El ATmega328P es uno de los microcontroladores aptos para bricolaje más populares del mundo. Este microcontrolador de un solo chip es una buena opción para aquellos que se aventuran en la electrónica de bricolaje y se encuentra en la última generación de Arduino Unos (junto con otras placas de microcontroladores). Pero, ¿qué necesita saber sobre el ATmega328P antes de poder comenzar a usar su Arduino?
¿Qué es un microcontrolador ATmega328P?
Creado por Atmel, el ATmega328P es un microcontrolador de un solo chip basado en un núcleo de procesador RISC de 8 bits. Este pequeño microcontrolador es de bajo consumo y asequible, lo que lo convierte en una excelente opción para diversas aplicaciones, incluidos los proyectos de bricolaje que desea realizar.
El chip ATmega328P se ha presentado como una parte destacada de Arduino durante muchos años. El Arduino Uno usa este microcontrolador, junto con las placas Arduino Pro Mini y Arduino Nano. Esto lo hace extremadamente común en el espacio de la electrónica de bricolaje, y vale la pena conocer sus capacidades si planea usar estas placas.
Placas Arduino que utilizan el microcontrolador ATmega328P
El ATmega328P se encuentra en las placas de microcontroladores Arduino Uno y Arduino Nano, dos de los productos más populares de Arduino. También puede comprar este chip como un producto independiente si desea probarlo sin una placa de microcontrolador, aunque esta será una forma desafiante de comenzar. Puede utilizar nuestra práctica guía para obtener información sobre el diferentes tipos de placas de microcontrolador Arduino.
Especificaciones de la hoja de datos ATmega328P
El ATmega328P tiene una hoja de datos sorprendentemente densa para un chip tan pequeño. Hay una serie de especificaciones que debe tener en cuenta antes de comenzar a escribir código para su microcontrolador. Los hemos desglosado para que sea más fácil comprender las limitaciones y restricciones de este chip. Comencemos con las especificaciones básicas para darle una idea de cómo se perfila el ATmega328P.
- UPC: AVR de 8 bits con una velocidad máxima de 20MHz
- Memoria flash: Flash integrado de 32kB
- RAM: 2kB
- EEPROM: 1kB
- Número de pines: 28 o 32 (dependiendo del tipo de paquete)
- Canales táctiles capacitivos: 16
- Número máximo de pines de E/S: 23
- Interrupciones externas: 2
Cada una de estas diferentes especificaciones juega su propio papel en hacer que el ATmega328P sea tan adecuado para usar con placas de desarrollo como un Arduino. Pero, ¿qué significa realmente algo de eso?
- UPC: La CPU del chip ATmega328P es una CPU basada en AVR RISC de 8 bits. RISC significa "computadora con conjunto de instrucciones reducido" y es un tipo de procesador diseñado para simplificar las tareas individuales que realiza una computadora. Por el contrario, la CPU Intel o AMD de su PC es probablemente un procesador CISC (computadora con conjunto de instrucciones complejo).
- Memoria flash: Flash es un tipo de memoria no volátil que se utiliza para el almacenamiento permanente. El ATmega328P está equipado con solo 32kB de memoria flash, aunque esto es suficiente para una gran cantidad de código. Puedes aprender sobre las diferencias entre memoria volátil y no volátil en el sitio web de MUO.
- RAM: SRAM significa "memoria estática de acceso aleatorio". Esta memoria juega el mismo papel que la RAM en su PC, proporcionando al chip ATmega328P una memoria temporal para almacenar datos y variables a medida que se ejecuta a través del código.
- EEPROM: Este es un tipo de memoria borrable de bytes que se utiliza para almacenar pequeñas cantidades de datos. A diferencia de SRAM, EEPROM no es volátil y retendrá sus datos cuando el chip ATmega328P no esté encendido.
Diagrama de pines del ATmega328P
El diagrama de pines ATmega328P anterior muestra los diferentes pines en el chip DIP ATmega328P y los pines en una placa Arduino Uno. Esto debería darle una buena idea de cómo funcionan juntos este chip y la popular placa de microcontrolador.
El ATmega328P es un chip versátil con una variedad de aplicaciones. Como tal, hay varios paquetes diferentes disponibles para este chip, todos en diferentes formas y con diferentes tipos de plomo. TQFP (paquete quad-flat), MLF/VQFN (micro leadframe o quad-flat sin conductores) y DIP (paquete dual en línea) son los más comunes de estos paquetes.
Las placas Arduino Uno genuinas usan la variante DIP del chip ATmega328P (también conocido como ATmega328P-PU), y esto significa que el chip se puede quitar y reemplazar (a diferencia del ATmega328P-AU). Otros tipos de placas Arduino usan diferentes chips ATmega del tipo de paquete quad-flat y estos no se pueden quitar.
Limitaciones de ATmega328P y Arduino Uno
Al igual que con cualquier chip microcontrolador, el ATmega328P viene con ciertas limitaciones que deben tenerse en cuenta antes de decidirse a trabajar con él. Estas limitaciones también se aplican a las placas Arduino que utilizan estos chips.
Bajo presupuesto de SRAM
El chip ATmega328P viene con 2kB de SRAM y esto es suficiente para la mayoría de los proyectos. Sin embargo, para aquellos que desean usar múltiples bibliotecas y código con muchas variables, puede ser fácil quedarse sin SRAM, lo que hace que su programa falle.
Los programadores que trabajan con placas Arduino tienen mucho control sobre la gestión de la memoria gracias al uso de C++. El texto, las imágenes y otros activos prefabricados se pueden almacenar en la memoria flash como una forma de liberar memoria adicional para los programas que está ejecutando, mejorando su presupuesto de SRAM.
Poder de procesamiento limitado
La CPU de 20 Hz que se encuentra en el chip ATmega328P es excelente para ejecutar código simple, pero ofrece una potencia de procesamiento limitada para aplicaciones complejas. Esto significa que no es adecuado para cosas como el reconocimiento de voz, el aprendizaje profundo u otras tareas comunes de microcontroladores.
Resolver este problema no es posible con el ATmega328P. Si necesita más potencia, deberá buscar una placa de microcontrolador más adecuada para la tarea que le gustaría realizar, pero hay muchas opciones en el mercado para darle acceso a lo que necesita.
Ventajas de ATmega328P y Arduino Uno
Además de las limitaciones del ATmega328P, también existen ventajas al usar un chip como este. Estos a menudo superarán las limitaciones del microcontrolador para proyectos simples, especialmente si es nuevo en el trabajo con microcontroladores.
- Asequibilidad: El chip ATmega328P es económico y fácil de encontrar, lo que lo hace ideal para proyectos de bricolaje de bajo costo. Gracias al gran valor de este chip, Arduino Uno también es una placa muy asequible.
- Facilidad de uso: Diseñado pensando en los consumidores, el ATmega328P es fácil de usar en comparación con otros chips de microcontrolador, lo que lo hace ideal para aquellos que comienzan con sus propios proyectos de bricolaje.
- Chip independiente: El chip ATmega328P se puede usar solo o con una placa de microcontrolador como Arduino Uno.
Aprendiendo sobre el ATmega328P y Arduino Uno
Hay muchos recursos en la web que están diseñados para ayudarlo a comenzar con Arduino Uno y el ATmega328P que utiliza. Vale la pena dedicar tiempo a aprender sobre este hardware antes de comenzar su próximo proyecto de microcontrolador, lo que le dará una idea de las limitaciones y los desafíos que podría enfrentar en el camino.