Как использовать микроконтроллер Arduino отдельно?

Посмотрите на схемы и определите, какие биты вам не нужны. Оставьте их, и то, что останется, будет тем, что вам нужно. Затем вам нужно будет разработать печатную плату для этих деталей.

И кого теперь нам следует винить за твои дилетантские вопросы? ;^)

Есть два подхода к этому. Один из них — просто использовать плату Arduino Uno в вашем конечном продукте! Однако, если вы делаете большое количество плат, может быть более экономически выгодным разработать собственную плату только с необходимыми вам функциями. Это может быть всего лишь несколько контактов GPIO и регулятор мощности!

Еще одна вещь, которая может быть важна в этих конечных продуктах, независимо от того, какую плату вы используете, заключается в том, что вы можете навсегда записать свою программу в память, чтобы она всегда запускалась при подаче питания.

Плата Arduino используется только тогда, когда мы программируем микроконтроллер, верно?

Не обязательно. Плата Arduino полезна не только для программирования, но и потому, что она обеспечивает необходимые периферийные схемы, такие как регулировка мощности, последовательный интерфейс USB, удобные разъемы и кристалл.

Однако вполне можно использовать плату Arduino для программирования ATmega328, а затем извлечь ее и использовать в другой схеме.

Если его можно использовать отдельно, у нас должна быть некая "внешняя" схема в качестве замены платы Arduino, которая позволит нам использовать микроконтроллер в определенном приложении. Какой тип схемы используется?

Все, что действительно нужно ATmega328, — это стабильный источник питания. Если вас устраивает работа на частоте 8 МГц, вам не нужен кварц. Если вам не нужно внутрисхемное программирование, вам не нужно подключение к ISP или какие-либо USB-последовательные штуки.

Для более мощных микроконтроллеров вам могут потребоваться схемы генерации тактовых импульсов, несколько шин питания, соединения для отладки/программирования и т. д.

Посмотрите эту страницу о том, как поместить чип ATMega329 на макетную плату и запустить его. Я думаю, это все объяснит: https://www.arduino.cc/en/Main/Standalone

Предположим, что вы собираетесь загрузить программу в ATmega328 на Arduino, а затем вынуть ATmega328 из разъема и использовать его в своей схеме, тогда простым ответом будет поиск по запросу «минимальная схема Arduino»

Примером, возвращаемым этим поиском, является «От Arduino до микроконтроллера на макетной плате».

В нем перечислены:

• кристалл 16 МГц,
• резистор 10 кОм и
• два конденсатора емкостью от 18 до 22 пикофарад (керамические)

Этого достаточно, чтобы чип работал на той же скорости, что и Arduino, и код, используемый в Arduino для инициализации его часов, будет работать без изменений.

Это должно нормально работать напрямую от батареи напряжением около 4,5 В или 4,8 В или от хорошего источника питания напряжением 5 В.

Лучшая схема, которая работает на той же частоте 16 МГц, что и Arduino, — это 'Shrimp It'. Она показывает похожую минимальную схему и лучшую 'защищенную' схему, которая имеет более надежный подход к ее источнику питания. Это все, что вам нужно для работы от источника питания на 4,5 В (например, 3 1,5 В).

Однако, если вам не нужна частота 16 МГц, вы можете отказаться от кристалла и конденсаторов и использовать внутренний генератор 8 МГц, для чего потребуется немного другой код. Например, частота 8 МГц составляет 1/2 скорости стандартной частоты Arduino 16 МГц, поэтому код типа delay() займет 2 мс вместо 1 мс.

Кроме того, кнопку RESET можно настроить так, чтобы не требовалось подтягивание на 10 кОм.

Таким образом, внеся некоторые изменения в программное обеспечение (подробности можно найти в Интернете), ATmega328 можно использовать без никаких внешних компонентов.

В качестве альтернативы вы можете использовать лучший источник питания, например, регулятор напряжения со схемой защищенного 'Shrimp It', и иметь возможность загрузить программу в ATmega, находясь на его плате.

Существуют продукты, которые объединяют этот «стандартный» набор деталей (регулятор напряжения, вилки и розетки и защищенный 'Shrimp It', работающий точно так же, как Arduino на частоте 16 МГц) с очень компактной печатной платой. Они могут подключаться непосредственно к макетной плате, и поэтому могут использоваться с veroboard/stripboard (или печатной платой) для создания остальной части схемы.

Один из них — это набор под названием 'Boarduino' от adafruit. Этот веб-сайт дает некоторые подробности, чтобы показать, как сделать это самостоятельно. Это удобная в использовании версия 'Shrimp It' на компактной печатной плате.

Альтернативным набором является комплект "Really Bare Bones Board (RBBB)". Однако он доступен только в виде печатной платы, которая называется "Really Bare Bones board (RBBB)", хотя поставщик тот же, что и у набора RRRB.

Ни Boarduino, ни RRRB не имеют встроенной схемы загрузки USB. Однако вы можете использовать Arduino для этого, например, "Использование Arduino в качестве AVR ISP (внутрисистемного программатора)". Или вы можете купить кабель USB-UART.