предназначена для
первоначального знакомства с однокристальными
микроЭВМ семейства AVR фирмы Atmel. Она позволяет на
практике научиться писать программы для
микроконтроллеров этого семейства.



Технические характеристики учебной платы:

  • Микроконтроллер типа ATmega 8515 с памятью программ
    объемом 8 Кб;
  • Кварцевый резонатор на частоту 7.3728 МГц;
  • Встроенный стабилизатор напряжения 5В для
    питания схемы;
  • 8 красных светодиодов;
  • Клавиатура 4 х 4 (16 кнопок) от телефонного
    аппарата;
  • 3-х разрядный семисегментный светодиодный
    цифровой индикатор;
  • Алфавитно-цифровой ЖК индикатор;
  • Разъем для подключения программатора avreal;
  • Схема для подключения платы к СОМ-порту ПК;
  • 3 выхода для подключения внешних нагрузок
    (например, реле);

На рисунке представлен схематичный внешний вид
платы:

Для питания платы применяется любой сетевой
адаптер с выходным напряжением от 7,5 до 15 вольт,
можно использовать зарядное устройство от
мобильного телефона.



Для работы с платой нет необходимости что-либо
собирать, она сразу готова к применению.



Плата позволяет на практике изучить
следующие вопросы:

Применение следующих специализированных
программ и устройств, применяемых при
проектировании систем на основе
микроконтроллеров:

  • Транслятор языка ассемблер avrasm;
  • Кросс компилятор языка C CodeVision AVR C;
  • Отладчик программ для микроконтроллера AVR Studio
    4.08;
  • Программатор Avreal.

Применение типовых схемных решений:

  • Управление внешними устройствами на примере
    светодиодов;
  • Проверка состояния кнопок управления;
  • Управление алфавитно-цифровым
    жидкокристаллическим индикатором;
  • Управление 3-х разрядным 7-ми сегментным
    светодиодным индикатором (динамическая
    индикация );
  • Узел подключения микроконтроллера к СОМ-порту
    ПК;

Основы языка Си для программирования
встроенных систем:

  • Управление внешними устройствами с помощью
    линий ввода / вывода портов;
  • Проверка состояния линий ввода/ вывода портов;
  • Формирование временных задержек с помощью
    циклов;
  • Использование встроенных в микроконтроллер
    таймеров/ счетчиков для точного формирования или
    отсчета временных интервалов;
  • Использование прерываний по внешнему сигналу;
  • Использование встроенного последовательного
    интерфейса для обмена данными между
    микроконтроллером и персональным компьютером
    посредством СОМ-порта;

Примеры возможных задач для выполнения с
помощью платы:

  • Модель светофора (управление тремя
    светодиодами);
  • Бегущие огни;
  • Автомат световых эффектов (можно предложить
    учащимся посмотреть, как мигают буквы на
    рекламных вывесках и сделать что-то подобное);
  • Устройство, которое будет показывать номер
    нажатой кнопки на 7-ми сегментном светодиодном
    индикаторе;
  • Таймер с индикацией на алфавитно-цифровом ЖК
    индикаторе;
  • Секундомер с индикацией на алфавитно-цифровом
    индикаторе;
  • Прибор для измерения скорости вращения колеса
    (используется геркон, подключенный одному из
    внешних входов). Результат измерения
    пересылается на ПК с помощью последовательного
    порта;

Разумеется, приведенный выше перечень
возможных учебных задач далеко не полный.
Используя только встроенные в учебную плату
узлы, можно реализовать очень много различных
конструкций. Если же использовать внешние схемы,
то возможности ограничиваются только вашей
фантазией и умением эти внешние устройства
собрать и правильно подключить к плате.




Следующий: