這是一個非常簡單的項目。如果您認為這個簡單的項目無需學習，那麼，您錯了。我們將通過記錄8MHz內部時鐘引導加載程序來學習如何在沒有外部時鐘的情況下使用ATmega328p-AU芯片。該芯片將在紐扣電池的3.2伏電壓下工作。電池容量比較低，因此我們需要低功耗。
第1部分 - 原理圖
使用簡單的EDA創建原理圖。如果你想製作同一個項目，可以在下面找到原理圖。我放置了ATmega328p-AU芯片，LED和電阻，幾個電容和按鈕。原理圖非常簡單。
第2部分 - PCB
如您所見，設計很簡單。中間有ATmega芯片，周圍有12個LED，每個LED都有一個200歐姆的電阻來限制電流。我們還有一個帶下拉的按鈕，可以進行控制。在背面，有一個3V的紐扣電池插座的空間和一些用於SPI和UART通信的焊盤。
ATmega328芯片必須是全新的芯片才能燒錄8Mhz內部時鐘引導加載程序。
然後為每個LED焊接200歐姆電阻。使用了非常非常小的0402尺寸，所以不得不使用焊膏和熱風槍來焊接這個項目的所有組件。現在對於LED來說，訂購了20個紅色0402 LED，但賣家只發給我10個。因此，不得不使用更大的0805尺寸，使用一些焊膏並仔細加熱每個LED，這些元件從下面焊接。焊接按鈕及其下拉電阻，在背面，焊接電池插座，準備燒壞引導加載程序。
第3部 - 8MHz內部時鐘Bootloader
為此，使用了Arduino UNO。從Arduino UNO和手錶背面的SPI焊盤進行下面的連接。確保焊接GND和Vcc引腳正確。
現在運行Arduino IDE。如果我現在去工具→電路板，我將ATmega328安裝在帶有8MHz內部時鐘板的麵包板上。現在轉到示例→Arduino ISP並打開該示例。將Arduino UNO連接到PC，選擇com並將代碼上傳到Arduino UNO。
現在，轉到工具，再次確保選擇8Mhz板，並將編程器從Arduino AVR ISP更改為Arduino as ISP。再去工具並選擇，燒錄引導加載程序，Arduino的LED將快速閃爍，現在引導加載程序被燒錄到新的ATMEGA芯片。斷開接線，讓我們上傳代碼。為此，您需要一個FTDI編程器或者使用Arduino UNO UART引腳。有以下兩種方法。
第4部 - 代碼
將FTDI編程器連接到UART引腳。在Arduino IDE中，將編程器更改回AVR ISP並上傳8MHz內部時鐘板的新代碼，就是這樣。我做了自己的手錶。注意，在DTR引腳和復位引腳之間肯定需要100nF電容才能上傳代碼，因此請確保在上傳之前焊接了100nF電容。
void setup() {
//Serial.begin(9600);
PCICR |= B00000111; //enable port C o have interrupts
PCMSK1 |= B00000001; //Set pin D11 (increase button) trigger an interrupt on state change.
power_adc_disable(); // ADC converter
power_spi_disable(); // SPI
power_usart0_disable();// Serial (USART)
//power_timer0_disable();// Timer 0
power_timer1_disable();// Timer 1
power_timer2_disable();// Timer 2
power_twi_disable(); // TWI (I2C)
DDRD = B11111100; //Set pins D2-D7 as outputs
DDRB = B00111111; //Set pins D8-D13 as outputs
pinMode(A0,INPUT);
}
由於為每個LED和每小時或每分鐘做出相同的指令，因此很多程序出現重複。為了降低功耗，禁用了ADC，SPI和UART通信以及定時器1和2，將定時器0激活，因為它將控制時間函數。我使用該功能來計算經過的秒數，分鐘數和小時數。由於ADC被禁用，並且按鈕連接到模擬輸入A0，因此我使用這些寄存器激活了該引腳的中斷。
在中斷向量中，啟用ADC，在完成小時顯示後，將其禁用。每1000毫秒，將秒值增加1。並且每60秒增加分鐘值和每60分鐘增加小時值。
第5部 - 測試
現在測量電池電壓，它是3.47伏。使用芯片的低功耗模式，在該電壓下，電路板消耗大約3.5mA的電流或大約6-7mA的電流。電池容量為320mAh，因此應該持續約90小時接近4天。但是，由於電壓會下降，芯片不能在低於2.7V的電壓下工作，所以說它可以持續2天左右。
所以這就是我如何製作這個簡單而小巧的項目。現在知道沒有外部晶體的芯片如何使用，以及如何為低功耗模式添加幾行代碼。我不得不說我也嘗試過超低功耗模式，電流僅為0.8uA，非常低。但是，遺憾的是，在該模式下，計數器和代碼的所有額外部分都無法工作，因此時間值不會增加。
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