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Selbst ein absoluter Neuling in der Welt der Elektronik stößt auf den Namen Atmel(AT). Darunter, oder besser gesagt zu der AVR-Familie, gehört der ATTiny85, der Protagonist des heutigen Artikels. ATiny Boards wurden ursprünglich 1996 von Atmel entwickelt, wurden aber 2016 von Microchip Technology übernommen. Dennoch ist es leicht, beide Namen nebeneinander zu finden. Der ATtiny ist auch als TinyAVR bekannt und hat weniger Funktionen, weniger I/O-Pins und weniger Speicher als andere Chips der AVR-Serie. Warum sind sie so beliebt? Sicherlich wegen seiner Flexibilität und seiner geringen Größe. Mit der Erfindung solch kleiner, flexibler Mikrocontroller sind elektronische Projekte nahtlos und einfacher zu entwickeln geworden.
Was machen 8-Bit-Controller?
Ein 8-Bit-Mikrocontroller ist ein Mikrocontroller-Typ, der in der Lage ist, 8 Bits an Daten gleichzeitig zu verarbeiten – daher der Name. Er besteht aus einer Zentraleinheit (CPU) mit einer 8-Bit-Architektur.
Als Winzling wird er in erster Linie dazu verwendet, bestimmte Funktionen innerhalb eines größeren Systems auszuführen. So werden Mikrocontroller beispielsweise in Klimaanlagen eingesetzt, um die Temperatur automatisch zu steuern und zu regeln.
Es ist erwähnenswert, dass es je nach Datenbreite, oder fachmännischer: der Größe des Datenbusses, verschiedene Arten von Mikrocontrollern gibt, wie den 8-Bit-Mikrocontroller, den 16-Bit-Mikrocontroller oder den 32-Bit-Mikrocontroller.
Und so haben 8-Bit-Mikrocontroller eine geringe Verarbeitungsleistung, so dass sie nur einfache Befehle verarbeiten können, während 16-Bit-Mikrocontroller mehr haben, so dass sie komplexe Befehle, höhere Taktraten für eine schnellere Datenverarbeitung oder einen größeren Wertebereich (bis zu 65535 im Gegensatz zu 8-Bit 0-255) verarbeiten können. Das bedeutet jedoch nicht, dass sie zugunsten der Popularität ihrer größeren Nachfolger in Vergessenheit geraten sind.
8-Bit Welt
8-Bit-Architekturen, d.h. solche, bei denen die Datenverarbeitung und -speicherung auf Teilen von 8-Bit-Informationen stattfindet, erleben eine regelrechte Renaissance. Trends in der Internetkultur sind dynamisch und ändern sich oft je nach den Vorlieben der Benutzer und dem technologischen Fortschritt, aber in den letzten Jahren hat das Interesse am Retro-Stil, einschließlich der 8-Bit-Ästhetik, zugenommen.
Für viele Menschen, insbesondere für diejenigen, die in derVideospiel-Ära der 1980er und 1990er Jahreaufgewachsen sind, wecken 8-Bit-Grafiken nostalgische Gefühle. Das erinnert sie an eine Zeit, in der Computerspiele in Bezug auf die Grafik relativ einfach, aber dennoch herausfordernd und abenteuerlich waren. Die 8-Bit-Ästhetik ist recht einfach und leicht zu reproduzieren, was sie für Online-Schöpfer aller Art attraktiv macht, von Memes über Musik bis hin zu Spielen, bei denen die Beschränkung auf Pixel und Farben es den Künstlern ermöglicht, sich auf den Inhalt selbst zu konzentrieren und nicht auf hochentwickelte Grafiken.
Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass 8-Bit-Musik zum Beispiel nicht unbedingt auf 8-Bit-Controllern erstellt wird. Der Begriff bezieht sich eher auf Musik, die auf der Grundlage von Klängen älterer Computersysteme und Videospielkonsolen erstellt wurde, die auf die Erzeugung von Klängen mit einer Abtasttiefe von 8 Bit beschränkt waren, und bezieht sich daher eher auf die Klangqualität als auf die Controller selbst. Obwohl… nicht unbedingt. Beispiel? Der besagte ATTiny85.
Der Mikrocontroller kann so programmiert werden, dass er Klänge erzeugt, die der 8-Bit-Ästhetik entsprechen. Er kann an verschiedene Arten von Lautsprechern oder andere Audiogeräte angeschlossen werden, um Klangsequenzen abzuspielen, die denen in älteren Computerspielen ähneln. Im Internet sind Bibliotheken und Programmier-Frameworks zu finden, mit denen sich Klänge auf Mikrocontrollern leicht erzeugen lassen. Dies trägt zu ihrer Beliebtheit bei den Urhebern elektronischer Musik bei, und Enthusiasten können mit Klängen experimentieren und einzigartige Kompositionen schaffen.
Eigenschaften des ATTiny85
Der ATTiny85 ist ein kleiner, aber leistungsstarker Mikrocontroller aus der AVR-Familie. Die AVR-Familie selbst bezieht sich auf eine Familie von Mikrocontrollern, die auf einer RISC-Architektur (Reduced Instruction Set Computing) basieren. Kurz zu den Begriffen: Der Name „AVR“ ist kein Akronym, sondern stand ursprünglich für „Alf and Vegard’s RISC processor“, was sich auf die beiden Ingenieure bezieht, die bei Atmel an dem Projekt gearbeitet haben. AVRs sind für ihren geringen Stromverbrauch bekannt, was sie ideal für batteriebetriebene Anwendungen macht. Doch lassen Sie uns zum ATTiny85 selbst zurückkehren.
Der ATTiny85 Prozessor basiert auf einer RISC-Architektur und arbeitet mit einer Taktfrequenz von bis zu mehreren Megahertz. Bei dem Speicher handelt es sich sowohl um den Flash-Speicher zum Speichern des Programms als auch um den RAM-Speicher zum Speichern temporärer Daten.
Der ATTiny85 verfügt über mehrere E/A-Pins, die als Eingänge oder Ausgänge programmiert werden können und so die Interaktion mit externen Geräten ermöglichen. Er kann über verschiedene Protokolle wie SPI, I2C oder UART kommunizieren. Er arbeitet zwischen 1,8V und 5,5V, was ihn flexibel in Bezug auf die Stromquelle macht.
Zur Programmierung des ATTiny85-Mikrocontrollers können Sie verschiedene Entwicklungsumgebungen wie Arduino IDE oder Atmel Studio verwenden. Die Programme, manchmal auch ‘Sketches’ genannt, werden in C/C++ oder in der für Anfänger leichteren Arduino-Sprache geschrieben.
Wie der ATTiny85 funktioniert - Beispiele
Das kompilierte Programm wird mit einem Programmiergerät in den Flash-Speicher des Mikrocontrollers geladen. Der bereits erwähnte Arduino ist für diese Aufgabe gut geeignet. Ein einfaches Projekt, das oft pädagogisch eingesetzt wird, ist ein einfaches Blinklicht. Sobald die LED mit dem Mikrocontroller-Pin verbunden ist, kann der ATTiny85 so programmiert werden, dass er die LED ein- und ausschaltet, was eine Grundlage für fortgeschrittenere Projekte darstellt.
Beim analogen Lesen kann der ATTiny85 verwendet werden, um Daten von Sensoren zu lesen, zum Beispiel von Licht- oder Temperatursensoren. Der Mikrocontroller kann auch mit anderen Geräten über das I2C-Protokoll kommunizieren, was umfangreiche Projekte mit Sensoren oder Displays ermöglicht. Im Internet und in den Materialien der Hersteller finden Sie viele Tutorials, Projekte und Communities zum ATTiny85, was sowohl das Lernen und die Fehlersuche erleichtert als auch beweist, dass der Mikrocontroller nach wie vor recht beliebt ist.
Thermometer mit Temperatursensor wie z.B. DS18B20? Elektronisches Schloss mit Druckknopf? Ein Näherungserkennungssystem oder einfach ein Handsensor oder ein Berührungsschalter? Wie wäre es mit etwas Speziellerem – Einem kleinen elektronischen Musikinstrument mit Piezo-Lautsprecher und Ambientebeleuchtung? Der 8-bit ATTiny85 wartet auf weitere Ideen von Enthusiasten bei Botland!
