Az arduino bootloader írása az atemga328 ic-ben és programozása az arduino ide használatával

Mindannyian tudjuk, hogy az Atmega328 IC-t használják az Arduino UNO lapján. Ez az IC az Arduino tábla agya. Valójában az Arduino tervezői egy praktikus prototípus-táblát akartak készíteni a kezdőknek, így az összes alkatrészt úgy szervezték, hogy bárki hozzáférhessen az Atmega328 IC összes érintkezőjéhez, és csak a számítógéphez csatlakoztatva programozhassa. Az Arduino tábla nagyon népszerű a hobbi projektek építésében. Az ipari vagy fogyasztási cikkekben azonban nem jó ötlet a teljes Arduino kártya használata, ezért használhatjuk az önálló Atmega328 IC-t, amely programozható Arduino IDE-vel, de Arduino kártya használata nélkül.

Ebben az oktatóanyagban meglátjuk, hogyan cserélheti le az Arduino kártyát az Atmega328 IC-re és néhány más alkatrésszel. Az Atmega328 IC használatához az arduino helyett először be kell égetnünk az Arduino Bootloader programot, majd FTDI vagy Arduino Board segítségével programozzuk. Ez az oktatóanyag segít a sérült Atmega328 IC cseréjében az Arduino tábláról. Az alábbiakban ismertetett áramkör használatával elkészítheti saját Arduino kártyáját is, a PCB-re lemásolva.

Szükséges alkatrészek

1. Atmega 328 IC
2. Kenyérlemez
3. LM7805
4. 16 MHz kristály
5. 22pF kerámia kondenzátorok (2)
6. 10uF kondenzátor (2)
7. 10 K ellenállás
8. 1k ellenállás
9. Jumper huzalok

Opcionálisan használhatja a 3,3 V-os LM1117-3,3v feszültségszabályozót is, hogy a 3,3 V-os sínt bekapcsolja az áramkörébe.

Az Atmega328 csapdiagramja

Alkatrészleírások

Tápegység rész-

1. 5 V-os feszültségszabályozó: Az Atmega 328 IC 5 V-os tápfeszültségen működik. Tehát itt az LM7805-öt használjuk 5 V kimenethez, akár 30 V-ot is képes bemenetként kezelni. Ha külön 5 V-os tápja van, akkor ezt a lépést elhagyhatja.
2. Kondenzátorok: 10uF kondenzátort használnak a 7805 bemeneti és kimeneti részén, hogy megkerüljék a váltakozó áramú alkatrészeket a földre.
3. LED: Ez megmutatja, hogy jön az 5 V-os kimenet.

Mikrokontroller rész-

1. Atmega 328: Ez a fő alkotóelem a kenyérlapon. Tűdiagramja a fentiekben látható.
2. Kristályoszcillátor: 16MHz külső kristály van csatlakoztatva az ATmega328 9. és 10. érintkezője közé. Ezt a kristályt arra használják, hogy órát adjon a mikrovezérlőnek a feladatok gyorsabb végrehajtásához.
3. Nyomógomb: A mikrovezérlő alaphelyzetbe állításához egy nyomógomb csatlakozik az 1. érintkező és a GND közé. Normál esetben 5 V-hoz csatlakozik 10k ellenállás segítségével.
4. LED: A LED csatlakozik a 13 digitális tűhöz.

Ez a teljes oktatóanyag három részre oszlik, hogy a saját Arduino kenyérlapon futhasson:

1. Az Arduino áramkör építése kenyérlemezre
2. A Bootloader beégetése az Atmega328 IC-be
3. Az Arduino Bootloader programozása Az Atmega 328 IC feltöltése a kenyérlapra.

Most egyes részeket egyenként elmagyarázzuk.

1. rész: Az Arduino áramkör építése kenyérlemezre

1. lépés: - Csatlakoztassa a tápegységet a kapcsolási rajz szerint, és tesztelje külső tápegységgel az LM7805-höz. Így fog kinézni.

2. lépés: - Most csatlakoztassa a mikrovezérlő részt az áramköri ábra szerint. Óvatosan végezze el a csatlakozásokat.

3. lépés: - Most jumperekkel csatlakoztassa a tápegységet és a mikrovezérlő részt. A végső pályád valami ilyennek fog kinézni.

Szóval, ez a mi Arduino a kenyérlapon. Ugyanazt az áramkört implementálhatja a NYÁK-ra olyan egyszerű eszközökkel, mint az EasyEDA stb.

2. rész: A Bootloader beégetése az Atmega328 IC-be

Mi az a bootloader és miért van rá szükségünk ??

A Bootloader egy kis darab futtatható kód, amelyet állandóan a mikrovezérlő memóriájában tárolnak. Ez kevesebb, mint 1 KB memóriát foglal el. A Bootloader lehetővé teszi az IC számára, hogy elfogadja a kódot a számítógépről, és elhelyezze a mikrovezérlő memóriájában.

Hagyományosan az Atmel összes mikrovezérlőjét programozók segítségével programozzák, amelyeknek van néhány fantasztikus kapcsolata. A rendszerbetöltők csökkentik a bonyolultságot, és lehetővé teszik számunkra a mikrokontroller programozásának egyszerű és hatékony módját. Ez azt jelenti , hogy csak USB-kábel segítségével programozhatja.

Amikor új Atmega 328-at vásárol a piacról, nincs benne bootloader. Tehát az Atmega328 programozásához az Arduino IDE használatával először fel kell töltenie a rendszerindítót.

A Bootloader feltöltéséhez két módszerünk van:

1. USBasp programozó használata
2. Arduino UNO kártya használata

A második módszer könnyebb az elsőhöz képest. Mivel kevesebb csatlakozást igényel, és az Arduino IDE legújabb verziója sem támogatja a divatos USBasp programozókat.

Tehát ebben a bemutatóban feltöltjük a bootloadert az Arduino Uno tábla segítségével.

Töltse fel az Arduino Bootloader programot az Atmega328 chipbe

1. lépés: - Nyissa meg az Arduino IDE alkalmazást. Válassza a Fájl -> Példák -> ArduinoISP menüpontot . Mint az ArduinoISP-t választja. Az alábbiak szerint.

2. lépés: - Most feltöltheti ezt a kódot az Arduino táblára. Válassza ki az eszközmenüből a com portot és a táblát, majd nyomja meg a feltöltés gombot.

3. lépés: - A „ Feltöltés kész” után válassza le az Arduino kártyát a számítógépről, és csatlakoztassa az Arduino kártyát az Atmega 328-hoz az alábbi ábra szerint.

4. lépés: - Most csatlakoztassa az Arduino kártyát a számítógéphez. Nyissa meg az Arduino IDE alkalmazást.

Lépjen az Eszközök menüpontba, válassza a táblát Arduino / Genuine Uno néven, válassza ki a megfelelő portot a táblához. Válassza a Programozó lehetőséget „Arduino as ISP” -ként. Ne keverje össze az ArduinoISP-vel. Mindkettő különböző.

5. lépés: - Most lépjen újra az Eszközök elemre, és kattintson a Bootloader írása gombra a Programmer opció alatt. Néhány másodperc múlva a rendszerindító sikeresen feltöltődött. Ha hiba történt a feltöltés során, ellenőrizze a kapcsolatokat.

Ellenőrizze az alábbi videót, hogy megértse a Bootloader feltöltéséhez szükséges lépéseket az Atmega 328 IC-be.

A kenyérlap Arduino készen áll arra, hogy igazi Arduino deszkaként működjön. Most felmerül a kérdés, hogy hogyan lehet programozni az Atmega 328 IC-t ? Ezt a következő szakaszunkban tárgyaljuk.

3. rész: Az Arduino Bootloader programozása az Atmega 328 feltöltésével

Az önálló Arduino Atmega328 Chip sokféleképpen programozható.

1. Üres Arduino tábla, azaz Arduino kártya használata Atmega 328 IC nélkül.
2. USB - soros TTL átalakító modul (FTDI modul) használata.
3. Az USBasp programozó használata (sok kapcsolat szükséges).

Itt két módszerrel fogjuk programozni: USB - soros átalakító és Arduino kártya.

Az Atmega328 chip programozása Arduino tábla használatával

1. lépés: - Vegyünk egy Arduino táblát Atmega328 chip nélkül. Hajtsa végre az Arduino tábla csatlakozásait az Arduino kenyérlapunkkal , ahogy ez az ábra mutatja.

2. lépés: - Csatlakoztassa az Arduino kártyát a számítógéphez, és nyissa meg az Arduino IDE-t. Válassza az Arduino Uno elemet az Eszközök menü Programozó menüjében, USBasp-ként, és javítsa a kártya megfelelő com-portját.

3. lépés: - A Blink program feltöltésével kezdjük. Tehát válassza a pislogás programot a Példák közül, és nyomja meg a Feltöltés gombot.

Most láthatja, hogy a kenyérlapon led villogni kezd.

Arduino Atmega328 Chip programozása USB-Serial konverter segítségével

1. lépés: - Ha nincs Arduino táblája. Ez a legjobb módszer a kenyérlap Arduino programozására.

Csatlakoztassa a következőképpen:

RXD tű az FTDI -> Tx tű az Atmega328 (3. érintkező)

TXD tű az FTDI-től -> Rx tű az Atmega328-tól (2. érintkező)

GND -> GND (8. érintkező)

5v -> Vcc (7. tű)

Egyes FTDI modulok tartalmaznak Reset csapot, más néven DTR csapot, amelyet össze kell kötni az Atmega328 Reset tűjével (1. érintkező). Ha nincs visszaállító pin a modulban, ne aggódjon, megadom a megoldást, amikor programozzuk a chipet.

2. lépés: - Most csatlakoztassa az FTDI-t a számítógéphez, és nyissa meg az Eszközkezelőt a kezelőpanelen. Megjelenik a Port szakasz, Bontsa ki. Ha az illesztőprogram előtt sárga jel van, akkor frissítenie kell a modul illesztőprogramját.

Ha nincs jelölés, akkor vegye figyelembe a com port számát, és nyissa meg az Arduino IDE programot. Lépjen az Eszközök -> Portok -> Válassza ki a megjegyzett weboldalt.

3. lépés: - Most feltöltünk egy blink programot a Breadboard Arduino-ra . Válassza a Fájl -> Példák -> Alapok -> Pislog lehetőséget . Válassza az Arduino Uno elemet a Board menüből az eszközökben, a Programmer USBasp-ként és a kártya megfelelő portjához.

Ezután nyomja meg a feltöltés gombot.

Megjegyzés: Ha az FTDI modulon nincs DTR tű, akkor nyomja meg a Reset gombot a kenyérlapon, és nyomja meg a feltöltés gombot. Tartsa lenyomva, ha a Vázlat összeállítása felirat olvasható... Engedje fel a gombot, amint a Feltöltés… felirat látható

Most a program sikeresen feltöltődik az Arduino Bootloader Atmega328 chipbe.

Az alábbiakban látható az Atmega 328 IC programozásának videója Arduino Board használata nélkül:

Megcsináltuk a DIY Breadboard Arduino áramkörünket. Tervezheti ezt az áramkört a NYÁK-ra, hogy kompaktabbá váljon.