ATtiny85 adalah mikrokontroler 8-bit kecil yang dirancang untuk tugas kontrol sederhana di mana penggunaan ruang dan daya penting. Ini menggabungkan memori, timer, input analog, dan komunikasi serial dalam paket 8-pin. Artikel ini memberikan informasi terperinci tentang spesifikasi, pinout, struktur internal, pengaturan daya dan jam, pemrograman, sirkuit, dan masalah umum.
Ikhtisar ATtiny85
ATtiny85 adalah mikrokontroler 8-bit ringkas yang dirancang untuk tugas kontrol sederhana di mana ruang, konsumsi daya, dan jumlah komponen harus dijaga agar tetap rendah. Faktor bentuk 8-pinnya membantu mengurangi ukuran sirkuit, kompleksitas kabel, dan biaya sistem sambil tetap menyediakan fungsionalitas kontrol dasar.
Meskipun sudah lama hadir di pasar, ATtiny85 tetap banyak digunakan karena stabilitasnya, dokumentasi yang kuat, dan kompatibilitas dengan alat pengembangan umum. Ini beroperasi di rentang tegangan yang luas dan mendukung beberapa opsi jam, sehingga cocok untuk desain yang ringkas dan berdaya rendah yang membutuhkan perilaku yang andal dan dapat diprediksi.
Spesifikasi Teknis ATtiny85
| Tidak. Pin | 8 |
|---|---|
| CPU | RISC 8-Bit AVR |
| Tegangan Operasi | 1,8 hingga 5,5 V |
| Memori Program | 8K |
| Jenis Memori Program | Kilat |
| RAM | 512 Byte |
| EEPROM | 512 Byte |
| Jumlah Saluran ADC ADC | 10-Bit 4 |
| Komparator | 1 |
| Paket | PDIP (8-Pin) SOIC (8-Pin) TSSOP (8-Pin) QFN/MLF (20-Pin) |
| Osilator | hingga 20 MHz |
| Pengatur waktu (2) | Pengatur Waktu 8-Bit |
| Reset Daya yang Ditingkatkan | Iya |
| Pengatur Waktu Nyalakan | Iya |
| Pin I/O | 6 |
| Pabrikan | Microchip |
| SPI | Iya |
| I2C | Iya |
| Pengatur Waktu Pengawas | Iya |
| Deteksi coklat (BOD) | Iya |
| Atur ulang | Iya |
| USI (Antarmuka Serial Universal) | Iya |
| Suhu Pengoperasian Minimum | -40 C |
| Suhu Operasi Maksimum | 125 C |
Konfigurasi Pinout ATtiny85
| Sematkan | Nama | Fungsi Utama |
|---|---|---|
| 1 | PB5 | RESET, GPIO (jika sekering diganti) |
| 2 | PB3 | GPIO, ADC |
| 3 | PB4 | GPIO, ADC |
| 4 | GND | Tanah |
| 5 | PB0 | GPIO, PWM, KEMENDAR KEMENHU |
| 6 | PB1 | GPIO, PWM, MISO |
| 7 | PB2 | GPIO, ADC, SCK |
| 8 | VCC | Sumber Daya listrik |
ATtiny85 tersedia dalam paket PDIP-8 dan QFN/MLF-20. Keduanya berbagi sirkuit internal yang sama, tetapi susunan pinnya berbeda. Paket PDIP-8 hanya mengekspos pin dasar dan lebih mudah digunakan di sirkuit dasar, sedangkan paket QFN/MLF-20 menyertakan pin tambahan yang ditandai sebagai tidak terhubung.
Sebagian besar pin mendukung banyak fungsi. Satu pin dapat bertindak sebagai input atau output digital, membaca sinyal analog, menghasilkan output PWM, atau mendukung komunikasi serial. Desain multifungsi ini memungkinkan ATtiny85 tetap kecil sekaligus menawarkan fleksibilitas. Pin RESET juga dapat dikonfigurasi sebagai pin dengan mengubah pengaturan sekering, meskipun ini menghilangkan kemampuan reset eksternal.
Diagram Blok ATtiny85
ATtiny85 dibangun di sekitar inti pemrosesan AVR yang menjalankan instruksi yang disimpan dalam memori Flash. SRAM digunakan untuk data sementara selama pengoperasian, sedangkan EEPROM menyimpan data non-volatil yang harus disimpan saat daya dilepas. Penghitung program, penunjuk tumpukan, dan register mengelola alur instruksi dan pemrosesan data.
Fungsi pengaturan waktu ditangani oleh dua pengatur waktu 8-bit internal dan pengatur waktu pengawas. Pengawas meningkatkan keandalan dengan mengatur ulang perangkat jika eksekusi program normal berhenti. Osilator internal menyediakan sinyal jam, dan kontrol waktu terpusat menyinkronkan semua modul internal.
Operasi input dan output dikelola melalui register port yang terhubung langsung ke pin eksternal. Perangkat ini juga mengintegrasikan sirkuit analog seperti ADC dan komparator. Semua blok internal dihubungkan melalui jalur data bersama, memungkinkan komunikasi yang efisien antara memori, logika pemrosesan, dan I/O.
Pengaturan Daya, Jam, dan Sekering ATtiny85
• ATtiny85 menyertakan osilator RC internal, memungkinkan pengoperasian tanpa komponen jam eksternal.
• Sumber atau kristal jam eksternal dapat digunakan jika diperlukan akurasi waktu yang lebih tinggi.
• Pengaturan sekering mengontrol sumber jam, penundaan startup, tingkat deteksi brown-out, dan perilaku pin RESET.
• Beroperasi pada kecepatan clock yang lebih rendah mengurangi konsumsi daya dan kebisingan listrik.
• Deteksi brown-out meningkatkan stabilitas pada tegangan suplai rendah tetapi sedikit meningkatkan penarikan arus.
Batas GPIO ATtiny85 dan Pengoperasian yang Aman
• Pin GPIO ditujukan untuk kontrol sinyal dan tidak boleh memasok daya ke beban eksternal.
• LED yang terhubung ke pin GPIO memerlukan resistor pembatas arus untuk mencegah kerusakan.
• Motor, relai, dan perangkat arus tinggi lainnya harus dikontrol menggunakan transistor eksternal atau MOSFET.
• Resistor pull-up internal dapat diaktifkan untuk menyederhanakan koneksi tombol dan sakelar.
• Semua tegangan GPIO harus tetap dalam batas yang ditentukan untuk menghindari kerusakan permanen.
ATtiny85 ADC dan Kemampuan Analog
| Fitur | Deskripsi |
|---|---|
| Resolusi ADC | 10-bit |
| Saluran masukan | Hingga 4 |
| Opsi referensi | VCC atau referensi internal |
| Mode khusus | Tidur Pengurangan Kebisingan ADC |
ATtiny85 memiliki fitur konverter analog-ke-digital bawaan yang mengukur perubahan tingkat tegangan dan mengubahnya menjadi nilai digital. Kualitas pengukuran tergantung pada tegangan referensi yang stabil, koneksi daya yang bersih, dan perutean sinyal yang tepat. Menggunakan mode tidur Pengurangan Kebisingan ADC membantu menurunkan kebisingan internal selama konversi, yang meningkatkan konsistensi membaca dan keandalan secara keseluruhan.
Komunikasi Serial ATtiny85 dengan USI
ATtiny85 mendukung komunikasi serial melalui Universal Serial Interface (USI). Antarmuka fleksibel ini dapat dikonfigurasi melalui firmware untuk beroperasi dalam mode SPI atau mendukung komunikasi gaya I²C. Dengan menggunakan satu blok perangkat keras bersama, perangkat mempertahankan ukuran yang ringkas sambil tetap memungkinkan pertukaran data dasar.
Karena USI sangat bergantung pada kontrol perangkat lunak, diperlukan manajemen waktu yang cermat. Sangat cocok untuk tugas komunikasi yang sederhana dan berkecepatan rendah tetapi menawarkan lebih sedikit fitur otomatisasi daripada periferal SPI atau I²C khusus yang ditemukan di mikrokontroler yang lebih besar.
Pemrograman ATtiny85 Melalui Arduino IDE
• ATtiny85 dapat diprogram di Arduino IDE setelah memasang inti yang kompatibel dengan ATtiny.
• Pemrograman dilakukan menggunakan pemrogram USB atau pengaturan Arduino sebagai ISP.
• Pengaturan papan di Arduino IDE harus sesuai dengan kecepatan clock yang dipilih dan tegangan pengoperasian ATtiny85.
• PIN yang digunakan dalam kode berbeda dari tata letak pin fisik, sehingga harus diperiksa dengan cermat sebelum memasang kabel.
Sirkuit ATtiny85 yang Andal Minimal
Sirkuit ini hanya menggunakan komponen dasar yang diperlukan untuk operasi yang stabil. Pin VCC dan GND memasok daya, memungkinkan logika internal berfungsi dengan benar. Osilator internal mengontrol waktu, sehingga tidak diperlukan komponen jam eksternal.
LED yang terhubung melalui resistor 47 Ω menunjukkan kontrol keluaran sambil melindungi LED dan pin GPIO. Pin RESET tetap dapat diakses untuk pemrograman ulang atau memulai ulang perangkat. Dengan komponen eksternal yang sangat sedikit, pengaturan ini memberikan dasar yang sederhana dan andal untuk aplikasi dasar.
ATtiny85 Masalah Umum dan Pemeriksaan Cepat
| Masalah | Apa yang Harus Diperiksa atau Diperbaiki? |
|---|---|
| Pengunggahan kode gagal | Periksa kabel ISP dan konfirmasikan pengaturan sekering RESET |
| Waktu yang salah | Memverifikasi sumber jam yang dipilih dan konfigurasi sekering |
| Pembacaan ADC tidak stabil | Tingkatkan pembumian dan tambahkan kapasitor decoupling yang tepat |
| Kesalahan komunikasi | Tinjau pengaturan pengaturan dan pengaturan waktu USI |
| Pin yang terlalu panas | Menurunkan arus beban dan menggunakan komponen driver eksternal |
Kesimpulan
ATtiny85 menyatukan fitur kontrol inti dalam bentuk yang sangat ringkas. Spesifikasi, fungsi pin, blok internal, dan pengaturan dayanya menjelaskan cara operasinya di sirkuit nyata. Dengan penanganan GPIO yang tepat, penggunaan ADC, pengaturan serial, dan sirkuit minimal, ATtiny85 dapat dipahami dengan jelas dan diterapkan dalam desain yang stabil dan berdaya rendah.
Pertanyaan yang Sering Diajukan [FAQ]
Berapa banyak daya yang digunakan ATtiny85?
Penggunaan daya tergantung pada tegangan suplai, kecepatan clock, dan fitur aktif. Kecepatan clock yang lebih rendah dan menonaktifkan periferal yang tidak digunakan mengurangi konsumsi arus.
Apakah ATtiny85 membutuhkan jam eksternal?
Tidak. ATtiny85 memiliki osilator RC internal dan dapat beroperasi tanpa komponen jam eksternal. Jam eksternal hanya diperlukan untuk akurasi waktu yang lebih tinggi.
Bisakah pin RESET digunakan sebagai pin I/O normal?
Ya. Pin RESET dapat dikonfigurasi sebagai GPIO menggunakan pengaturan sekering. Ini menonaktifkan pemrograman ISP standar dan memerlukan pemrograman tegangan tinggi untuk memprogram ulang perangkat.
Bisakah ATtiny85 menggerakkan motor atau relai secara langsung?
Tidak. Pin GPIO ATtiny85 hanya untuk kontrol sinyal. Motor dan relai harus digerakkan menggunakan transistor eksternal atau MOSFET.
Mengapa pembacaan ATtiny85 ADC tidak stabil?
Pembacaan ADC yang tidak stabil biasanya disebabkan oleh kebisingan daya atau pentanahan yang buruk. Menambahkan kapasitor decoupling yang tepat dan menggunakan mode Pengurangan Kebisingan ADC meningkatkan stabilitas.