Большой обзор Digispark Attiny85

Для тех, кто увлекается программированием, нередко стоит задача быстро и качественно проверить работает код или нет. Желательно это сделать без программаторов, избыточных проводов и низкоуровневого программирования.

Конечно, существуют совместимые с Ардуино платы, но они многим кажутся избыточными. Неудивительно, что появление ATtiny85 встретили с воодушевлением все, кто занимается созданием прототипом различных устройств.

Микроконтроллер ATtiny85 вполне функционален, в чем можно убедиться в ходе изучения следующих его характеристик и возможностей:

• для программного кода предусмотрено 8 КБ памяти;
• для исполняемого кода зарезервировано 512Б;
• наличие 6 цифровых пинов;
• два выхода PWM и 4 АDC;
• частота от 1 до 20 МГц.

ATtiny предлагается в двух корпусах, в зависимости от модификации источник питания может быть от 1,8 до 5,5В. В экономичном режиме прибор потребляет от 0,1 мкА, в микроконтроллере реализовано аппаратное прерывание. ATtiny85 по сравнению с другими микроконтроллерами этого семейства имеет максимальную память, что делает его более востребованным на рынке.

Микроконтроллер ATtiny85  на первый взгляд может показаться более дешевой заменой Arduino. Он также способен продолжительное время работать в компактных устройствах от одной батарейки.

Однако, в отличии от Ардуино, контроллер ATtiny85  изначально не может подключаться к компьютеру напрямую. Для этого был нужен программатор с подходящей колодкой или плата все того же Arduino. Причем в последнем случае требовалось не менее шести проводов на одну прошивку, что делало микроконтроллер чересчур громоздкой конструкцией.

В ассортименте нашего интернет-магазина представлены обе версии ATtiny85: Digispark ATtiny85 с Micro-USB разъемом и Digispark ATtiny85 с наплатным USB разъемом.

Она укомплектована ATtiny85 20 SU в корпусе SOIC8. Этот микроконтроллер имеет максимальную частоту в 20 МГц и работает при напряжении от 2,7 до 5,5 В. При размере платы 18х22 мм ее укомплектовали 9 пинами.

Благодаря наличию стабилизатора, микроконтроллер можно запитать двумя путями: через пин напряжением 5В и через стабилизатор 10 В. При этом разработчики платы утверждают, что последний сможет выдержать напряжение и в 35В, но гарантий в продолжительности работы при таких значениях нет никаких.

Заблудиться на плате ATtiny85 20 SU сложно даже новичку, так как пины с лицевой стороны подписаны цифрой, а с оборотной стороны по функциям и протоколу. Это удобно при создании прототипов, так как поможет проверить коды перед заключительной сборкой.  Для того чтобы их залить достаточно всего одного провода, столько же понадобиться для изменений – никаких проблем с классическим вариантом в четыре провода!

Прежде всего, нам необходимо установить правильные драйверы для Attiny85 Digispark. Идем на GitHub и скачиваем актуальную версию драйвера, архив с названием Digistump.Drivers.zip, после чего извлекаем содержимое архива в отдельную папку и запускаем Install Drivers.exe.

Система произведет установку и настройку драйвера автоматически. Если установка через Install Drivers.exe не получилась, можно попробовать установить с помощью DPinst.exe для x32 или DPinst64.exe для x64.

После завершения установки в менеджере плат стоит выбрать плату Digispark (Default — 16,5mhz), которую советуют для начинающих схемотехников.

С чем же связан подобный режим загрузчика? Прежде чем переключиться в режим исполнения кода, он в течение пяти секунд ожидает загрузки кода через порт USB. Если начать работу сразу, то начнется исполнение имеющегося кода, а не того, который требуется загрузить.

При создании прототипов на базе платы ATtiny85 20 SU не стоит забывать о ее отличиях от Arduino. Начнем с первого пина (PIN 1): он в ATtiny85 используется для необходимого при прошивке сигнала Reset и при переносе кода его не стоит использовать. Если этого не удалось избежать, то приготовьтесь пользоваться сложным высоковольтным программатором.

Следующие пины, требующие к себе особого отношения, за номером 3 и 4 (PIN 3, PIN 4). К PIN 3 подключается резистор 1,5К, что в результате обеспечивает более высокие значения, чем 0. Третий пин, наряду с четвертым, применяются для подключения порта USB. Если планируется использовать эти пины для отладки периферии, то перед загрузкой прошивки их требуется отключить.

Плата ATtiny85 20 SU, в отличие от Arduino, поддерживает не все команды и библиотеки, и ее память в 8К отличается от стандартной версии в 6К. При разработке устройств необходимо помнить о следующих крайних значениях: минимальное потребление 13,38мА, максимальное около 30мА. Связано это, скорее всего, с большими значениями тактовой частоты, больше нечем объяснить высокое потребление энергии.

Сигнализатор открытой двери

Одним из самых насущных примеров применения устройства на базе ATtiny85 является сигнализатор дверного замка. Любой из жителей городской квартиры сталкивался с проблемой не закрытой входной двери.

Вернувшись вечером с работы, груженный сумками и окруженный радостными питомцами, встречающими хозяина, городской житель не всегда запирает дверь. Вспоминается об этом обычно после того, как вся семья легла спать. Приходится вставать, проверять входную дверь, запирать ее на замок.

Чтобы этого не делать раз за разом, достаточно собрать небольшое устройство на базе ATtiny85. Для этого кроме микроконтроллера понадобится микропереключатель, пьезокерамическая пищалка и батарейка.

Для работы устройства необходим будет простой код, который будет включать звук через 3-5 минут после начала работы микроконтроллера. Для включения контроллера необходим микропереключатель, который будет взаимодействовать с ригелем дверного замка. Если ригель не давит на включатель, то устройство срабатывает через заданный тайм аут. Звук предупредит, что замок входной двери не закрыт.

При включении устройства (при открытии замка) раздается короткий писк, предупреждающий о том, что сигнализатор работает, а его батарейка все еще генерирует энергию.

Сигнализатор открытой двери имеет компактные габариты, легко помещается в дверной коробке.

Автоматическая подсветка гардероба

В гардеробе постоянно не хватает света, поэтому автоматически включающийся осветительный прибор не помешает никому. Лучше всего, если он будет самостоятельно оценивать освещенность и включаться без вмешательства хозяина дома.

Кроме микроконтроллера ATtiny85 для создания подобного устройства понадобиться корпус от светильника, датчик света, батарейный отсек, передатчик на 433 МГц и датчик движения.

Датчик света можно взять от сломанного фонаря на солнечной батарее, датчик движения – надежный и простой HC-SR 501. Сборка все это в единое целое не займет много времени, а код и отладочная плата прекрасно завершат работу.

Светильник с микроконтроллером размещается на одной из полок гардероба, он занимает мало места, но невероятно функционален. ATtiny85 начинает работу после сигнала от датчика движения. Включившись, он оценивает уровень освещенности гардероба и при недостатке света включает светильник.

Для этого можно использовать в конструкции выключатели Livolo, принимающие сигнал по радио. При отсутствии движения ATtiny85 выключает светильник, тайм аут можно настроить на любое время, оптимальным вариантом является 1 минута.

Это позволяет экономить энергию, которая в спящем режиме потребляется не менее 60 мкА. В процессе работы устройство потребляет 8-9 мА.

Датчик контроля протечек

Конечно, подобных систем немало в свободном доступе, но большинство из них срабатывает уже при затоплении. В ряде случае сигнал от такого датчика оказывается запоздалым – соседи снизу приходят быстрее.

Теоретически, при протечке должна быстро увеличиваться влажность, так как ситуация развивается в небольшом по объему помещении. За основу прибора по этой причине был взят популярный датчик влажности и температуры, для подключения которого был написан соответствующий код.

Минусом данного устройства, как датчика протечки, оказался порог срабатывания. Тестировался прибор в сантехническом шкафу и оказалось, что влажность в нем на протяжении суток может колебаться в значительных пределах без каких-либо протечек.

В то же время изрядно промокшая тряпка, помещенная в шкаф, показания влажности изменила не критично. То есть, если вода будет тихонько стекать по стенке, сигнал от устройства не поступит.

Подобный результат опытов огорчил, но не сильно, ведь устройство может прекрасно работать в качестве метеодатчика, передавая данные о динамике уровня влажности.