Kuinka polttaa arduino-käynnistyslatain atemga328 ic: ssä ja ohjelmoida se arduino ide: n avulla

Me kaikki tiedämme, että Atmega328 IC: tä käytetään Arduino UNO -taulussa. Tämä IC on Arduino-levyn aivot. Itse asiassa Arduino-suunnittelijat halusivat tehdä kätevän prototyyppikortin aloittelijoille, joten he järjestivät kaikki komponentit siten, että kuka tahansa pääsee käsiksi Atmega328 IC: n kaikkiin nastoihin ja voi ohjelmoida sen vain liittämällä sen tietokoneeseen. Arduino-lauta on erittäin suosittu harrastusprojektien rakentamisessa. Mutta teollisuus- tai kulutustuotteissa ei ole hyvä idea käyttää koko Arduino-korttia, joten voimme käyttää erillistä Atmega328 IC: tä, joka voidaan ohjelmoida Arduino IDE: llä mutta ilman Arduino-korttia.

Tässä opetusohjelmassa näemme, kuinka Arduino-kortti korvataan Atmega328 IC: llä ja muutamilla muilla komponenteilla. Jos haluat käyttää Atmega328 IC: tä arduinon sijasta, meidän on ensin poltettava Arduino Bootloader siinä ja sitten ohjelmoidaan se FTDI: n tai Arduino Boardin avulla. Tämä opetusohjelma auttaa myös korvaamaan vahingoittuneen Atmega328 IC: n Arduino-kortilta. Myös alla kuvatun piirin avulla voit rakentaa oman Arduino-kortin kopioimalla sen piirilevylle.

Tarvittavat komponentit

1. Atmega 328 IC
2. Leipälauta
3. LM7805
4. 16 MHz: n kristalli
5. 22pF keraamiset kondensaattorit (2)
6. 10uF kondensaattori (2)
7. 10 K vastus
8. 1k vastus
9. Hyppääjän johdot

Vaihtoehtoisesti voit käyttää myös 3,3 V: n jännitesäädintä LM1117-3,3 V sisällyttääksesi 3,3 V: n kiskon piiriisi.

Atmega328: n piikkikaavio

Komponenttien kuvaukset

Virtalähde-

1. 5 V: n jännitesäädin: Atmega 328 IC toimii 5 V: n virtalähteellä. Joten tässä käytämme LM7805: tä 5 V-ulostulon saamiseksi, se voi käsitellä jopa 30 V: n tulona. Jos sinulla on erillinen 5 V: n virtalähde, voit jättää tämän vaiheen.
2. Kondensaattorit: 10uF-kondensaattoria käytetään 7805: n tulo- ja lähtöosassa ohittamaan kaikki AC-komponentit maahan.
3. LED: Tämä osoittaa, että 5 V: n lähtösi on tulossa.

Mikrokontrolleri-

1. Atmega 328: Tämä on pääkomponenttimme leipälaudalla. Sen pin-kaavio on annettu yllä.
2. Kideoskillaattori: 16 MHz: n ulkoinen kide on kytketty ATmega328: n nastojen 9 ja 10 välille. Tätä kristallia käytetään antamaan kello mikro-ohjaimelle tehtävien suorittamiseksi nopeammin.
3. Painike: Mikrokontrollerin nollaamiseksi painike on kytketty nastan 1 ja GND: n väliin. Normaalisti se kytketään 5 V: iin 10 k: n vastuksella.
4. LED: LED on kytketty digitaaliseen tapiin 13.

Tämä täydellinen opetusohjelma on jaettu kolmeen osaan, jotta saat oman Arduinosi toimimaan leipälautalla:

1. Arduino-piirin rakentaminen leipälevylle
2. Bootloaderin polttaminen Atmega328 IC: hen
3. Kuinka ohjelmoida Arduino Bootloader latasi Atmega 328 IC: n leipäpaneelille.

Nyt selitämme kukin osa yksitellen.

Osa 1: Arduino-piirin rakentaminen leipälevylle

Vaihe 1: - Liitä virtalähde osa piirikaavion mukaisesti ja testaa se ulkoisella virtalähteellä LM7805: een. Se näyttää tältä.

Vaihe 2: - Liitä nyt mikro-ohjaimen osa piirikaavion mukaisesti. Tee liitännät huolellisesti.

Vaihe 3: - Liitä nyt virtalähde ja mikro-osa hyppyjohtimilla. Viimeinen piirisi näyttää tältä.

Joten, tämä on meidän Arduino leipälaudalla. Voit toteuttaa saman piirin piirilevyllä yksinkertaisilla työkaluilla, kuten EasyEDA jne. Meidän on nyt ladattava käynnistyslatain uudelle Atmega 328 IC: lle, jotta voimme aloittaa IC: n ohjelmoinnin.

Osa 2: Bootloaderin polttaminen Atmega328 IC: hen

Mikä on bootloader ja miksi sitä tarvitaan?

Bootloader on pieni osa suoritettavaa koodia, joka on pysyvästi tallennettu mikro-ohjaimen muistiin. Tämä vie alle 1 kt muistia. Bootloader antaa IC: n hyväksyä koodin tietokoneelta ja sijoittaa sen mikro-ohjaimen muistiin.

Perinteisesti kaikki Atmelin mikrokontrollerit ohjelmoidaan ohjelmoijien avulla, joilla on hienoja yhteyksiä. Bootloaders vähentää monimutkaisuutta ja antaa meille helpon ja tehokkaan tavan ohjelmoida mikro-ohjain. Tämä tarkoittaa, että voit ohjelmoida sen vain USB-kaapelilla.

Kun ostat uuden Atmega 328: n markkinoilta, siinä ei ole käynnistyslatainta. Joten ohjelmoidaksesi Atmega328: n Arduino IDE: n avulla sinun on ensin ladattava käynnistyslatausohjelma.

Bootloaderin lataamiseen meillä on kaksi tapaa:

1. USBasp-ohjelmoijan käyttö
2. Arduino UNO -taulun käyttäminen

Toinen menetelmä on helpompi kuin ensimmäinen. Koska se vaatii vähemmän yhteyksiä ja myös Arduino IDE: n uusin versio ei tue hienoja USBasp-ohjelmoijia.

Joten tässä opetusohjelmassa lataamme käynnistyslataimen Arduino Uno -levyllä.

Lataa Arduino Bootloader Atmega328-sirulle

Vaihe 1: - Avaa Arduino IDE. Valitse Tiedosto -> Esimerkit -> ArduinoISP . Kuin valitse ArduinoISP. Kuten alla.

Vaihe 2: - Sinun on nyt ladattava tämä koodi Arduino-levyllesi. Valitse työkaluvalikosta com-portti ja -taulu ja paina latauspainiketta.

Vaihe 3: - Kun olet tehnyt lataamisen , irrota Arduino-kortti tietokoneesta ja muodosta Arduino-kortin liitännät Atmega 328: n kanssa alla olevan kaavion mukaisesti.

Vaihe 4: - Liitä nyt Arduino-kortti tietokoneeseen. Avaa Arduino IDE.

Siirry Työkalut- valikkoon, valitse levy Arduino / Genuine Uno, valitse oikea portti taululle. Valitse Ohjelmoija-asetukseksi “Arduino as ISP”. Älä sekoita sitä ArduinoISP: hen. Molemmat ovat erilaisia.

Vaihe 5: - Siirry nyt uudelleen Työkalut- valikkoon ja napsauta Polta käynnistyslatainta -ohjelmaa ohjelmoijavaihtoehdon alapuolella. Muutaman sekunnin kuluttua käynnistyslataimen lataus onnistui. Jos lataamisessa on virheitä, tarkista yhteydet.

Tarkista alla oleva video ymmärtääksesi yllä kuvatut vaiheet Bootloaderin lataamiseksi Atmega 328 IC: ssä.

Teidän leipälauta Arduino on valmis toimimaan todellisena Arduino piirilevy. Nyt herää kysymys, kuinka ohjelmoida Atmega 328 IC ? Tästä keskustelemme seuraavassa osiossa.

Osa 3: Kuinka ohjelmoida Arduino Bootloader latasi Atmega 328: n

Erillinen Arduino Atmega328 Chip voidaan ohjelmoida monin tavoin.

1. Käyttämällä tyhjää Arduino-korttia eli Arduino-korttia ilman Atmega 328 IC: tä.
2. USB - sarja TTL -muunninmoduulin (FTDI-moduulin) käyttäminen.
3. USBasp-ohjelmoijan käyttö (sisältää monia yhteyksiä).

Tässä ohjelmoimme sen kahdella tavalla: USB - sarjamuunnin ja Arduino-kortti.

Atmega328-sirun ohjelmointi Arduino-kortilla

Vaihe 1: - Ota Arduino-levy ilman Atmega328-sirua. Tee Arduino-kortin liitännät leipälautamme Arduinolla tämän kaavion mukaisesti.

Vaihe 2: - Liitä Arduino-kortti tietokoneeseen ja avaa Arduino IDE. Valitse Arduino Uno Board-valikosta Työkalut , Ohjelmoija USBasp: ksi ja oikea kortin com-portti.

Vaihe 3: - Aloitamme lataamalla Blink-ohjelman. Joten valitse vilkkuva ohjelma Esimerkit-kohdasta ja paina Lähetä-painiketta.

Nyt voit nähdä, että led-paneeli alkaa vilkkua.

Arduino Atmega328 -piirin ohjelmointi USB-sarjamuuntimella

Vaihe 1: - Jos sinulla ei ole Arduino-korttia. Tämä on paras tapa ohjelmoida leipälauta Arduino .

Tee liitännät seuraavasti:

FTDI: n RXD-nasta -> Atmega328: n Tx-tappi (nasta 3)

FTDI: n TXD-tappi -> Atmega328: n Rx-nasta (nasta 2)

GND -> GND (tappi 8)

5v -> Vcc (tappi 7)

Joissakin FTDI-moduuleissa on Reset-nasta, joka tunnetaan myös nimellä DTR-tappi, joka on kytkettävä Atmega328: n Reset-nastaan ​​(nasta 1). Jos moduulissa ei ole palautustappia, älä huoli, annan ratkaisun, kun ohjelmoimme sirun.

Vaihe 2: - Yhdistä nyt FTDI tietokoneeseen ja avaa Laitehallinta ohjauspaneelista. Näet Port-osion, Laajenna se. Jos ohjaimen edessä on keltainen merkki, sinun on päivitettävä moduulin ohjain.

Jos merkkiä ei ole, huomaa com-portin numero ja avaa Arduino IDE. Valitse Työkalut -> Portit -> Valitse merkitsemäsi com.

Vaihe 3: - Nyt lähetämme vilkkuvan ohjelman leipälautan Arduinoon . Valitse Tiedosto -> Esimerkit -> Perustiedot -> Vilkkuu . Valitse työkalujen Board-valikosta Arduino Uno, USBasp: ksi Ohjelmoija ja kortin oikea portti.

Napsauta sitten latauspainiketta.

Huomaa: Jos FTDI-moduulissasi ei ole DTR-nastaa, paina sitten leipätaulun Palauta-painiketta ja napsauta lähetyspainiketta. Pidä sitä painettuna, jos siinä lukee Luonnoksen kääntäminen... Vapauta painike heti, kun se sanoo Lataus...

Nyt ohjelma ladataan onnistuneesti Arduino Bootloader Atmega328 -siruun.

Alla on video Atmega 328 IC: n ohjelmoimisesta ilman Arduino Boardia:

Olemme tehneet DIY Breadboard Arduino -piirimme kanssa. Voit suunnitella tämän piirin piirilevylle, jotta se olisi kompakti.