Kort forklart
En mikrokontroller er en liten datastyring som ofte bygges inn i et produkt. Den kan lese signaler fra sensorer og styre utganger etter et program.
Elektroniske kretser og nettverk · Kapittel 5
Mikrokontroller
I dette kapittelet lærer du hva en mikrokontroller er, og hvordan den kan lese signaler, kjøre et program og styre utganger.
Læringsmål
Dette skal du kunne
- forklare hva en mikrokontroller brukes til
- skille mellom inngang, utgang og program
- forklare hva sensor og aktuator betyr
- forklare forskjellen på mikrokontroller og vanlig datamaskin på enkelt nivå
- lage en enkel I/O-tanke for en liten styring
Fagstoff
Dette må du forstå
Innganger
Innganger kan få signal fra knapp, bryter, temperatursensor, lysføler eller avstandssensor. Programmet leser om signalet er aktivt eller hvilken verdi det har.
Utganger
Utganger kan styre LED, summer, display, relé eller motorstyring. En utgang må ikke belastes mer enn den tåler.
Program
Programmet bestemmer hva mikrokontrolleren gjør når signalene endrer seg. Et enkelt program kan si: hvis det er mørkt, slå på lys.
Sensor og aktuator
Sensoren registrerer noe. Aktuatoren gjør noe fysisk, for eksempel lys, lyd, bevegelse eller åpning av ventil.
Mikrokontroller og datamaskin
En datamaskin kan brukes til mange oppgaver samtidig. En mikrokontroller er ofte laget for én bestemt styringsoppgave i et produkt eller anlegg.
I/O-prinsipp
En liten styring
Sensor
Inngang
Program
Utgang
Aktuator
Signalgang
Fra innsignal til virkning
Sensor gir signal
En verdi eller av/på-tilstand kommer inn til mikrokontrolleren.
Programmet vurderer
Programmet sammenligner signalet med regler, grenser eller tid.
Utgang styres
Mikrokontrolleren setter en utgang høy, lav eller til en styrt verdi.
Aktuator reagerer
LED, relé, motor eller annen last gjør det programmet bestemmer.
Praktisk bruk
Hvor møter du dette?
- Temperaturstyring av vifte eller indikator.
- Lysstyring med LDR og LED.
- Enkel teller eller alarm med sensor og summer.
- Prototyping før en styring bygges som ferdig produkt.
Vanlige feil
- kobler last direkte til utgang uten å sjekke strømgrense
- glemmer felles 0 V mellom sensor og mikrokontroller
- bruker feil inngangstype for analogt eller digitalt signal
- mangler enkel I/O-liste før programmering
- tester programmet uten å kontrollere koblingen
Kort oppsummert
- Mikrokontrolleren leser innganger og styrer utganger.
- Programmet bestemmer reaksjonen.
- Sensorer gir informasjon, aktuatorer utfører handling.
- I/O-liste og koblingsskisse gjør arbeidet ryddigere.
Oppgaver og refleksjonsspørsmål
- Hva er forskjellen på en sensor og en aktuator?
- Hvorfor bør du lage en I/O-liste før du programmerer?
- Hva kan skje hvis en utgang belastes for hardt?
- Hva betyr felles 0 V i en styring?
- Lag et enkelt eksempel med én sensor, ett programvalg og én utgang.
- Forklar forskjellen på mikrokontroller og vanlig datamaskin med egne ord.