Koliko se mikrokontroleri koriste danas?

Mikrokontroler je minijaturni kompjuter i sastavni je dio uređaja, opreme, mašina svih vrsta. Na slici 1. prikazano je nekoliko proizvoda u koje je, radi ostvarivanja njihovih posebnih funkcionalnosti, ugrađen mikrokontroler. Ako proizvod ima komandno dugme i digitalni ekran za prikazivanje podataka, vjerovatno je u njega ugrađen mikrokontroler.

Pokušajte da napravite listu u kojoj bi bili nabrojani koliko uređaja sa mikrokontrolerom svakodnevno koristite. Evo primjera: akose Vaš radio-budilnik iznenada začuje ujutru, pa trgnuti iz sna pritiskate dugme da isključite alarm, onda je to interakcija sa mikrokontrolerom u radiju. Zagrijavanje hrane u mikrotalasnoj rerni ili poziv preko mobilnog telefona je takođe upravljanje tim uređajima preko mikrokontrolera. Ovo bi bio samo početak liste, a mogli bi da slijede: daljinski upravljači (televizori, zaključavanje-otključavanje), kalkulatori, zidni satovi itd. Vidjećete da je lista aparata sa ugrađenim mikrokontrolerima jako velika i da iz dana u dan postaje sve duža.

Basic Stamp 2 ^® - Vaš novi mikrokontroler

Basic Stamp 2^® modul, proizvod kompsnijr Parallax Inc., SAD, prikazan na slici 1-2, sadrži ugrađen mikrokontroler (najveći čip crne boje!). Ostale komponente na Basic Stamp 2^® modulu takođe se nalaze na apratima za domaćinstvo u svakodnevnoj upotrebi. Mikrokontroler i ostale komponente modula zajedno,nazivaju se ugrađeni kompjuterski sistem ili skraćeno "ugrađeni sistem-embeded system". Najčešće ovakvi moduli se nazivaju samo "mikrokontroleri".
Praktićni radovi koji se razvijaju u ovom priručniku vode korisnika kroz izradu elektronskih kola sličnih onima koja se mogu naći u aparatima za domaćinstvo ili tehničkim uređajima najnovije tehnologije. Tokom rada pisaće se takođe kompjuterski programi. Oni će Basic Stamp 2^® modulu omogućiti da koristi elektronska kola i kroz njih proslijeđuje instrukcije do djelova uređaja koji treba da obave određene korisne funkcije. U ovom tekstu, "Basic Stamp" se odnosina Basic Stamp 2 mikrokontrolerski modul. Osmišljen i proizveden u komapnaiji Parallax Incorporated, ime ovog modula se najčešće skraćuje na BS2. To je privi u nizu modula na slici 1-3, a naredni moduli razlikuju se po nekim karaktaristikama: veća brzina, više memorije, dodatne funkcionalnosti itd. O ovome se može saznati više ako se slijedi link Compare Basic Stamp Modules

Zadivljujuće su mogućnosti primjene BS2^® mikrokontrolera

Tehnički aparati za domaćinstvo nijesu jedini uređaji koji sadrže mikrokontroler. Roboti, teške mašine, automobili, vazduhoplovi, sondažne rakete i drugi proizvodi modernih tehnologija sadrže mikrokontrolere. Evo nekoliko primjera proizvoda u kojima su Basic Stamp moduli sastavni dio konstrukcije.
Roboti se kreiraju tako da mogu da rade mnoge stvari: od pomaganja studentima da nauče više o mikrokontrolerima, kose travu, rješavaju složene mehaničke zadatke. Na slici 1-4 prikazani su dva robota, na kojima BASIC Stamp 2 mikrokontroleri da primaju podatke od senzora, upravljaju motorima i komuniciraju sa drugim kompjuterima.Robot na lijevoj strani je Boe-Bot^® , proizvod kompanije Parallax Inc. Oni će se detaljnije razmatrati u poglavlju o Robotici ovog priručnika. Na desnoj strani slike je daljinski upravljana podmornica (DUP), a konstruisana je i testirana u okviru MATE programa (Marine Advanced Technology Education-strudije savremenih pomorskih tehnologija), Summer Teachers Institute. Operators view a TV displaying what the ROV sees through a video camera and control it with a combination of hand controls and a laptop. Its BASIC Stamp measures depth and temperature, controls the vertical thrust motor, and exchanges information with the laptop. MATE coordinates regional and international ROV competitions for students at levels ranging from middle school to university. tokom Summer Teachers Institure (Ljetnje Škole Nastavnika). Opreatori vide TV prikaz što DUP vidi kroz video kameru i upravljaju kamerom kombinovanjem ručnih komandi i kompjutera. Basic Stamp podmorinice mjeri dubinu i temperaturu, upravlja vertikalnim pogonom motora i razmjenjuje informacije sa kompjuterom. Program MATE koordinira regionalna i internacionalna takmičenja učenika i studenata.
Drugi roboti rješavaju složene zadatke. Jedan robot ostvaruje daljinsko upravljanje letom, prikazano lijevo na slici 1-5. Ovaj robot su napravili i testirali studenti Mašinskog fakulteta na Univerzitetu Irvin - Kalifornija. Oni su koristili Basic Stamp modul da ostvare komunikaciju sa satelitskim globalnim sistemom određivanja lokacije (GPS- global positioning system), tako da se stalno znaju visina i pozicija objekta koji leti. Basic Stamp mikrokontroler takođe očitava vrijednosti senzora visine i upravlja parametrima pogonskog motora, kako bi objekat letio pravilno. Robota, mehaničku stonogu, na desnoj strani slike 1-5, konstruisao je i napravio jedan od profesora na Nanvang Tehničkom Univerzitetu u Singapuru. On ima više od 50 Basic Stamp mikrokontrolera sadržano u konstrukciji. Mikrokontroleri su povezani (mreža) pa se ostvaruje usklađuje kretanje svakog segmenta (skupa noga) stonoge. Robot kao mehanička stonoga pomaže boljem razumijevanju načina funkcionisanja rješenja u prirodi, ali ovakva konstrukcija može razmatrana kao mogućnost primjene u istraživanju udaljenih lokacija ili čak drugih planeta.
Roboti mogu, koristeći mikrokontrolere, da obavljaju i svakodnevne zadatke, kao naprimjer košenje trave. BASIC Stamp modul unutar mašine za košenje trave, prikazane na slici 1-6, obezbjeđuje da se ona kreće unutar zadatog prostora na travnjaku, ali ima i senzore koji uočavaju prepreke, daju informacije mikrokontroleru, koji onda prosljeđuje instrukciju za zaobilaženje. Mikrokontroleri se koriste u naučnim projektima, koji obuhvataju razvoj naprednih tehnologija i istraživanje kosmosa. Metereološka stanica, prikazana na slici 1-7 lijevo, prikuplja podatke o okolini koji se odnose na jrazlaganje posmatranog koralnog grebena. BASIC Stamp modul unutar nje, prikuplja ove podatke od mnogobrojnih senzora i čuva ih za razmatranje naučnicima. Podmornica u centru slike 1-7 istražuje dubine, a njenim pogonom, kamerama i svijetlom upravljaju BASIC Stamp moduli Raketa prikazana na slici 1-7 desno, je dio takmićenja u lansiranju istraživaćkih raketa u kosmos. Niko nije pobjednik, ali ova raketa je to skoro uspjela. BASIC Stamp mikrokontroler je upravljao kompletnim nizom lansirnih opreacija i upravljanje raketom tokom leta. Jasno se vidi,da poćev od kućnih uređaja svih vrsta, preko dostignuća naprednih tehnologija do vasionskih istraživanja, mikrokontroleri daju osnovu koja je potrebna da se poćne sa projektima. Praktični zadaci u ovom priručniku omogućavaju eksperimentisanje i učenje, kako stvarati kompleksne konstrukcije, koje se mogu sresti u svim novim projektima savremenih tehnologija. Zadaci omogućavaju izradu elektronskih kola za digitalne ekrane, senzore i komandovanje kretanjem. Zatim se prelazi na povezivanje ovih kola sa BASIC Stamp 2 modulom a onda se piše kompjuterski program koji će omogućiti upravljanje prikazom podataka, prikupljati podatke od senzora i davatii instrukcije za kretanje. Ipak, biće govora o mnogim važnim detaljima iz elektronike i kompjuterskog programiranja. Na osnovu ovoga što je izloženo do sada, , čitaoc može da nađe inspiraciju da počne da radi na sopstvenim novim primjenama i boljim uređajima.