De eenvoudigste en meest lonende manier om het programmeren van microchips te leren, is door met een microcontroller te werken. Een microcontroller is in wezen een computer op een chip met een eigen processor, RAM-geheugen en input/output-pinnen. Sommige microcontrollers hebben ingebouwde analoog-naar-digitaal-omzetters. Er zijn veel soorten microcontrollers, maar de gemakkelijkste manier om te beginnen is door een Arduino-bord te gebruiken. Een Arduino is een kleine printplaat met een microcontroller en alle externe circuits die nodig zijn om deze te programmeren en uit te voeren. Met een Arduino kun je meteen beginnen met leren programmeren.
Kies een microcontroller die u wilt leren. De PIC-serie van Microchip en de AVR-chips van Atmel zijn beide populaire keuzes, evenals het Arduino-bord. De meeste microcontrollers gebruiken een versie van de programmeertaal C, maar er zijn variaties. Elke fabrikant gebruikt ook zijn eigen assembleertaal. Assemblagecode is minder duidelijk dan C, maar is efficiënter omdat het dichter bij de machinetaal van de chip ligt. Omdat assembler zo compact is en het geheugen op een microcontroller beperkt is, worden veel programma's geschreven in een combinatie van C en assemblage.
Lees de datasheet van de microcontroller die je hebt gekozen en ontdek welke externe circuits je nodig hebt om hem te laten werken. U hebt een breadboard nodig om prototypecircuits op te bouwen, componenten voor het voedingscircuit, een programmeerkabel en mogelijk een EEPROM-geheugenchip voor programmaopslag. Als u een Arduino gebruikt, hoeft u geen externe schakelingen aan te sluiten voordat u de chip programmeert.
Download code-editing software en een compiler voor je chip. "Compilatie" code transformeert het van de relatief duidelijke taal waarin je het hebt geschreven naar een taal die de chip kan begrijpen. Code voor een microcontroller moet worden gecompileerd voor die specifieke chip, download daarom de compiler van de fabrikant van uw microcontroller. Arduino gebruikt zijn eigen programmeertaal, die vergelijkbaar is met C, maar gemakkelijker te leren is. Gratis bewerkings- en compileersoftware voor Arduino is beschikbaar op de website, samen met uitgebreide tutorials.
Stel uw microcontroller in op het breadboard. Volg de instructies in het datablad voor externe circuits zoals de voeding. Verschillende microcontrollers hebben verschillende hoeveelheden spanning en stroom nodig om te kunnen werken, dus je hebt circuits nodig die de voeding op de juiste manier conditioneren.
Volg de instructies die je hebt gevonden voor de programmeertaal van je chip, online of in een boek, om je eerste eenvoudige programma te schrijven. Loop niet op de zaken vooruit en probeer iets ingewikkelds. De eerste stap is om de chip succesvol te programmeren met enkele eenvoudige instructies. Probeer bijvoorbeeld een programma te schrijven waarbij een LED aan en uit gaat. Uw instructiemateriaal zal hoogstwaarschijnlijk ook voorbeeldinleidende projecten bevatten.
Sluit uw microcontroller aan op de voeding en sluit de programmeerinterface aan op uw computer. Compileer en download uw software om het uit te testen.
Ontwikkel uw vaardigheden door functies aan uw software toe te voegen en deze complexer te maken. Probeer bijvoorbeeld een draaiknop toe te voegen aan uw knipperende LED-project waarmee u de snelheid waarmee de LED knippert kunt wijzigen.
Leer meer code en krijg vertrouwen in uw programmering door aan steeds gecompliceerdere voorbeeldprojecten te werken en uw eigen ideeën uit te proberen. Lees niet het hele boek door en probeer dan iets ingewikkelds. Programmeren leer je door te programmeren, niet alleen door te lezen.