WEBVTT 00:01.020 --> 00:04.500 Va bene così quando sei un bambino troverai un microchip molto pulito. 00:04.500 --> 00:10.460 Voglio presentarti la scelta 16 F 14 55. 00:10.930 --> 00:15.980 Ora un computer è come il tuo computer desktop ha più componenti grandi e potenti. 00:16.020 --> 00:22.120 Se hai costruito il tuo computer o ne hai appena acquistato uno probabilmente conoscerai questi componenti. 00:22.140 --> 00:25.920 Un computer è composto da diverse parti critiche. 00:25.920 --> 00:28.750 Il microprocessore o CPQ. 00:28.890 --> 00:32.400 Al giorno d'oggi questi sono in genere a 64 bit. 00:32.400 --> 00:38.140 A volte c'è più di un microprocessore come i processori multi core. 00:38.310 --> 00:44.760 Di solito in questi casi tutti i microprocessori sono contenuti in un microchip che oggigiorno è così 00:44.760 --> 00:48.320 grande che potremmo chiamarlo anche un mega chip. 00:48.930 --> 00:54.510 Hai l'orologio che la velocità di clock è qualcosa che osservi quando costruisci o acquisti un computer. 00:54.510 --> 00:57.520 A volte l'orologio è incorporato nel microprocessore. 00:57.630 --> 00:59.910 A volte sono le parti esterne. 00:59.910 --> 01:08.100 Oggigiorno l'orologio è generato internamente all'interno del microprocessore, tipicamente la ROM che contiene il programma 01:08.100 --> 01:12.580 iniziale per far funzionare tutto come un microprocessore. 01:12.590 --> 01:16.110 Senza un programma è inutile su PC PC. 01:16.110 --> 01:23.890 Questo è il BIOS o il sistema di output di input di base del ram che è una memoria temporanea per entrambe le 01:23.890 --> 01:28.820 funzioni essenziali e per i programmi che il computer eseguirà sui computer desktop. 01:28.840 --> 01:33.310 Includerò dischi rigidi, lettori CD ecc. in questa categoria 01:33.310 --> 01:37.110 Potresti non esserne consapevole, ma puoi eseguire il tuo computer senza dischi rigidi. 01:37.270 --> 01:41.790 È possibile utilizzare una chiavetta USB USP. 01:41.790 --> 01:48.740 Il punto è che hai bisogno di una sorta di memoria ad accesso casuale nella tua per rendere le interfacce di input 01:50.380 --> 01:52.220 e output utilizzabili dal computer. 01:52.300 --> 02:01.120 A U. S. il rapporto è generato da componenti esterni reali che interfacciano l'U. S. porta al microprocessore. 02:01.120 --> 02:07.270 I bus sia per i dati che per la memoria del bus dati andranno in luoghi come le porte USP della scheda 02:07.270 --> 02:08.010 grafica, ecc. 02:08.320 --> 02:12.990 Il bus di memoria collega il microprocessore alle schede ram esterne. 02:13.300 --> 02:19.060 Tutte queste parti e questi sistemi si connettono tramite la scheda madre per creare un computer. 02:19.060 --> 02:22.440 Ora il tuo chip PIC è un microcontrollore. 02:22.440 --> 02:26.240 È essenzialmente un intero computer su un chip. 02:26.320 --> 02:35.920 Fondamentalmente tutte le parti esterne necessarie per un computer sono incorporate in un unico chip indipendente. 02:35.990 --> 02:44.930 Dispone di RAM a bordo e una ROM o una memoria alternativa come la memoria flash ha interfacce porte bus 02:45.380 --> 02:52.550 che collegano il microprocessore alle varie parti del chip come la RAM ROM e le porte 02:53.450 --> 03:00.260 alcuni microcontrollori hanno un orologio di bordo alcuni richiedono componenti esterni o simili scegli il 03:00.290 --> 03:01.850 microcontrollore che hai. 03:01.850 --> 03:08.270 Ha un orologio incorporato con la possibilità di aggiungere parti esterne per rendere l'orologio molto preciso e 03:08.270 --> 03:12.440 stabile per aiutare effettivamente con la nostra formazione a partire. 03:12.440 --> 03:18.460 In realtà stavamo per fornire un segnale di clock esterno al chip e fare qualcosa di molto insolito. 03:18.470 --> 03:20.360 Spiegherò perché nella prossima lezione. 03:21.910 --> 03:24.530 I microcontrollori sono essenzialmente un computer. 03:24.850 --> 03:31.210 Puoi tenere le dita come tali anche se il ram ram e le sue interfacce sono notevolmente ridotte per 03:31.210 --> 03:32.950 mantenere il bagaglio piccolo. 03:32.950 --> 03:39.670 Sono trucioli estremamente versatili e potenti perché questi chip sono così facili da usare e decisamente 03:39.670 --> 03:40.510 economici. 03:40.510 --> 03:44.090 Ho sostituito interi circuiti elettronici con loro. 03:44.110 --> 03:52.480 Questo è anche particolarmente utile per la prototipazione, in quanto è possibile inserire il chip in una presa per 03:52.480 --> 03:59.940 chip, facilitando la rimozione dal robot o dal circuito, quindi è possibile riprogrammare facilmente il chip. 03:59.950 --> 04:07.330 In effetti questo è come fare grandi ricostruzioni e modifiche su un grande circuito con uno sforzo minimo 04:07.450 --> 04:08.700 e zero costi. 04:10.150 --> 04:17.020 I microcontrollori pick hanno una funzione speciale chiamata programmazione in-circuit che significa che non è nemmeno necessario 04:17.020 --> 04:19.320 rimuovere il chip dai surrogati. 04:19.510 --> 04:28.030 Finché hai un modo per connetterti alle penne, puoi riprogrammarle. 04:28.120 --> 04:28.500 Destra. 04:28.510 --> 04:31.650 In-circuit l'ho fatto con questa scheda di prototipazione. 04:31.870 --> 04:38.710 Questo connettore qui è collegato ai pin appropriati sulla foto e non devo più rimuovere il chip 04:38.710 --> 04:39.680 dalla scheda. 04:39.760 --> 04:46.150 Posso programmarlo direttamente sulla scheda collegandolo direttamente al programmatore. 04:46.840 --> 04:50.650 Le immagini sono incredibilmente facili da programmare nella sezione download. 04:50.650 --> 04:55.080 Puoi scaricare la scheda tecnica per la tua scelta e anche il set di istruzioni. 04:55.330 --> 05:00.940 In effetti, scaricalo e salvalo da qualche parte perché ci riferiremo ad esso più volte 05:00.940 --> 05:02.500 nelle seguenti lezioni. 05:02.530 --> 05:08.060 Aprire il set di istruzioni della pagina di istruzioni e andare a pagina 3. 05:08.070 --> 05:09.020 Ecco qua. 05:09.060 --> 05:11.880 Il principale linguaggio di programmazione dei microcontrollori pick. 05:11.960 --> 05:12.730 Contali. 05:12.870 --> 05:19.530 Ci sono solo 35 istruzioni in totale e la maggior parte di quelle istruzioni che non userai mai. 05:19.530 --> 05:20.990 Diamo un'occhiata al Pinto. 05:21.000 --> 05:22.970 Diamo un'occhiata al pin 7. 05:22.980 --> 05:26.490 Questa è in realtà una penna multiuso. 05:26.730 --> 05:34.050 Può essere un ingresso o uscita digitale potrebbe anche essere un ingresso analogico o utilizzare un convertitore interno da analogico 05:34.050 --> 05:36.970 a digitale messo in tensione molto alta. 05:37.110 --> 05:44.160 Si ha un convertitore analogico-digitale all'interno che invia un numero binario al microprocessore. 05:44.160 --> 05:48.120 Il pin può anche fungere da convertitore da digitale ad analogico. 05:48.120 --> 05:54.000 È possibile inviare un numero digitale al controller internamente dal microprocessore e l'uscita su 05:54.000 --> 06:02.990 questo pin è una tensione analogica variabile controllata dal convertitore D in A in modo da poter generare forme d'onda analogiche come 06:02.990 --> 06:09.410 le onde sonore per pilotare un altoparlante con effetti sonori di musica vocale qualunque sia . 06:11.050 --> 06:17.740 Il pin può anche funzionare come un impulso con uscita modulata e può effettivamente generare una corrente decente in modo da 06:17.740 --> 06:22.820 poter guidare direttamente in L. UN. per esempio senza bisogno di transistor esterno. 06:23.020 --> 06:26.820 E puoi controllare la luminosità di un LCD. 06:26.950 --> 06:28.570 Può anche essere un concorrente. 06:28.660 --> 06:34.210 È possibile utilizzare questa penna con un altro pin di confronto e il microcontrollore confronterà le 06:34.210 --> 06:35.640 tensioni dei due pin. 06:35.680 --> 06:42.950 Scopri quale è a una tensione maggiore rispetto all'altra e poi fai qualche azione programmando 06:42.950 --> 06:49.810 che questo microcontrollore abbia una comunicazione seriale universale incorporata e usi più pin. 06:49.850 --> 06:53.250 Questo pin 7 sembra essere uno dei pin che può usare per quello. 06:53.330 --> 06:55.910 È il perno dell'interrupt. 06:55.940 --> 07:04.100 In effetti ho selezionato specificamente questa immagine perché ha integrato il supporto per Universal Serial 07:04.430 --> 07:07.350 Bus altrimenti noto come USP. 07:07.370 --> 07:14.240 Quindi puoi collegare questo chip a un U. S. porto e rapidamente e facilmente essere 07:14.240 --> 07:23.870 in grado di comunicare che è un po 'complicato con noi essere tutto questo su una nave che è 14 pin dice che puoi vedere già le 07:23.870 --> 07:25.030 possibilità sono infinite. 07:25.040 --> 07:30.940 L'immagine ha RAM interna, quindi potresti avere una stazione di rilevamento a distanza per misurare le temperature 07:31.250 --> 07:33.310 e potrebbe funzionare a batteria. 07:33.320 --> 07:37.280 Questa immagine può essere eseguita su due volt fino a 5. 5 volt. 07:37.340 --> 07:42.400 È possibile impostare il pin 7 è un convertitore ADT collegarlo a un termistore. 07:42.400 --> 07:48.430 Il partitore di tensione del resistore master e farlo leggere e memorizzare i dati a intervalli impostati. 07:48.440 --> 07:51.010 Poi vieni una volta alla settimana o quando vuoi. 07:51.130 --> 07:56.180 Collegalo al tuo laptop sul campo e scarica le letture di quella settimana. 07:56.180 --> 07:59.410 Quindi diamo un'occhiata a un case study. 07:59.660 --> 08:03.110 Puoi vedere la potenza e la versatilità di questi microcontrollori. 08:03.110 --> 08:08.170 Supponiamo che tu abbia pannelli solari ad aria calda sulla tua casa quando il sole è alto. 08:08.450 --> 08:11.460 I pannelli solari riscaldano l'aria all'interno dei tubi. 08:11.510 --> 08:17.900 L'aria calda sale così l'aria calda esce dalla parte superiore e dentro la casa mentre succhia l'aria più fredda 08:17.900 --> 08:19.630 dall'interno della casa per riscaldarla. 08:19.640 --> 08:21.380 Nessuna potenza richiesta. 08:21.410 --> 08:28.620 È un sistema eccellente, molto affidabile, ma durante la notte, quando il sole tramonta, non solo i 08:28.620 --> 08:34.000 pannelli che non producono correnti di convezione termica verranno installati nei pannelli. 08:34.020 --> 08:40.210 L'aria calda arriverà nella parte superiore del pannello solare agirà proprio come un grande radiatore di calore. 08:40.470 --> 08:46.290 Raffredderà l'aria all'interno dei tubi, rimanderà l'aria fredda in casa aspirando l'aria calda 08:46.290 --> 08:48.120 verso l'alto per raffreddarla. 08:49.320 --> 08:54.590 Per risolvere questo problema possiamo costruire circuiti esattamente come quello che hai fatto nel modulo elettronico analogico. 08:54.750 --> 09:00.930 Possiamo mettere un sensore di temperatura all'interno del condotto dell'aria e mettere un paio di servomotori 09:00.960 --> 09:08.060 su ogni apertura dei condotti dell'aria che conoscete vicino ai condotti dell'aria per impedire all'aria di fluire attraverso di esso. 09:08.370 --> 09:15.370 Quando la temperatura diventa abbastanza calda, il circuito apre o chiude le porte usando i servomotori. 09:15.390 --> 09:16.410 Ora hai costruito questo circuito. 09:16.410 --> 09:19.510 Ti ricordi quanto fosse grande e complicato. 09:19.800 --> 09:27.030 Aggiungeremo un secondo circuito che ha anche un termistore o un amplificatore operazionale come un concorrente in modo che 09:27.030 --> 09:35.760 quando la temperatura diventa abbastanza calda l'op-amp si accende un relè che accende una ventola che forza l'aria attraverso le banchine che trasferiscono 09:35.760 --> 09:41.940 l'aria calda in In casa l'aria diventa abbastanza fredda che la temperatura più bassa viene 09:41.940 --> 09:48.770 misurata dal sensore che invia un segnale alle porte per chiudere le porte e spegnere la ventola. 09:50.400 --> 09:55.890 Ora immagina i circuiti coinvolti per fare tutto ciò di cui avresti bisogno per i circuiti di controllo servo. 09:55.890 --> 10:01.200 Avresti bisogno di un circuito collegato a un termistore con pentole e un comparatore per controllare 10:01.200 --> 10:03.290 la temperatura e reagire di conseguenza. 10:03.300 --> 10:06.230 Avresti bisogno di un circuito di controllo per la ventola. 10:06.420 --> 10:12.870 Il circuito sarebbe di grandi dimensioni complicato e ingombrante in parti e richiederebbe molta 10:12.870 --> 10:14.340 potenza per funzionare. 10:14.350 --> 10:21.060 Ora sostituiamo l'intero circuito con un singolo microcontrollore pick che costa un buck cinquanta 10:21.090 --> 10:23.210 e richiede pochissima energia. 10:23.260 --> 10:29.220 Colleghiamo il termistore al convertitore ADT che viene letto e confrontato con un grafico in cui si imposta 10:29.220 --> 10:32.360 la temperatura alla quale si desidera attivare le funzioni. 10:32.730 --> 10:37.320 Usa la P W. M. uscite per controllare i due servi. 10:37.380 --> 10:43.080 E infatti puoi avere i servi del circuito aperti o chiusi fino in fondo o averli variabili. 10:43.320 --> 10:46.960 Quindi sono aperti solo un po ', se vuoi. 10:47.000 --> 10:51.500 È possibile utilizzare una delle uscite digitali per accendere e spegnere la ventola mediante un relè. 10:51.650 --> 10:58.460 Ho appena sostituito questo intero circuito complesso con un chip a 40 pin su una piccola scheda bitty. 10:58.730 --> 11:04.430 Se voglio apportare modifiche al circuito, la maggior parte delle modifiche può essere eseguita semplicemente riprogrammando 11:04.430 --> 11:09.140 i nodi del chip e sono necessari disordine o saldatura o ricablaggio. 11:09.140 --> 11:14.060 Immagina se volessi apportare modifiche ai nostri circuiti analogici comporterebbe disordine e 11:14.060 --> 11:15.940 cambiare le nostre parti. 11:15.950 --> 11:22.100 È possibile vedere rapidamente i vantaggi dell'utilizzo di microcontrollori digitali al posto di circuiti elettronici analogici, 11:22.400 --> 11:29.480 in particolare nella ricerca e nello sviluppo, dove si finisce per effettuare una lunga serie di modifiche al progetto. 11:29.510 --> 11:34.610 Ora ogni modifica del design richiede semplicemente una riprogrammazione. 11:34.610 --> 11:39.870 Ora mi sto concentrando sulla serie di pick di microcontrollori in quanto sono i 11:39.870 --> 11:42.880 miei preferiti per la loro versatilità ben ponderata. 11:43.190 --> 11:50.000 Puoi ottenerli con un ridicolo numero di pin per il massimo di interfaccia e ingressi e uscite o un piccolo 11:50.000 --> 11:53.870 chip da 8 pin per ridurre al minimo le dimensioni. 11:53.870 --> 11:55.330 In effetti, dai un'occhiata a 11:58.640 --> 12:04.430 questo baby 8 computer rosa su un chip montato sulla superficie che puoi vedere dalle dimensioni delle pinzette che sto usando per 12:04.430 --> 12:05.320 sollevarlo e spostarlo. 12:05.330 --> 12:13.280 Quindi sai che penso che se hai fatto una scheda così piccola puoi ottenerla con un microprocessore a 16 bit a 32 12:13.280 --> 12:15.650 bit e anche a 64 bit. 12:15.830 --> 12:19.520 Ma ci sono un sacco di microcontrollori diversi là fuori per esempio. 12:19.550 --> 12:27.890 Il tuo sta facendo sai che una scheda che hai nel tuo kit ha un microcontrollore del marchio Mel, la 12:27.980 --> 12:33.230 combinazione di Arduino e microcontrollore ha alcune cose uniche al riguardo. 12:33.230 --> 12:38.870 Ci arriveremo in seguito, ma Atmel è solo un'altra marca di microcontrollori che puoi acquistare a 12:39.290 --> 12:43.430 basso costo e programmare facilmente proprio come i microcontrollori pick ora. 12:43.430 --> 12:49.880 Recentemente il micro-chip dell'azienda che ha acquistato i microcontrollori a prelievo presso la 12:49.880 --> 12:57.200 Mehl dell'azienda che rende questi microcontrollori di altri microcontrollori è particolarmente versatile per la robotica. 12:57.230 --> 13:04.760 Massimizzano la flessibilità per te il costruttore e per la prototipazione ci sono inestimabili. 13:05.120 --> 13:11.270 Ora un'ultima cosa che farò notare prima di iniziare a programmare o selezionare questa scelta 13:11.300 --> 13:16.250 è il 16 F 14 55 che F sta per memoria flash. 13:16.280 --> 13:20.600 Quindi, quando si programma la scelta, il programma viene memorizzato nella memoria flash. 13:20.780 --> 13:24.940 In questo modo quando si spegne la corrente il tuo programma è ancora sul chip quando lo riaccendi. 13:25.520 --> 13:26.910 È una memoria flash. 13:26.930 --> 13:31.880 Così come le tue chiavette USP puoi riprogrammarle. 13:31.880 --> 13:36.190 Tuttavia ci sono altre scelte che puoi programmare solo in una volta. 13:36.320 --> 13:38.840 Hanno memoria eeprom. 13:39.140 --> 13:41.950 Nel caso dei chip PIC il numero sarebbe 16. 13:41.950 --> 13:43.560 Vedi ora 13:43.580 --> 13:43.990 Indietro. 13:43.990 --> 13:50.420 Non molto tempo fa la memoria flash era così prontamente disponibile ed economica che si potevano ottenere picconi 13:50.690 --> 13:53.330 che erano cancellabili dalla luce ultravioletta. 13:53.330 --> 13:54.440 Eccone uno qui. 13:56.030 --> 14:03.580 Avevano in realtà una finestra in cima e hai mostrato una forte luce ultravioletta attraverso la finestra e 14:03.580 --> 14:09.150 dopo pochi minuti la luce avrebbe effettivamente cancellato la memoria e potresti riprogrammarla. 14:09.160 --> 14:14.800 Questo lavoro richiedeva quello che chiamavano un masterizzatore U-V e ci volevano circa 20 minuti a mezz'ora per 14:14.800 --> 14:15.830 cancellare la memoria. 14:15.910 --> 14:21.400 Potresti quindi riprogrammare il tuo plettro e mettere un pezzo di nastro adesivo sulla finestra per tenerlo fuori 14:21.400 --> 14:22.880 e conservare il programma. 14:22.900 --> 14:29.500 Quindi se ordinate di scegliere microchip, probabilmente volete il tipo di flash perché sono i più facili 14:29.500 --> 14:30.610 da utilizzare. 14:30.610 --> 14:31.070 OK. 14:31.360 --> 14:32.900 Andiamo a programmare la nostra scelta.