ATtiny85微控制器指南：针脚排列、规格、编程与应用

ATtiny85 引脚配置

Figure 2. ATtiny85 Pinout Configuration

ATtiny85 提供 PDIP-8 和 QFN/MLF-20 封装。两者共享相同的内部电路，但针脚排列不同。PDIP-8封装仅暴露基本引脚，在基础电路中更易使用，而QFN/MLF-20封装则包含标记为未连接的额外引脚。

大多数引脚支持多种功能。单个引脚可以作为数字输入或输出，读取模拟信号，产生PWM输出，或支持串行通信。这种多功能设计使ATtiny85既保持小巧又灵活。RESET 引脚也可以通过更改保险丝设置来配置为引脚，但这会移除外部复位功能。

Figure 3. ATtiny85 Block Diagram

ATtiny85 基于一个 AVR 处理核心构建，执行存储在闪存中的指令。SRAM 用于运行中的临时数据，而 EEPROM 则存储非易失性数据，断电后必须保留。程序计数器、栈指针和寄存器管理指令流和数据处理。

定时功能由两个内部8位定时器和一个看门狗定时器处理。看门狗通过在正常程序执行停止时重置设备来提升可靠性。内部振荡器提供时钟信号，集中定时控制同步所有内部模块。

输入和输出作通过直接连接到外部引脚的端口寄存器进行管理。该设备还集成了模拟电路，如ADC和比较器。所有内部模块通过共享数据路径相连，实现内存、处理逻辑和输入输出之间的高效通信。

• ATtiny85内置RC振荡器，无需外部时钟元件即可作。

• 当需要更高时序精度时，可使用外部时钟源或晶体。

• 熔断器设置控制时钟源、启动延迟、电压下降检测电平和复位引脚行为。

• 较低的时钟频率可降低功耗和电气噪声。

• 电压降检测提升低供电电压下的稳定性，但略微增加电流耗。

• GPIO引脚用于信号控制，不能为外部负载供电。

• 连接到GPIO引脚的LED需要限流电阻以防止损坏。

• 电机、继电器及其他高电流设备必须通过外部晶体管或MOSFET进行控制。

• 可启用内部上拉电阻，简化按钮和开关连接。

• 所有GPIO电压必须保持在规定范围内，以避免永久损坏。

ATtiny85内置了模数转换器，可测量电压变化并将其转换为数字值。测量质量依赖于稳定的参考电压、干净的电源连接和正确的信号路由。使用ADC降噪睡眠模式有助于降低转换过程中的内部噪声，从而提升读取一致性和整体可靠性。

ATtiny85 支持通过通用串行接口（USI）进行串行通信。这种灵活的接口可以通过固件配置为SPI模式或支持I²C风格通信。通过使用单一共享硬件块，设备保持紧凑的体积，同时仍支持基本数据交换。

由于USI高度依赖软件控制，因此需要精心的时序管理。它适合简单和低速通信任务，但自动化功能不如大型微控制器中专用的SPI或I²C外设。

Figure 4. ATtiny85 Programming Through the Arduino IDE

• 安装兼容 ATtiny 的核心后，可以在 Arduino IDE 中编程 ATtiny85。

• 编程使用USB编程器或作为ISP设置的Arduino完成。

• Arduino IDE中的板卡设置必须与ATtiny85选定的时钟频率和工作电压相匹配。

• 代码中使用的PIN与物理引脚布局不同，因此在布线前必须仔细检查。

Figure 5. Minimal Reliable ATtiny85 Circuit

该电路仅使用稳定运行所需的基本元件。VCC和GND引脚供电，使内部逻辑能够正常工作。内部振荡器控制时序，因此不需要外部时钟组件。

通过47 Ω电阻连接的LED展示了输出控制，同时保护LED和GPIO引脚。重置引脚仍可访问，以便重新编程或重启设备。由于外部组件极少，这种设置为基础应用提供了简单可靠的基础。