فیلم آموزش تایمر در میکروکنترلرهای AVR – جلسۀ 6 آموزش AVR

فیلم آموزش تایمر در میکروکنترلرهای AVR جلسۀ ششم فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی یوبرد است. مباحث مربوط به تایمر را در دو جلسه ارائه کرده ایم. در این جلسه به تایمرهای 8 بیتی میکروکنترلرهای AVR می پردازیم. در جلسۀ بعد، تایمرهای 16 بیتی این میکروکنترلرها را تشریح می کنیم. تایمرها در میکروکنترلرها چند وظیفۀ اصلی دارند. زمان سنجی، شمارش پالس، ایجاد زمان های منظم و ساخت شکل موج PWM.در میکروکنترلرهای پیشرفته تر مثل میکروکنترلرهای STM32، چند نوع تایمر وجود دارد و این تایمرها امکانات متعددی دارند. اما در میکروکنترلرهای AVR، تایمرها ساده تر هستند و امکانات کمتری دارند. این تایمرها برای میکروکنترلرهای AVR و پروژه های مبتنی بر این میکروکنترلرها می توانند کافی باشند. در میکروکنترلر ATmega128A، چهار تایمر وجود دارد. تایمرهای شمارۀ صفر و 2، تایمرهای 8 بیتی هستند و تایمرهای شمارۀ 1 و 3 تایمرهای 16 بیتی هستند. ویژگی مهم تایمر صفر این است که می تواند به صورت آسنکرون کار کند. یعنی با منبع کلاک خارجی 32768 هرتز کار کند و می توان با آن یک RTC ساخت. ویژگی تایمر 2 این است که قابلیت کانتر هم دارد. یعنی منبع کلاک آن می تواند سیگنالی از خارج از میکروکنترلر باشد. در این صورت می توان از آن برای شمارش پالس استفاده کرد. ویژگی تایمرهای 1 و 3 در AVR این است که قابلیت Capture دارند و همچنین در خروجی می توانند سه شکل موج PWM بسازند. در همۀ تایمرهای میکروکنترلر ATmega128A، قابلیت ساخت شکل موج PWM وجود دارد. این تایمرها دارای مدهای عملیاتی مختلفی هستند. در تایمرهای 8 بیتی در AVR، تعداد 4 مد و در تایمرهای 16 بیتی در AVR تعداد 15 مد وجود دارد. آنچه که اهمیت دارد، یادگیری روش راه اندازی تایمر است. چرا که تایمرها بسیار پر کاربرد هستند و در اغلب پروژه از آنها استفاده می شود. می توان گفت تقریباً هیچ پروژۀ جدی و عملیاتی وجود ندارد که از تایمرها در آن استفاده نشده باشد. بنابراین یادگیری کار با تایمرها در میکروکنترلرها اهمیت فراوان دارد. در این جلسه به آموزش تایمر 8 بیتی در AVR می پردازیم. در ادامه موضوعات مورد بحث آموزش تایمر در میکروکنترلرهای AVR را بیان می کنیم.

تایمرهای میکروکنترلرهای AVR

تایمر صفر در AVR

تایمر 2 در AVR

فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

تصویر 1 – آموزش تایمرهای 8 بیتی AVR

سرفصل های فیلم آموزش تایمر در میکروکنترلرهای AVR

مباحث جلسۀ آموزش تایمر در AVR به صورت زیر است:

• تعریف و عملکرد تایمر: که تعریف تایمر و عملکرد آن را بیان می کنیم و آی سی های شمارنده و واحدهای تایمر میکروکنترلرها را توضیح می دهیم.
• بررسی عبارات و اصطلاحات و مباحث مربوط به تایمر: که عبارتند از منبع کلاک، تقسیم فرکانسی، انواع شمارش صعودی و نزولی و هر دو با هم، تایمر کانتر در AVR و تفاوت تایمر و کانتر، رجیستر شمارنده، رجیستر مقایسه، دورۀ تناوب تایمر، خروجی های تایمر (سرریز و مقایسه)، ورودی های تایمر (کپچر)، وقفه های تایمر، Duty cycle، موج PWM، مدهای تایمر در AVR، امکانات دیگر تایمرها و … .
• کاربردهای تایمر: که این کاربردها را به چهار دستۀ «ایجاد وقفه های زمانی دقیق»، «تولید شکل موج PWM»، «زمان سنجی» و «شمارش» تقسیم می کنیم.
• معرفی انواع دیگر تایمر: که تایمر Watchdog، تایمرهایی با نام PWM و SysTick و Motor control و … در میکروکنترلرها، انواع دیگر تایمر هستند.
• آموزش تایمرهای 8 بیتی AVR: که به آموزش تایمر صفر در AVR و آموزش تایمر 2 در AVR می پردازیم. پایه های ورودی کلاک خارجی، آسنکرون بودن تایمر 0، شمارنده در AVR، مقسم های فرکانسی، بلوک دیاگرام تایمر صفر، وقفه های تایمر در AVR و تشریح مدهای تایمر 8 بیتی در AVR و نکات مربوط به آنها، مباحث این بخش هستند.

تصویر 2 – آموزش تایمرهای میکروکنترلرهای AVR، مد PWM سریع در تایمرهای 8 بیتی

• رجیسترهای تایمرهای 8 بیتی AVR: که به آموزش رجیسترهای تایمر در AVR برای تایمرهای 8 بیتی می پردازیم. در این بخش رجیسترهای TCCR و TCNT و OCR و ASSR و TIMSK و TIFR و SFIOR را تشریح و بررسی می کنیم.
• نمونه کد تایمر 8 بیتی در AVR: که در این بخش نمونه کدهای تایمرهای 8 بیتی را بررسی می کنیم. ساخت وقفه های زمانی منظم با تایمر، ساخت وقفه های زمانی متغیر با تایمر، فرکانس متر ساده ، نمونه کد RTC با تایمر آسنکرون AVR، شمارش پالس با AVR، ساخت PWM با AVR و ساخت PWM فرکانس متغیر با AVR از نمونه کدهای مهم برای راه اندازی تایمر در AVR هستند.

تشریح مباحث فیلم آموزش تایمر در میکروکنترلرهای AVR به گونه ای است که دانش پذیر پس از آن می تواند تایمرهای 8 بیتی را به روش های متعدد و با درکی عمیق در پروژه ها به کار گیرد.

تایمرهای میکروکنترلرهای STM32

کپچر در میکروکنترلرهای STM32

کنترل دور موتور با STM32

راه اندازی تایمر در LPC1768

پیش نمایش – نمونه کد وقفه های زمانی منظم با تایمر AVR