Koji mikrokontroler izabrati za projekat? Porodica AVR
Svjedoci smo da se iz dana u dan pojavljuje sve veći broj mikrokontrolera i da se prag zahtjeva (aplikacija – projekata) svakim danom podiže. Ne tako davno, 10-ak godina unazad, nezamislivo je bilo da hobista (osoba koja nije školovana za programiranje i izradu elektroničkih sklopova) uz svega nekoliko klikova, biblioteka i senzora napravi “moćan” projekat.
Ovaj tekst nećemo posvetiti niti jednom projektu, programiranju, matematici ili bilo kojoj oblasti inženjerstva. Obzirom da je nemoguće u nekoliko rečenica sve objasniti, u nastavku ćemo pokušati nabrojati neke od najvećih porodica mikrokontrolera, kao i specifičnosti svake od njih, kako bi vi u budućnosti bolje odabrali pravi mikrokontroler za svoje potrebe.
Riječ “porodice” nije slučajno napisana, već sa namjerom kako bi skrenula pažnju kako mikrokontroleri nisu karakteristični samo po svojim imenima ili oznakama, već porodicama tj. firmama koje proizvode čipove. Čak nevjerovatnih 95% hobista misli da je Arduino porodica, kao ESP modeli. Iz istog razloga smo i naveli prethodno navedene mikrokontrolere jer su baš ti najčešći izbori za hobiste. Ovakvi rezultati proizilaze zbog toga što su oni u suštini i najjednostavniji za koristiti jer imaju najveći broj biblioteka i tutorijala. Današnje tržište je takvo da skoro svaki proizvođač prati konkurenciju i zbog želje za većom prodajom izbacuje nove modele koji više nisu specijalnost te porodice, već ugrađuju dodatne module kako bi povećali ponudu, što bi u konačnici značilo veću prodaju jedinica (veću zaradu). Mi (StarmoTech d.o.o.) kao najveći prodavač IoT opreme u BiH preko 90% prodaje ostvarimo na 4 ili 5 modela mikrokontrolera, iako nudimo daleko veći broj boljih, bržih i kvalitetnijih rješenja.
Cijene mikrokontrolera nisu toliko velike, čak ni blizu kao što su RTU, DTU, PLC, DSC itd. što čini same mikrokontrolere idealnim izborom zbog kojega bi se hobisti odlučili za prve korake u svijetu automatike. U današnje vrijeme (2025. god.) gdje je edukacija putem WEB stranica (što je i naš slučaj), kao i učenje uz “Youtube” sve veće, a čitanje knjiga sve manja, kao posljedicu dobivamo populaciju koja želi da što prije dođe do vidljivih rezultata.
Ako pokušate naći odgovor na bilo kojem pretraživaču, najvjerovatnije da ćete dobiti odgovor da je “ARDUINO” najbolji za početak. Zbog toga ćemo i mi navesti “Arduino” mikrokontrolere kao prvi primjer. Pa da krenemo samo AVR-om!
Porodica AVR, mikrokontroler Arduino:
Odmah na početu da razjasnimo da je Atmel Corporation kupljena od strane Microchip Technology. Microchip Technology proizvodi i PIC mikrokontrolere o kojima ćemo kasnije malo više govoriti. Kao što smo prethodno spomenuli, velikoj većini korisnika kada čuju naziv AVR to im apsolutno ništa ne znači, dok u drugom slučaju kada spomenete Arduino, odmah će znati o čemu se radi! Najjednostavnije pojašnjenje je to da je 2005 godine nastao Arduino koji je koristio AVR mikrokontrolere, tj. napravljena je prva razvojna ploče pod imenom Arduino. Na slici ispod možete vidjeti prvu “Arduino 2005” ploču koja je koristila RS232 komunikaciju.
Arduino Uno je u to vrijeme doživio nagli procvat i odmah nakon toga se javila potreba za ponudom malo drugačijih izvedbi mikrokontrolera. Kako ne bi samo pisali o AVR porodici i pratili razvoj firme Arduino iz godine u godinu, mi ćemo naglasiti samo neke od najbitnijih stvari. Za sve one koje interesuje sam razvoj firme i Arduino ploča, odgovore mogu naći na internetu, baš kao i ovaj tekst.
Danas, u 2025 godini, Arduino platformu najviše izdvaja široka grupa korisnika. Zbog svoje jednostavnosti i razvoja velikog broja ploča, pa čak i industrijskih PLC uređaja, navedena grupa korisnika je napravila ogromnu bazu biblioteka, šema, šilodva i modula sa senzorima i detaljnim uputstavima. Trenutno je Arduino platforma najzastupljenija u oblasti edukacija.
Kako su godine prolazile i Arduino se razvijao, kako softverski, tako i hardverski. Popularni softver za programiranje Arduino mikrokontrolera je Arduino IDE i isti se može koristiti kao softver i za skoro sve ostale mikrokontrolere (uz minimalne nadogradnje). Arduino IDE možete naći i kao WEB softver i programirati direktno u CLOUD-u gdje će se vaši kodovi čuvati i istim ćete moći pristupiti sa bilo koje lokacije.
Naravno, danas postoji veliki broj softverskih rješenja za programiranje Arduino mikrokontrolera. Neki od njih su: PlatformIO, Eclipse IDE, Atmel Studio, Visual Studio Code, MATLAB i Simulink, Tinkercad i drugi.
Neke od najpoznatijih Arduino AVR mikrokotrolera:
ATmega328P : Arduino Uno, Arduino Nano, Arduino Pro Mini
ATmega2560 : Arduino Mega
ATmega32U4 : Arduino Leonardo
Na slici iznad možete vidjeti neke od osnovnih Arduino mikrokontrolera. Pored osnovnih mikrokontrolera, na tržištu imate i hibridne mikrokontrolere tj. mikrokontrolere sa integrisanim WiFi i bluetooth modulom (Arduino UNO R4 WiF), ekranima, šildovima za ethernet komunikaciju, led diodama i drugim dodacima.
Obzirom da živimo u vrijeme gdje se sve pokušava nadzirati u realnom vremenu, Arduino platfroma ni tu ne kasni pa ima i svoju PRO (profesionalnu) liniju proizvoda ka što su Portenta i Opta (PLC).
Iz prethodno navedenoga jasno se vidi koliko Arduino platforma prati svjetske trendove i zašto je baš ona najčešći izbor za početnike, a i profesionalce koji žete brzu izradu prototipa.
Porodica AVR, mikrokontroler ATtiny:
ATtiny mikrokontroleri predstavljaju jednostavna, ekonomična i energetski efikasna rješenja za projekte gdje su prostor, troškovi i snaga ključni faktori. Iako nisu 100% zamjena za Arduino ploče u složenim projektima, njihova fleksibilnost i male dimenzije čine ih idealnim za specifične primjene. Kombinacija ATtiny mikrokontrolera i Arduino ekosistema omogućava hobistima i profesionalcima da odaberu pravu alatku za svaki zadatak.
Bitno je naglasiti da su ATtiny mikrokontroleri AVR 8 bit-ni. U posljednjih 10-ak godina, zbog velikog broja olakšica, sve veći broj hobista okreće se izradi vlastitih PCB ploča (Printed Circuit Board) i u tome Attiny mikrokontroleri imaju sve veću primjenu. Iako su ATmega dosta snažniji i “moćniji” mikrokontroleri, u jednostavnim aplikacijama koje traže samo nekoliko pin-ova ATtiny je sve češći izbor. I ako koristimo Atmega mikrokontrolere prilikom izrade PCB ploča, zbog svoje snage zahtjevaju i još nekoliko komponenti kao što su kondenzatori, oscilatori itd.
Neke od najpoznatijih ATtiny AVR mikrokotrolera:
- ATtiny4, ATtiny5, ATtiny9, ATtiny10
- ATtiny13, ATtiny13A
- ATtiny25, ATtiny45, ATtiny85
- ATtiny1616, ATtiny1614, ATtiny814
- ATtiny2313, ATtiny4313
- ATtiny44, ATtiny84
- ATtiny167
ATtiny dolazi u raznim izvedvama kao što su DIP (Dual In-line Package), SOIC (Small Outline Integrated Circuit), TSSOP (Thin Shrink Small Outline Package), QFN (Quad Flat No-lead), VQFN (Very Thin Quad Flat No-lead), MLF (Micro Leadframe Package), SMD (Surface Mount Device), TQFP (Thin Quad Flat Package) itd.. Na slici ispod možete vidjeti nekoliko izvedbi ATtiny mikrokontrolera.
Poznate mikrokontrolere kao što je Arduino u svakom momentu možete nabaviti po prihvatljivim cijenama (cca: 20-30€) na svim platformama za prodaju. Kada gledamo kao investiciju, to nije ništa strašno. Pri tome, trebat će Vam i breadboard, nekoliko kablova, otpornika i vi ste spremni za početak. Na stranici starmotech.com možete naći veliki broj tutorijala (lekcija) i za svega 30-ak minuta napraviti Vaš prvi projekat.
U momentu kada vidite praktičnu primjenu Vašeg projekata i budete ga htjeli spakovati u malu kutiju dolazi do sitnih problema. Iako vaš projekat savrešeno radi po Vašim zahtjevima, dolazite u situaciju da projekat morate spakovati u kutiju dimenzija 20x20x10cm. U tom momentu postavlja se pitanje kako je moguće da u prodavnici elekromaterijala kupimo senzor pokretra (gotov uređaj) za svega 3-5€, a nama je potrebno 50€ za njegovu izradu. Odgovor leži u tome da ste Vi u Vašem projektu koristili sve najjače, najskuplje, najmoćnije i najlakše komponente.
Arduino Uno specifikacija materijala:
- Pir sensor: 2€
- Breadboard: 5€
- Arduino Uno: 25€
- Set kablova: 3€
- Relej: 3€
———————–
35€
ATtiny85 specifikacija materijala:
- Pir sensor: 2€
- PCB: 0.50€
- ATtiny85: 4€
- Relej: 1€
———————–
7.50€
Za jednostavne projekte, kao što je gore navedeni, poreban je samo jedan digitalni input (senzor pokreta) i jedan digitalni output (relej).
Razlike izmedju izabranih mikrokontrolera:
Arduino Uno ima 14 digitalnih i 6 analognih pinova, troši oko 50mA energije, brzina rada mu je 16 MHz, daleko više memorije itd,
ATtiny85: 5 digitalnih/analognih pinova od kojih su 2 PWM, troši oko 5mA energeje, brzina rada mu je 8MHz, daleko manje radne memorije itd.
Kao i svaka druga porodica mikrokontrolera i ATtiny napreduje, tako da na tržištu postoji veći broj gotovih modula za brzo prototipiranje. Na slici ispod možete vidjeti neke od najčešće korištenih modula za model ATTiny85.
Iz svega navedenoga, zaključak je da je Arduino odličan izbor za početak i učenje, ali onoga momenta kada dođete do želje da napravite neki projekat koji ima praktičnu primjenu, tu je potrebno napraviti ekonomsku analizu. Ako bi projekat skalirali x10, sigurno bi mogli dobiti jeftinije komponente, a u slučaju da ga skalirate na x100 ili više, dobit ćete cijenu izrade kao u prodavnici elektromaterijala. U slučaju da će Vaš projekat koristiti baterije kao izvor, koristeći ATtiny baterija će trajati i do 10x duže.
Da ovaj tekst ne bi bio previše dug i dosadan, u sljedećem tekstu napravit ćemo analizu nekih drugih mikrokontrolera.
Kako bi ostali dosljedni našim čitaocima (pratiocima), i u ovoj objavi moramo staviti neku napomenu, pa bi ta napomena bila:
Čitanje knjiga je druženje sa autorom koji je dugogodišnje (nekada decenijsko) iskustvo ispisao izmedju dvije debele korice! Autor svake knjige ostaje trajno upisan, tako da se trudi svako slovo obrazložiti sa tehničke strane, kako bi ga i naredne generacije citirale.
