КРУТИЛКА ПОТЕНЦИОМЕТРА И ШИМ НА АТМЕГАХ

⚙️ Обзор программы для AVR: АЦП + ШИМ + светодиод

Эта простая, но наглядная программа на C для AVR-микроконтроллера (например, ATmega328P) реализует:

• 🔌 Чтение аналогового сигнала с входа PC1 (ADC1)
• 💡 Управление светодиодом на ножке PB5 (D13) в зависимости от уровня сигнала
• 🎚️ Формирование ШИМ-сигнала (Fast PWM 8-бит) на PB1 (D9)

🔧 Инициализация АЦП (ADC)

void ADC_Init() {
   ADMUX = (1 << REFS0);
   ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0);
}

• ⚡ Устанавливаем AVcc как опорное напряжение (5 В)
• 🐢 Частота тактирования АЦП = 16 МГц / 128 = 125 кГц — оптимально
• 🔛 Включаем АЦП (бит ADEN)

📥 Чтение аналогового значения

uint16_t ADC_Read(uint8_t channel) {
   ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x0F);
   ADCSRA |= (1 << ADSC);
   while (ADCSRA & (1 << ADSC));
   return ADC;
}

• 🎯 Выбор канала (например, channel = 1 для PC1/ADC1)
• ⏱️ Запуск преобразования и ожидание завершения
• 📈 Возврат 10-битного результата

🎛️ Настройка ШИМ (Fast PWM 8-bit)

void PWM_Init() {
   DDRB |= (1 << PB1);
   TCCR1A |= (1 << COM1A1) | (1 << WGM10);
   TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << CS10);
}

• 📤 Устанавливаем PB1 как выход
• ⚡ Режим Fast PWM 8-bit (режим 5) — быстрый и простой
• 🚀 Без предделителя (делитель = 1), максимум частоты

🧠 Главный цикл программы

while (1) {
   uint16_t adcValue = ADC_Read(1);

   if (adcValue > 512) {
       PORTB |= (1 << PB5);
   } else {
       PORTB &= ~(1 << PB5);
   }

   OCR1A = adcValue >> 2;
   _delay_ms(50);
}

• 📡 Считываем значение с АЦП (PC1)
• 💡 Если значение больше середины (512), включаем светодиод (PB5)
• 🎚️ Преобразуем 10-битное значение в 8-битное (adcValue >> 2) и передаём в OCR1A для ШИМ
• 🕒 Добавляем задержку для плавности

📦 Используемые пины Arduino Uno:

🧪 Пример применения

Можно подключить потенциометр к A1 (PC1), и наблюдать:

• 🔄 Светодиод D13 загорается, если напряжение выше половины
• 📈 Выходной ШИМ на D9 изменяет скважность в зависимости от положения потенциометра

📘 Заключение

Простой и наглядный пример работы с:

• 🧮 АЦП (Analog to Digital Converter)
• 🌀 ШИМ (PWM)
• 🚦 Светодиодной индикацией

Можно легко доработать под управление яркостью светодиодов, моторчиков или звукового сигнала 🎵.

#define CPU_F 16000000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
 
 
// Настройка АЦП
void ADC_Init() {
   ADMUX = (1 << REFS0);                  // Опорное напряжение = AVcc (5V)
   ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0); // Включение АЦП + предделитель 128 (125 кГц)
}
 
 
// Чтение значения АЦП
uint16_t ADC_Read(uint8_t channel) {
   ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x0F); // Выбор канала (PC1 = ADC1)
   ADCSRA |= (1 << ADSC);                     // Запуск преобразования
   while (ADCSRA & (1 << ADSC));              // Ожидание завершения
   return ADC;                                // Возврат результата (10 бит)
}
 
 
// Настройка ШИМ (Fast PWM, 8-bit)
void PWM_Init() {
   DDRB |= (1 << PB1);       // PB1 (D9) как выход (ШИМ)
 
   // Настройка таймера 1 для Fast PWM 8-bit на канале A (PB1)
   TCCR1A |= (1 << COM1A1) | (1 << WGM10);  // Неинверсный ШИМ, режим 5 (Fast PWM 8-bit)
   TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << CS10);    // Режим 5, предделитель 1 (без деления)
}
 
 
int main(void) {
   DDRB |= (1 << PB5);       // PB5 (D13) как выход (светодиод)
   ADC_Init();               // Инициализация АЦП
   PWM_Init();              // Инициализация ШИМ
 
 
   while (1) {
       uint16_t adcValue = ADC_Read(1);  // Чтение с PC1 (A0)
 
       // Управление светодиодом
       if (adcValue > 512) {
           PORTB |= (1 << PB5);  // Включить PB5
       } else {
           PORTB &= ~(1 << PB5); // Выключить PB5
       }
 
       // Установка ШИМ (берем старшие 8 бит из 10-битного значения АЦП)
       OCR1A = adcValue >> 2;
 
       _delay_ms(50);  // Задержка для стабильности
   }
}