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Premier schéma à microcontrôleur avec un ATtiny2313
Beaucoup de mes étudiants se sont montrés perplexes en regardant le brochage d'un microcontrôleur, qu'on trouve sur l'une des premières pages de la description du circuit.
Chaque patte est associée à un ou plusieurs noms, tous un peu incompréhensibles pour un débutant.
Essayons donc d'y voir plus clair, et d'identifier les pattes indispensables à la réalisation d'un premier montage fonctionnel à microcontrôleur. Il nous faut identifier trois groupes de pattes: les alimentations, les pattes de programmation et les pattes d'entrées-sorties pour l'application proprement dite.
Les microcontrôleurs sont réalisés en technologie CMOS, et nécessitent une alimentation unique.
Les AVR acceptent une tension comprise entre 2.7et 5.5 volt. Deux piles AA ou AAA 1.5 volt en série peuvent donc convenir. La borne négative de l'alimentation est désignée Gnd (Ground=masse). C'est la patte 10 du ATtiny2313. La borne positive est appelée Vcc, c'est la patte 20.
La patte /RESET est la patte 1. Ignorons pour le moment le fait que cette patte a aussi d'autres noms (PA2, etc). Le /RESET est une entrée du circuit. Notez la barre sur son nom: cela signifie que l'entrée est active à zéro. On le note aussi, comme dans ce texte, avec le signe / (slash) précédent le nom. Il sera donc nécessaire de fixer à l'état 1 la patte /RESET pour le fonctionnement normal du microcontrôleur. C'est une résistance reliée au Vcc qui va jouer ce rôle. On parle de résistance de rappel (pull-up: tirer vers le haut). Une valeur d'environ 10 kOhm convient dans ce cas.
La programmation des AVR se fait par l'intermédiaire de trois signaux: MOSI, MISO et SCK. Il n'est pas nécessaire de comprendre le rôle exact de ces signaux, qui sont générés par le programme AVRISP qui tourne sur le PC et transmis par le dongle de programmation. Notons toutefois qu'il s'agit du signal d'horloge (Spi ClocK), de l'entrée du microcontrôleur (Master Out Slave In) et de la sortie du microcontrôleur (Master In Slave Out). Ces trois signaux correspondent aux pattes 17 à 20.
Les autres pattes de l'ATtiny2313 sont les pattes d'entrée-sortie. Elles sont regroupées en 3 ports: PORTA, PORTB et PORTD. Notez tous les ports ne sont pas complets, et que les pattes de programmation font aussi partie du PORTB. En prenant quelques précautions, on peut aussi les utiliser comme entrées-sorties. Par contre, la programmation par le connecteur AVR-ISP n'est plus possible si la patte /Reset n'est par réservée exclusivement à cette fonction. On peut donc dire qu'en pratique, l'ATtiny2313 a 17 pattes d'entrée-sortie.
Il nous reste maintenant à choisir notre application. Prenons la plus simple: une seule patte du microcontrôleur sera utilisée, pour y brancher une diode lumineuse (LED) avec une résistance de limitation du courant reliée en série vers la masse. Nous avons donc maintenant le schéma complet de notre montage.
Notez la présence d'un condensateur de découplage entre le + et le -. Les électroniciens savent qu'il est utile pour filtrer l'alimentation. Appréciez le simplicité: seulement 5 composants et un connecteur. Ce connecteur AVR-ISP permet à la fois d'apporter l'alimentation à notre montage, ainsi que les signaux de programmation et le Reset, dans la phase de développement du programme correspondant à l'application.