Applications de microcontrôleur

Du fait que les microcontrôleurs actuels ont une puissance de calcul suffisamment élevée, ce qui permet à un seul petit microcircuit de mettre en œuvre un appareil entièrement fonctionnel avec une petite taille, de plus, avec une faible consommation d'énergie, le prix des appareils directement complétés devient de plus en plus bas .

Pour cette raison, les microcontrôleurs peuvent être trouvés partout dans les unités électroniques d'appareils complètement différents : sur les cartes mères d'ordinateurs, dans les contrôleurs de lecteurs de DVD, les disques durs et à semi-conducteurs, dans les calculatrices, sur les panneaux de commande des machines à laver, des fours à micro-ondes, des téléphones, des aspirateurs nettoyeurs, lave-vaisselle, robots ménagers d'intérieur, relais programmables et automates, dans les modules de contrôle de la machine, etc.

D'une manière ou d'une autre, pratiquement aucun appareil électronique moderne ne peut aujourd'hui se passer d'au moins un microcontrôleur à l'intérieur.

Bien que les microprocesseurs 8 bits appartiennent au passé, les microcontrôleurs 8 bits sont encore largement utilisés aujourd'hui. Il existe de nombreuses applications où des performances élevées ne sont pas du tout requises, mais le facteur critique est le faible coût du produit final.Bien sûr, il existe des microcontrôleurs plus puissants capables de traiter de gros flux de données en temps réel (vidéo et audio par exemple).

Voici une courte liste de périphériques de microcontrôleur à partir desquels vous pouvez tirer des conclusions sur les domaines possibles et les domaines d'application disponibles de ces petites puces :

• ports numériques universels configurés pour l'entrée ou la sortie ;

• différentes interfaces d'E/S : UART, SPI, I ? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet ;

• convertisseurs numérique-analogique et analogique-numérique;

• comparateurs;

• modulateurs de largeur d'impulsion (contrôleur PWM);

• minuteries ;

• contrôleurs de moteur sans balais (et pas à pas);

• contrôleurs de clavier et d'affichage;

• émetteurs et récepteurs de radiofréquences;

• matrices intégrées avec mémoire flash ;

• minuterie de surveillance et générateur d'horloge intégrés.

Comme vous l'avez déjà compris, un microcontrôleur est un petit microcircuit sur lequel est monté un petit ordinateur. Cela signifie qu'à l'intérieur d'une petite puce se trouvent un processeur, une ROM, une RAM et des périphériques capables d'interagir à la fois entre eux et avec des composants externes, il vous suffit de charger le programme dans le microcircuit.

Le programme assurera le fonctionnement du microcontrôleur comme prévu — il pourra, selon le bon algorithme, contrôler l'électronique environnante (notamment : appareils électroménagers, voiture, centrale nucléaire, robot, tracker solaire, etc.).

La fréquence d'horloge d'un microcontrôleur (ou vitesse du bus) reflète le nombre de calculs que le microcontrôleur peut effectuer dans une unité de temps. Ainsi, les performances du microcontrôleur et la puissance consommée par celui-ci augmentent à mesure que la vitesse du bus augmente.

Les performances d'un microcontrôleur se mesurent en millions d'instructions par seconde — MIPS (Million Instructions per Second). Ainsi, le populaire contrôleur Atmega8, exécutant une instruction complète par cycle d'horloge, atteint une performance de 1 MIPS par MHz.

Dans le même temps, les microcontrôleurs modernes de différentes familles sont si polyvalents que le même contrôleur, reprogrammé, peut contrôler des appareils complètement différents. Il est impossible de se limiter à un domaine.

Un exemple d'un tel contrôleur universel est le même Atmega8, sur lequel ils assemblent: minuteries, horloges, multimètres, indicateurs domotiques, pilotes de moteur pas à pas etc.

Parmi les fabricants populaires de microcontrôleurs, nous notons: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Les microcontrôleurs sont classés principalement en fonction du nombre de bits des données traitées par le dispositif arithmétique-logique du contrôleur : 4, 8, 16, 32, 64 bits. Et 8 bits, comme indiqué ci-dessus, a une part de marché importante (environ 50 % en valeur). Viennent ensuite les microcontrôleurs 16 bits, puis les contrôleurs DSP utilisés pour le traitement du signal (les deux représentent 20 % du marché).