| Microcontroller sind ein faszinierdenes Gebiet der Elektronik, doch finden sie im Bastler- Modellbauer- und Hobbybereich viel zu selten Anwendung. Dies ist zum einen auf zu geringe Informationen zurückzuführen, zum anderen auf viele teilweise traditionelle Schwierigkeiten, die aber heute zum Großteil überwunden sind. Diese Site will in die Integration eines Microcontrollers und insbesondere des Atmel AT89C2051 in eigene Schaltungen einführen und Einsteigern und Anfängern die Welt der Microcontroller erschließen sowie typische Anfängerfehler umgehen helfen. |
| Microcontroller (MCU) sind die logische Fortführung des Miniaturisierungs- und Konzentrierungsbestrebens der Halbleiterindustrie im Verbund mit unschlagbarer Flexibilität. In den Anfängen der Integrierten Schaltkreise wurden zunächst einzelne logische Funktionen in ein standardisiertes und darum leicht zu fertigendes und einzusetzendes Gehäuse, den IC (integrated circuit), verpackt. Mit der fortschreitenden Minaturisierung wurden immer mehr Funktionen in den IC integriert, da die Silizium- (Di-) fläche immer mehr Funktionen übernehmen konnte. Daraus entstanden universell einsetzbare Spezialisten wie Prozessoren, Speicherbausteine, UARTs (universal asynchron reciver/transmitter) EEPROMs oder Controller. Da diese ICs nun aber nur einzelne Funktionen bieten, sind sie nicht ohne ein gewisses Mindestmaß |
an Supportchips einsetzbar. So benötigt ein Prozessor eine große
Anzahl an Treiberbausteinen, Generatoren und Controllern, um vernünftig
eingesetzt werden zu können, Speicherbausteine benötigen Controller,
die den Refresh übernemen und den Takt erzeugen und so weiter. Auch
die für kleinere Anwendungen interessanten Z80- und Motorola 6800-Prozessoren
kommen ohne Treiberbausteine nicht aus. Einen entgegesetzten Weg verfolgen
Microcontroller: Sie integrieren so viel Funktionalität wie möglich
programmierbar in einem Gehäuse.
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| Daraus erwächst ein nicht zu unterschätzender Vorteil für Hobbyisten: komplexeste logische Schaltungen lassen sich in einem Microcontroller realisieren und per Software kontrollieren. Damit vereinfacht sich nicht nur das für Einsteiger und noch-Laien schwierige Layouten, Ätzen und Löten von Platinen mit vielen ICs, auch das Beseitigen von Fehlern in den Schaltungen läßt sich nun durch einfaches Umprogrammieren des Microcontrollers erledigen, anstatt Leiterbahnen durchzukratzen und mit Schaltlitze neue Leiter zu verlegen. Sogar späteres Erweitern ist möglich. Für Modellbauer ist die Platzeinsparung ein entscheidender |
Faktor: da MCUs auch Spezialfunktionen wie eingebaute Interruptcontroller,
Spannungsvergleicher, Zähler, UARTs u.v.m. enthalten, fallen Microcontrollerschaltungen
um ein vielfaches kleiner aus als mit Logik-ICs entworfene.
Nicht zu unterschätzen sind auch die erweiterten Möglichkeiten
einer MCU im Vergleich zu Logikgattern: sie können Daten seriell entgegennehmen
und verarbeiten und schwierige mathematische Berechnungen vornehmen, z.B.
Daten komprimiert in ein I2C-EEprom ablegen.
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| Der AT89C2051 besitzt sowohl die MCU - typische Flexibilität als auch weitere unschlagbare Vorteile: seine fast unbegrenzte Wiederprogrammierbarkeit dank PEROM - Technologie machen ihn für private Entwickler höchst interessant. Er bietet mit 24 MHz ausreichend Leistung und ist mit dem geringen Preis auch schon als Ersatz für wenige Logikgatter interessant. Da er den MCS - 51 - Befehlssatz benutzt, baut er auf eine bekannte und seit Jahren etablierte Technologie auf, die nicht wie die proprietären MCU-Familien einiger Hersteller in wenigen Jahren in der Versenkung zu verschwinden droht. 2 kByte Programmspeicher und 128 Byte RAM sind mehr als genug für private Einsatzmöglichkeiten - zumal man über seine 15 beliebig programmierbaren I/O-Lines ohne weiteres auch SRAM-Chips anschließen kann. Weiterhin verfügt der 2051er über zwei 16-Bit Timer / Zähler, einen UART, der sogar den Anschluß an den PC über die serielle Schnittstelle ermöglicht, 5 Interruptquellen für die quasiparallele |
 Verarbeitung von Echtzeitdaten und einen Präzisions-Spannungsvergleicher. Er arbeitet von 0 bis 24 MHz und 2.7V bis 6V Versorgungsspannung und besitzt Low Power Idle und Power Down Modes. Das Datenblatt und eine ausführliche Beschreibung ist auf ATMEL's Homepage herunterzuladen. zurück zum Anfang |
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