Schon seit geraumer Zeit finden sich elektronische Schaltungen in einer Vielzahl von Casemods wieder. Teilweise nur kleine Steuerungen, die einen Lüfter antreiben oder die Beleuchtung steuern. Es gibt aber auch durchaus aufwendig gestaltete Schaltungen, die ganze Lichtshow-Programme ablaufen lassen. Dank Microcontrollern jedoch sind solche Riesenschaltungen Schnee von gestern.

Schon mal gehört, aber was ist es genau?

Unter dem Überbegriff Microcontroller versteht man im Grunde nichts anderes als Schaltungen, die programmierbar sind. Diese Schaltungen können dank einem Code - der Software - individuell eingesetzt werden. Zum Beispiel kann ein und derselbe Controllertyp mit unterschiedlicher Software in einem Elektroherd oder in einer digitalen Kamera verbaut werden.
Im Gegensatz zu Microprozessoren haben moderne Controller diverse Funktionen bereits integriert, zum Beispiel Timer-, Analog-Digitalwandler- und Pulsweitenmodulationsfunktionen.
Für unseren Elektronik-Exkurs verwenden wir einen der wohl verbreitetsten Microcontroller: einen Advanced Virtual RISC (AVR) der Firma Atmel. Genauer gesagt ist es ein Atmel Mega8.

Das Datenblatt informiert

Ein kurzer Blick in das Datenblatt des Mega8 verrät schon eine Menge wichtiger Informationen über diesen kleinen Controller: er besitzt einen Softwarespeicher von 8KByte, ein 512Byte großes EEPROM (Lesespeicher), zwei 8-Bit Timer, drei Pulsweitenmodulationskanäle (PWM) sowie 23 programmierbare I/O-Pins.
Ebenfalls erfährt man, dass der Controller eine Betriebsspannung zwischen 3,3V und 5V benötigt und er mit einer wählbaren Taktfrequenz zwischen 0 und 8Mhz arbeitet.

Außerdem ist eine hilfreiche Skizze der Pinbelegungen im Datenblatt vermerkt. Diese wird noch für die Programmierung des Softwarecodes wichtig.

Nur eine Hand voll Bauteile

Die Grundschaltung des Mega8 besteht nur aus wenigen essentiellen Bauteilen. Hierzu gehören die drei Kondensatoren (davon einer zum Unterdrücken von Störungen in der Versorgungsspannung). Der Widerstand wird benötigt, da Pin 1 gleichzeitig der "Reset"-Pin ist. So wird vermieden, den Controller zurückzusetzen.
Das Quarz gibt genaue Taktraten aus, da der im Mega8 integrierte Taktgenerator nicht exakt genug läuft.
Um verschiedene Experimente mit dem Controller durchführen zu können, lohnt es sich, Buchsenleisten an die Pins zu löten, da man so ohne weitere Lötarbeiten die Taster und LEDs einfach stecken kann und so schnell verschiedene Versuche aufbauen kann.