AVR микроконтроллеры. Программирование для начинающих
материалы в категории
Программирование AVR при помощи PONY PROG
Итак, что такое микроконтроллер мы в общих чертах разобрались (смотрим Программирование для начинающих. часть1 ), теперь нам нужен программатор.
Самый простой программатор для AVR микроконтроллеров можно изготовить по вот такой схеме:
Называется он STK-200. В общем-то вполне и подошел-бы программатор PONY PROG, но у него есть один очень существенный минус- он не дает запрограммировать некоторые фьюзы, которые иногда еще называют опасными (например RSTDSBL, DWEN, SPIEN).
Если случайно запрограммировать такой опасный фьюз, то вы отключите возможность пользоваться ISP программатором, МК заблокируется, для восстановления МК нужен будет параллельный программатор (высоковольтный).
А вот для управления программатором STK-200 можно использовать программу от PONY PROG- об этом чуть ниже.
Есть еще вариант программаторов так называемый “5 проводков”- напрямую от LPT порта компьютера, но пользоваться программаторами типа “5 проводков” не рекомендуется.
Есть облегченный вариант программатора STK-200, который так-же построен на нескольких проводках, собирать его я так же не рекомендую, по той причине, что таким программатором очень легко спалить LPT порт, для сравнения – COM порт спалить в разы труднее.
Да и потом, программируя “5ти проводками” можно случайно замкнуть эти провода между собой, спалить МК или опять же порт. Использование буферного повторителя в микросхеме улучшает крутизну фронтов сигнала, а так же бережет LPT порт, от случайных КЗ и перенапряжений
Вернемся к схеме программатора STK-200: в нем применена всего-ли одна микросхема 74HC244 (аналог у нее КР1533АП5).
В схеме присутствуют 3 светодиода: питание, чтение, запись. Длина соединяющих проводов должна быть как можно короче.
Чуть ниже прилагаются фотографии готового программатора STK-200.
На фото, на плате программатора присутствует кварц и конденсаторы.
Кварц нужно ставить на 4 мГц, конденсаторы на 5-15 пФ, два штырька рядом со светодиодами на плате, используются для подачи питания, 5 вольт.
Если вы будете собирать переходник, то питание подается с платы переходника, т.к. там стоит “Кренка” на 5 Вольт, она защитит микроконтроллер и схему от переполюсовки или превышения напряжения.
К программатору дополнительно нужно будет изготовить плату, на которой будут размещаться панельки под разные МК, в принципе, можно просто запаивать проводки к нужными выводам МК, как вам удобнее.
Ниже в архиве прикреплены файлы для изготовления программатора- схема, печатная плата программатора и переходника для ATmega8/48/168, ATtiny2313.
Для того чтобы проверить работает ли наш программатор, подключаем его в порт LPT, кликаем правой кнопкой мыши на значке “Мой компьютер”, в появившемся списке выбираем “диспетчере устройств”, откроется окошко, кликаем обновить конфигурацию оборудования и на программаторе моргнут светодиоды чтения/записи. Кстати, питание берется от внешнего источника, а не с LPT порта, будьте внимательны.
Главным преимуществом параллельного программатора является способность восстанавливать некоторые неправильно установленные биты. После этого интерфейс ISP отключается, и при программировании последовательным программатором в таких случаях выдается сообщение об ошибке.
Выбор программы для прошивки микроконтроллера
Популярными программами для прошивки AVR микроконтроллеров являются PonyProg и CodeVision AVR.
Я пользуюсь Code Vision AVR (далее CVAVR), но рассмотрим мы обе программы.
В принципе, можете пользоваться любыми другими программами, только запомните одно очень важное замечание: в разных программах фьюзы могут выставляться по разному, т.е. зеркально.
В первую очередь подключаем программатор в нужный нам порт, только сначала ставим микроконтроллер в панельку. Питание подавайте после того, как программатор будет подключен к порту.
Для того, чтобы запрограммировать микроконтроллер нам нужны файлы прошивки, файл с расширением .hex, в некоторых проектах используется еще файл EEPROM .eep.
(электрически изменяемая память данных, в нем хранятся различного рода константы).
И не забываем про фьюзы, если они выставляются, обычно в статьях всегда прикрепляют картинку или пишут какие фьюзы выставлять.
Прошивка микроконтроллера с помощью PonyProg
Конечно сначала надо скачать и установить саму программу. Она есть здесь.
Скачали, установили, запускаем. Появилось вот такое окошко (еще и звук при запуске будет в виде лошадиного ржача…)
Затем- в списке устройств нужно выбрать наш МК: кликаем меню “Устройство”, затем выбираем AVRmicro -> ATmega8.
Потом, конечно-же нам нужен сам файл прошивки, для этого кликаем Файл -> Открыть файл программы (FLASH)… Откроется окошко, где нам нужно выбрать наш файл прошивки с расширением .hex.
не забываем в списке выбрать нужное нам расширение файла, иначе файл прошивки не обнаружится
После того как мы этот файл открыли, в окошке появятся куча всяких непонятных цифр и букв. Это так выглядит прошива в 16-тиричном коде.
Ужас, конечно, на первый взгляд, но пусть это вас не пугает: все это написано не нами, менять там ничего не надо и если сама прошивка рабочая, то можно даже не вдаваться в подробности что там да как…
Теперь- нам точно так-же нужно выбрать файл прошивки EEPROM с расширением .eep, если конечно он нужен и прилагается.
Если вы еще не подключили программатор и не подали на него питание, сделайте это. Не забудьте вставить МК в панельку, не перепутайте положение в панельке, обратите внимание на насечку или кружок на корпусе МК, оттуда и начинается отсчет ножек.
Кликаем Установки -> Настройка оборудования. Все настройки выставляем как на рисунке ниже, затем нажимаем кнопку “Проверка” – должно выйти окошко “Тест ОК”
Если вдруг тест настроек PONY на прошел и выскочило окошко с надписью “Тест ОШИБКА”
Тогда нам надо проверить конфигурацию порта LTP.
Кликаем правой кнопкой мыши на значке “Мой компьютер” и выбираем “Диспетчер устройств” или можно зайти в Панель управления -> Система -> Оборудование -> Диспетчер устройств.
в списке находим Порты (COM и LPT ), кликаем правой кнопкой мыши на нем и нажимаем “Обновить конфигурацию оборудования”
Затем закрываем окно, и возвращаемся к PonyProg, заново запускаем тест, нажимаем “Проверка”, должно выйти окошко с надписью “Тест ОК”.
Если все в порядке, то нажимаем “ОК”, далее переходим в меню Установки -> Калибровка, нажимаем Yes.
Выйдет сообщение об успешно проведенной калибровке, нажимаем ОК
Сейчас нам нужно будет выставить фьюзы, если в вашей конструкции фьюзы не выставляются, переходите к следующему пункту. Кликаем Команды -> Security and Configuration Bits… откроется окошко для установки фьюзов
Теперь все готово, и можно прошить микроконтроллер, нажимаем Команды -> Записать все. Если вы еще не передумали, то в окошке которое вышло, нажимаем “Yes”, и начнется процесс записи и проверки.
Если все прошло успешно, но в конце-концов должно появиться сообщение
Все, теперь можно вынимать МК из программатора и проверить наше устройство, если вы все сделали все как я расписал, все будет работать.
Если по какой то причине устройство не заработало:1. Возможно допущены ошибки при сборке программатора, перепроверьте все и попробуйте еще раз перепрошить МК.
2. Возможно сама прошивка “битая”
Если вдруг вам понадобилось перезаписать микроконтроллер, то его в общем-то даже и стирать не надо: при записи другой прошивки предыдущая сначала сотрется.
Вложения:ФайлОписаниеРазмер файла:В следующей статье Программирование для начинающих. часть3 мы будем рассматривать прошивку микроконтроллеров с помощью программы CodeVision AVR, ну а во вложении, как и было сказано выше, чертежи для программатора в формате lay. Это специальный файл для программы LAYOUT, которую можно скачать здесь
| stk200.rar | 21 Кб |
Источник: http://radio-uchebnik.ru/txt/15-avr-mikrokontrollery/113-programmirovanie-dlya-nachinayushchikh-chast-2
Простейший программатор для ATmega8
В современных электронных схемах все чаще и чаще применяются микроконтроллеры. Да что там говорить, если сегодня не найти даже обыкновенную елочную гирлянду без микроконтроллера внутри – он задает различные программы иллюминации.
Я впервые столкнулся с микроконтроллерами, когда собирал свой первый импульсный металлоискатель Клон. Вот тогда-то и выяснилось, что контроллер без прошивки – это просто кусок пластмассы с ножками.
А чтобы залить нужную прошивку в АТМЕГу, никак не обойтись без программатора. Далее мы рассмотрим две самые простые и проверенные временем схемы программаторов.
Схема первая
С помощью этого программатора можно прошивать практически любой AVR-контроллер от ATMEL, надо только свериться с распиновкой микросхемы.
СОМ-разъем на схеме – это “мама”.
На всякий случай привожу разводку печатной платы для атмеги8 (скачать), хотя такую примитивную схему проще нарисовать от руки. Плату перед печатью нужно отзеркалить.
Файл печатной платы открывать с помощью популярной программы Sprint Layout (если она у вас еще не установлена, то качайте 5-ую версию или лучше сразу 6-ую).
Как понятно из схемы, для сборки программатора потребуется ничтожно малое количество деталек:
Вместо КТ315 я воткнул SMD-транзистор BFR93A, которые у меня остались после сборки микромощных радиомикрофонов.
А вот весь программатор в сборе:
Питание (+5В) я решил брать с USB-порта.
Если у вас новый микроконтроллер (и до этого никто не пытался его прошивать), то кварц с сопутствующими конденсаторами можно не ставить. Работа без кварцевого резонатора возможна благодаря тому, что камень с завода идет с битом на встроенный генератор и схема, соответственно, тактуется от него.
Если же ваша микросхема б/у-шная, то без внешнего кварца она может и не запуститься. Тогда лучше ставьте кварц на 4 МГц, а конденсаторы лучше на 33 пФ.
Как видите, я кварц с конденсаторами не ставил, но на всякий случай предусмотрел под них места на плате.
Заливать прошивку лучше всего с помощью программы PonyProg (скачать).
Прошивка с помощью PonyProg
Заходим в меню Setup -> Calibration -> Yes. Должно появиться окошко “Calibration OK”.
Далее Setup -> Interface Setup. Выбираем “SI Prog API” и нужный порт, внизу нажимаем “Probe”, должно появиться окно “Test OK”. Далее выбираем микроконтроллер “Device -> AVR micro ATmega8”.
Теперь втыкаем микроконтроллер в панельку программатора, и подаем питание 5 вольт (можно, например, от отдельного источника питания или порта ЮСБ). Затем жмем Command -> Read All.
После чтения появляется окно “Read successful”. Если все ок, то выбираем файл с нужной прошивкой для заливки: File -> Open Device File. Жмем “Открыть”.
Теперь жмем Command -> Security and Configuration Bits и выставляем фьюзы, какие нужно.
Тщательно все проверяем и жмем “OK”. Далее нажимаем Command -> Write All -> Yes. Идет прошивка и проверка. По окончании проверки появляется окно “Write Successful”.
Вот и все, МК прошит и готов к использованию!
Имейте в виду, что при прошивке с помощью других программ (не PonyProg) биты могут быть инверсными! Тогда их надо выставлять с точностью до наоборот. Определить это можно, считав фьюзы и посмотрев на галку “SPIEN”.
Схема вторая
Еще одна версия программатора, с помощью которого можно залить прошивку в микроконтроллер АТМЕГа (так называемый программатор Геннадия Громова). Схема состоит всего из 10 детатей:Диоды можно взять любые импульсные (например, наши КД510, КД522). Разъем – “мама”. Питание на МК (+5В) нужно подавать отдельно, например, от того же компьютера с выхода USB.
Все это можно собрать навесным монтажом прямо на разъеме, но если вы крутой паяльник и знаете, что такое smd-монтаж, то можете сделать красиво:
Программировать только программой Uniprof. Тут хорошее описание программы: http://www.getchip.net/posts/025-uniprof-universalnyjj-programmator-dlya-avr/
Алгоритм прошивки с помощью программатора Громова
Программатор с установленной микросхемой подключаем к СОМ-порту компьютера, затем запускаем Uniprof, затем подаем питание на микроконтроллер. И первым делом проверяем, читаются ли фьюз-биты.
Если все ок, выбираем файл с нужной прошивкой и жмем запись.
Будьте предельно внимательны и осторожны, потому что если глюканет при записи фьюзов, то МК либо на выброс, либо паять схему доктора (а она сложная). Если поменяете бит SPIEN на противоположный – результат будет тот же (к доктору).
Источник: http://electro-shema.ru/handmade/programmator-atmega8.html
USB программатор AVR микроконтроллеров
Читать все новости ➔
Предлагаю вам свой вариант программатора AVR 910 USB. Я переработал схему от PROTOSSA (http://prottoss.com/projects/AVR910.usb.prog/avr910_usb_programmer.htm) и получилось на мой взгляд очень недурно. Переработки: заменен модуль питания – я применил LDO стабилизатор на 3.
3В, поставил LC-фильтры по цепям питания. Через него можно питать программируемое устройство, только следует учесть, что суммарный ток нагрузки на USB порт компьютера 500мА. Напряжение на 2-й ножке ISP-разъема будет меньше 5 вольт на величину падения напряжения на диоде D1.
Джампер JP1 – (MODify) служит для начального программирования управляющего МК программатора. При его замыкании (2-3), к разъему ISP подключается внешний программатор и производится загрузка в МК управляющей программы.
После программирования управляющего МК программатора этот джампер необходимо разомкнуть и замкнуть джампер JP1 в положение (1-2) – NORMal. С помощью джампера JP2 LOW SCK возможно понижать тактовую частоту порта SPI МК программатора до ~20 кГц. При разомкнутом джампере частота SPI нормальная, при замкнутом – пониженная.
Переключать джампер можно на ходу, так как управляющая программа МК программатора проверяет состояние линии PB0 при каждом обращении к порту SPI. Не рекомендуется переключать джампер при запущенном процессе записи/чтения программируемого МК, т.к., скорее всего, это приведет к искажению записываемых/читаемых данных.
Джампер J2 введен для возможности программирования МК AVR, тактируемых от внутреннего генератора 128 кГц. Резисторы R8 – R12 предназначены для согласования уровней сигналов МК программатора и внешних, подключенных к программатору, цепей (программируемый МК или другой программатор).
Тактовая частота порта SPI МК программатора при разомкнутом джампере J3 равна 187,5 кГц. Это позволяет программировать контроллеры с тактовой частотой примерно от 570 кГц для ATtiny/ATmega, 750 кГц для 90S и 7,5 МГц для 89S. Контроллеры программируются от 10 до 30 секунд (при использовании утилиты AVRProg v.1.
4 из пакета AVR Studio) вместе с верификацией в зависимости от объема FLASH памяти и тактовой частоты. На вывод LED разъема ISP выведен меандр с частотой 1 МГц для “оживления” МК, у которых были ошибочно запрограммированы фьюз-биты, отвечающие за тактирование. Сигнал генерируется постоянно и не зависит от режима работы программатора.
Программатор тестировался с программами AVRProg v.1.4 (входит в пакет AVRStudio), ChipBlasterAVR v.1.07 Evaluation, CodeVisionAVR, AVROSP (ATMEL AVR Open Source Programmer). Кроме того, программатор тестировался с программой AVRDUDE, однако, программа с данным программатором не совместима, так как не все команды протокола AVR910 отрабатывает корректно.
На данный момент с вышеперечисленными программами протестировано программирование контроллеров 89S53, 89S8252, 90S2313, 90S8515, ATtiny13, ATtiny26, ATtiny45, ATtiny2313, ATmega48, ATmega8, ATmega8515, ATmega8535, ATmega16, ATmega32, ATmega64, ATmega128, AT90CAN128.
Детали: Управляющий МК без переделки схемы можно заменить на ATmega8-16PU (Корпус PDIP-28). Можно так же использовать МК ATmega8-16 c другими буквенными индексами (корпуса TQFP или MLF).
Но, следует помнить, что нумерация выводов у МК в корпусах TQFP и MLF отличается от нумерации выводов МК в корпусе PDIP-28. Все резисторы, конденсаторы, LED – ЧИП типоразмера 0805, резистор R4 – 1206 чип-перемычка (000).
Я использовал панельку DIP-28 с загнутыми под 90 градусов ножками и паял ее как СМД компонент.
Прошивка FUSE-BITS: Для нормального функционирования контроллера в схеме необходимо, чтобы были запрограммированы (установлены в “0”) биты SPIEN, CKOPT, SUT0 и BODEN. Обычно микроконтроллеры , идущие с завода, т.е. новые, имеют уже запрограммированный бит SPIEN. Остальные биты должны быть незапрограммированные (установлены в “1”).
Инсталляция: Прошить контроллер. Подключить свежеиспеченный программатор к РС через свободный разъем USB. Операционная система (ОС) найдет новое устройство – AVR910 USB Programmer, при предложении автоматически найти драйвер, отказаться, и указать путь к файлу prottoss.avr910.usb.inf.
При предупреждении, что драйвер не имеет цифровой подписи, послать ОС в эротическое путешествие. Небольшие проблемы у меня возникли, когда, после установки, программа AVRProg v. 1.4 не смогла найти программатор, так как ОС присвоила ему номер COM9. После мониторинга портов оказалось, что AVRProg ищет устройство только на портах COM1 – COM4.
Изменить номер порта можно, если зайти в диспетчере устройств в: AVR910 USB Programmer->Свойства–>Параметры порта->Дополнительноp->Номер COM-порта
Файлы проекта (проект Eagle Layout Editor 4.11, прошивка контроллера)
Источник:
Возможно, Вам это будет интересно:
Источник: http://meandr.org/archives/283
USBasp | AVRDUDE | Программирование микроконтроллеров AVR ⋆ diodov.net
Чтобы перенести нашу программу с компьютера в микроконтроллер нам понадобится программатор USBasp и программа AVRDUDE. Сегодня существует широкий выбор программаторов, предназначенных для программирования микроконтроллеров AVR.
Среди них можно найти много самодельных, который даже трудно назвать программаторами, поскольку они с помощью всего лишь нескольких резисторов напрямую подключаются к COM порту.
Однако современные компьютеры и ноутбуки уже практически не оборудываются COM портами, поэтому одним из основных критериев при выборе программатора является возможность подключения его к USB порту. Наиболее дешевый, простой и очень распространенный – это программатор USBasp.
Его можно приобрести практически в любом радиомагазине по доступной цене. Стоимость его в китайских интернет магазина находится в пределах от 1,5 $ до 3 $.
Программатор USBasp
Связь компьютера с микроконтроллером осуществляется посредством программатора USBasp через USB порт, а данные передаются по интерфейсу SPI – Serial Peripheral Interface (последовательный периферийный интерфейс). Для связи МК с программатором задействуются специальные выводы: MOSI, MISO, SCK, RESET, VCC, GND. Хотя SPI предполагает использование всего трех выводов MOSI, MISO и SCK, но мы будем задействовать все шесть выводов.
При обмене данными по интерфейсу SPI микроконтроллер может одновременно либо принимать (вывод MISO) либо передавать данные (вывод MOSI). Установка режима приема или передачи данных осуществляется путем подачи определенного импульса на вывод SCK.
Разъем программатора, как правило, имеет 10 пинов и подключается к микроконтроллеру с помощью 10 проводного шлейфа. Однако удобней пользоваться шлейфами, которые имеют переходник на 6 пин, так как в таком случае все пины заняты. У десяти пинового разъема одни пин остается не занятым, а четыре пина подключены к общему проводу (GND).
Для того, чтобы компьютер определил программатор необходимо установить драйвер USBasp.
Фото подсоединенного программатора к микроконтроллеру ATmega8 приведено ниже.
Единственный недостаток или, правильнее сказать, мелкое неудобство данного программатора заключается в том, что он не поддерживается (без различных ухищрений) Atmel Studio, поэтому приходится пользоваться сторонней программой. Наиболее зарекомендовавшей себя является AVRDUDE.
Настройка AVRDUDE
Теперь нам осталось выполнить финальный шаг. Запускаем программу AVRDUDE. По умолчанию открывается вкладка Program. В нижней части окна в меню Настройки выбираем тип программатора usbasp.
Далее в категории Микроконтроллер выбираем наш микроконтроллер ATmega8. Ниже, в категории Flash кликаем по значку троеточия и в открывшемся меню указываем путь к скомпилированному файлу с расширением hex.
Путь к файлу и сам файл будут теми же, что мы ранее задавали в Proteus.
Чтобы убедится в том, что программатор определен операционной системой (драйвер программатора корректно установлен) и правильно подключен к микроконтроллеру, кликаем по кнопке Чтение. Если ошибок нет, то появится окно с записью “Калибровочные ячейки генератора считаны!” И в верхнем окошке отобразится шестнадцатеричное число. У каждого МК это число индивидуальное.
Прежде, чем записать новую программу рекомендуется очистить память микроконтроллера. Это можно сделать, кликнув по кнопке Стереть все. В результате появится окно с сообщением о том, что кристалл чист.
Теперь кликаем по кнопке Программировать в категории Flash. При успешной записи программы в МК появляется окно с записью, приведенной ниже.
Результат записанной, или, как еще говорят, прошитой программы – это засветившийся светодиод, подключенный к выводу PC0 нашего микроконтроллера.
Первая наша программа очень проста, а частота работы микроконтроллера оставлена по умолчанию и для ATmega8 равна 1 МГц. В случае изменения частоты или подключения внешнего кварцевого резонатора, необходимо внести некоторые изменения во вкладке Fuses, путем установки галочек в соответственные чекбоксы CKSEL0… CKSEL3.
Подробно настройки данной вкладки мы рассмотрим в статье Fuses (биты настройки или биты защиты) микроконтроллера.
Скачать USBasp драйвер
Скачать AVRDUDE
Источник: http://diodov.net/usbasp-avrdude-programmirovanie-mikrokontrollerov-avr/
USBasp программатор микроконтроллеров AVR на Atmega8 своими руками
В данной статье мы опишем „шаг за шагом” этапы изготовления USBasp программатора для микроконтроллеров AVR. В отдельных статьях приведем описание установки драйверов для операционных систем Windows XP и Windows 7 (x64/x86). В конце поста размещена ссылка с необходимой документацией для изготовления программатора USBasp своими руками.
Программатор USBasp, благодаря своей простоте в изготовлении и использовании недорогих и широкодоступных элементов, стал очень популярным среди радиолюбителей. Его параметры работы не уступают профессиональным и дорогим программаторам микроконтроллеров AVR.
Основные характеристики программатора USBasp
- Работает с несколькими операционными системами – Linux, Mac OS X и Windows – включая Windows 8!
- Не требует внешнего питания.
- Умеет программировать со скоростью вплоть до 5kB/s
- Есть вариант (Switch 2) снижения скорость программирования – для процессоров с кварцем меньше 1,5 Мгц
- Обеспечивает напряжение для программирования (Switch 1) 5 вольт
- Указание работы программатора с помощью светодиода
Перед началом работы, стоит ознакомиться с последовательностью всех выполняемых действий, а именно:
- Выбор схемы/рисунка печатной платы
- Перенос рисунка печатной платы на фольгированный стеклотекстолит
- Травление печатной платы в растворе хлорного железа
- Сверление отверстий
- Монтаж элементов (пайка)
- Программирование Atmaga8 программатора
- Подключение программатора к компьютеру
- Установка драйверов – Windows XP, Windows 7
- Выбор программы с поддержкой USBasp
Существует много версий USBasp программатора, но все они основаны на главной схеме, автором которой является Thomas Fischl. Прошивка микроконтроллера программатора также является его авторством.
Оригинальная схема программатора:
В данном случае за основу была выбрана оригинальная схема. Поскольку использование перемычек в оригинальной схеме не совсем удобно, было принято решение использовать DIP переключатели. Так же были изменены некоторые значения резисторов.
Более того, в оригинальной схеме линии TxD и RxD выведены на разъем ISP, хотя это не нужно (точнее не используются на практике).
Ниже приведена схема с внесенными изменениями:
Строительство USBasp программатора
Существует много версий печатной платы данного программатора, некоторые можно найти на официальном сайте USBasp. Однако, была сделана своя на основе выше представленной схемы.
К сожалению, из-за применения DIP переключателей, рисунок платы стал немного сложнее, что привело к применению 2 коротких перемычек, с целью чтобы печатная плата была по-прежнему односторонней.
Ниже результат печатной платы:
Как видно на рисунке, в программаторе не применялись SMD элементы. Пустое пространство на плате „залито” полем массы, главным образом для того, чтобы не вытравливать большое количество меди, а также снизить влияние помех на программатор.
Список элементов используемых в USBasp программаторе:
- R1: 10к
- R2: 180
- R3: 100
- R5, R6: 68
- R7: 2к2
- C1, C2: 22п
- C3: 10мк
- C4: 100н
- LED1: Красный светодиод на 20мА
- LED2: Зеленый светодиод на 20мА
- D2, D3: стабилитроны на 3,6В
- X1: Разъем USB, тип B
- SV1: Гнездо под разъем IDC-10
- Q1: Кварц 12МГц, корпус HC49-S
- SW1: Dip переключатель трехпозиционный
- IC1: Atmega8 (ПРИМЕЧАНИЕ: Не следует использовать микроконтроллер Atmega8 — PU из-за его ограничение максимальной тактовой частотой до 8 МГц!)
Перенос рисунка печатной платы USBasp программатора на стеклотекстолит выполнен с помощью метода ЛУТ (лазерно-утюжной технологии). Как это делать описывать не будем, поскольку данной информации в сети много.
Вкратце скажем, что сначала рисунок в масштабе 1:1 печатается на глянцевой бумаге, затем он накладывается на очищенную и обезжиренную медную сторону стеклотекстолита и фиксируется с помощью бумажного скотча. Далее бумажная сторона тщательно разглаживается утюгом на 3-ке. После все это дело вымачивается в воде и аккуратно очищается от бумаги.
Следующий этап – вытравливание платы в растворе хлорного железа. Во время травления желательно поддерживать температуру раствора не ниже 40 C, поэтому банку с раствором погружаем в горячую воду:
После завершения процесса травления необходимо удалить тонер ацетоном.
Остается теперь только просверлить отверстия. После завершения процесса изготовления платы можно приступать к пайке элементов USBasp программатора, начиная с перемычек.
Готовые к печати (в формате PDF) рисунок печатной платы находится в конце статьи. Вы также можете найти несколько вариантов на официальном сайте проекта.
Первый запуск USBasp программатора
Теперь, когда все детали спаяны, остается только «прошить» микроконтроллер Atmegę8 самого программатора. Для этого нужен отдельный программатор, это может быть, например, STK 200 (LPT порт), STK500 и т. д. LPT программатор подключается к USBasp через разъем IDC-10.
Обратите внимание, что распределение пинов в разъеме оригинального программатора (USBasp) находится справа, в то время как в версии, описываемой в этой статье – слева:
Распределение, показанное на рисунке справа, соответствует тем, которые применяет компания Atmel в своих оригинальных программаторах. Такое распределение уменьшает риск возникновения помех во время программирования в случае применения длинных проводов от программатора к контроллеру, так как каждая сигнальная линия экранирована массой, кроме MOSI.
На время программирования включите режим SELF путем переключения DIP переключателя № 3 в положение ON. Благодаря этому появляется возможность запрограммировать Atmega8. После завершения программирования, положение переключателя (3) должна быть переведено в состоянии OFF.
Последнюю версию прошивки можно скачать с официального сайта. Рекомендуем версию для Atmega8, которая находится в архиве: usbasp.2011-05-28.tar.gz.
Обратите внимание, чтобы перед программированием Atmega8 необходимо выставить фьюзы которые имеют следующие значения:
- # для Atmega8: HFUSE=0xC9 LFUSE=0xEF
- # для Atmega48: HFUSE=0xDD LFUSE=0xFF
В случае успешного программирования, подключаем программатор к USB разъему компьютера, при этом должен загореться красный светодиод, а компьютер должен оповестить об обнаружении нового оборудования.
Установка драйверов USBasp программатора
Способ установки драйверов программатора описан в отдельных статьях, там же имеются и сами драйвера. Ниже приведены прямые ссылки на эти статьи:
- Установка драйверов для программатора USBasp под Windows XP
- Установка драйверов для программатора USBasp Windows 7 x64/x86
Программы для работы программатора USBasp
Самой популярной программой, поддерживающей программатор USBasp, это консольная программа AVRdude. Так же существует множество производных программ, использование которых намного удобнее. Они представлены в статье Сравнение программ для поддержки программатора USBasp.
Скачать прошивку, рисунок печатной платы и драйвер USBasp программатора (скачено: 1 258)
Оригинал статьи
Источник: http://fornk.ru/2619-usbasp-programmator-mikrokontrollerov-avr-na-atmega8-svoimi-rukami/
Программатор USBASP
Источник: http://AVRproject.ru/publ/instrument/usbasp_in_bascom/3-1-0-35
USB программатор микроконтроллеров AVR и AT89S, совместимый с AVR910
Дата публикации: 02 января 2010.
Рейтинг: 4 / 5
Прошивка FUSE BITS
Для нормального функционирования контроллера в схеме необходимо, чтобы были запрограммированы (установлены в “0”) биты SPIEN, CKOPT, SUT0 и BODEN. Обычно микроконтроллеры , идущие с завода, т.е. новые, имеют уже запрограммированный бит SPIEN. Остальные биты должны быть незапрограммированные (установлены в “1”).
Инсталляция
Windows 2000/XP/Vista/Seven 32-bit
Прошить контроллер. Подключить свежеиспеченный программатор к РС через свободный разъем USB. Операционная система найдет новое устройство – AVR910 USB Programmer, при предложении автоматически найти драйвер, отказаться, и указать путь к inf-файлу, в зависимости от установленной на вашем компьютере операционной системы.
В архиве с прошивкой имеется папка “AVR910.Driver” в которой расположены три директории для разных вариантов операционных систем: -“2k_xp_32” – для операционных систем Windows 2000/XP 32-bit (используется штатный драйвер usbser.sys)
-“vista_xp_32” – Для операционных систем Windows XP/Vista/Seven 32-bit(usbser.sys + lowbulk.sys[32-bit] от Osamu Tamura)
-“vista_xp_64” – Для операционных систем Windows XP/Vista/Seven 64-bit(usbser.sys + lowbulk.sys[64-bit] от Osamu Tamura)
Особенности установки:
Windows 2000
В принципе, инсталляция не отличается от подобной для Windows XP, но есть одно НО – задержки в драйвере usbser.sys данной ОС портят цепочку команд от ПО на РС до программатора и, соответственно, цепь ответов обратно от программатора до ПО на РС… Проблему я пока не установил, но есть решение.
Конечно не самое красивое, но работает надежно 🙂 Необходимо заменить файл usbser.sys в системных папках Windows 2000 на аналогичный от Windows XP. Это папки …winntsystem32drivers и …winntsystem32dllcashe. Файл usbser.sys от Windows XP SP1 можно взять здесь.
Естественно, что драйвер придется подменять загрузившись под другой ОС (например с загрузочного диска).
Windows XP/Vista/Seven 64 bit
Чтобы использовать драйвера на 64 битной платформе, Вы должны отключить проверку цифровых подписей драйверов, нажимая функциональную клавишу F8 во время начала загрузки системы.
Второй вариант, использование программы “Driver Signature Enforcement Overrider”, которая подписывает драйвер как “testdriver” и активизирует “testmode”, таким образом Вы можете загрузить драйвер без реальной цифровой подписи.
Вы можете найти более детальное описание на странице программы, смотрите по ссылке выше.
Установка:
1. Загрузить “Driver Signature Enforcement Overrider”; 2. Запустите DSEO (инсталляция не требуется). 3. Выберите “Sign a System File”, нажмите кнопку “Next” и выберете файл avr910.usb.vista.xp.64.inf из директории …
AVR910.Driver/vista_xp_64/. 4. Выберите “Sign a System File” еще раз, нажмите кнопку “Next” и выберете файл lowbulk.sys из директории …AVR910.Driver/vista_xp_64/. 5. Выберите “Enable Testmode” и нажмите кнопку “Next”.
6. Перезапустите свой компьютер.
Оригинальные драйвера для AVR CDC от Osamu Tamura можно взять здесь.
Настройка
Как правило, правильно собранный, программатор с правильно запрограммированным МК в настройке не нуждается.
Есть единственное замечание – если у программируемого МК вход RESET подтянут к напряжению питания резистором, то номинал резистора не должен быть ниже 10 кОм – это связанно с пониженным напряжением питания управляющего МК программатора и введением ограничительных резисторов на шине ISP-разъема.
Если возникли проблемы
Проверить схему на отсутствие ошибок, обрывов и коротких замыканий.
Проверить напряжение питания на выводах питания (7, 8) МК программатора – оно должны быть в пределах 3,5 – 3,8 вольт.
Проверить, запустился ли кварцевый генератор МК. Это можно сделать с помощью осциллографа, подключив его к выводу 10 МК.
Если нет осциллографа, то можно определить запуск генератора и с помощью обычного светодиода. Для этого к выводу 10 МК через токоограничительный резистор номиналом 330 – 510 Ом подключается светодиод, анодом к МК, катодом на землю. При подаче питания светодиод должен слабо светиться.
Следует заметить, что программатор не будет определяться ни одной ОС, если номинальная частота кварца отличается от 12 МГц.
Это связанно с особенностями работы USB – тактовая частота передачи данных по USB для Low Speed Device равна 1, 5 МГц – тактовая частота управляющего МК программатора должна быть ровно в 8 раз выше.
Проверить, запустилось ли внутренняя программа в МК программатора. На контакте LED ISP-разъема должен присутствовать меандр частотой 1 МГц. Наличие меандра так же можно проконтролировать с помощью осциллографа. Если нет осциллографа, можно произвести проверку при помощи светодиода.
Светодиод подключается анодом к контакту LED, катодом к любому контакту GND ISP-разъема. При подаче питания светодиод должен светится в «полнакала». При замыкании пинцетом ножек кварцевого генератора светодиод должен либо засветится в «полный накал», либо свечение должно отсутствовать.
Файлы
Источник: https://radioparty.ru/programming/avr/programmators/10-usb-avr-at89s-avr910
Как прошить AVR микроконтроллер
Прошить микроконтроллер, значит скопировать в него программу. Загрузить программу можно через специальное устройство — программатор. Программаторы бывают разных типов, нас интересуют те, которые умеют прошивать AVR микроконтроллеры фирмы atmel, тип ATmega.
Программаторы различаются по способу подключения к компьютеру — LPT, COM, USB. Раньше у меня был стационарный компьютер и я пользовался LPT программатором (на фото слева).
Затем мне понадобился USB программатор, я взял самый дешевый программатор фирмы POLOLU (на фото в центре). Он отработал больше 2х лет. К сожалению в нем не было защиты от переполюсовки и в один прекрасный момент это произошло.
Я долго думал по поводу выбора нового программатора в итоге взял AVRISP mkII, в итоге он меня полностью устраивает (на фото справа). Вот так они выглядят.
Итак перед тем как прошить микроконтроллер у вас должен быть программатор. Подключение программатора к микроконтроллеру зависит от типа программатора. Мой LPT программатор подключался через разъем с 10 штырьками, USB 6 — штырьков.
Скачиваем документацию на нужный нам микроконтроллер, например это ATmega8. Ищем аналогичные ножки у микроконтроллера и соединяем их. На ножку VCC нужно подать напряжение +5В, GND «земля» или минус питания (не путать с -5В).
Спаяли схему, теперь устанавливаем CodeVision AVR. С его помощью мы будем писать и компилировать программу, затем прошивать микроконтроллер.Допустим программу вы написали, скомпилировали. Выбираем свой программатор в меню Settings-Programmer
Заходим в меню прошивки чипа Tools-Chip Programmer
В появившемся окне щелкаем Read — Chip Signature
Если вы все делали правильно появится окно с информацией о цифровой подписи нашей ATmega8. Если у вас оно не появилось проверьте поступает ли питание 5В на ваши микроконтроллер и правильно ли вы все подсоединили. Нельзя также исключать, что новый, только из магазина микроконтроллер не исправен, такие случаи у меня были.
Если у вас была записана уже какая то информация то стереть ее можно командой Program — Erase Chip
Теперь мы готовы прошивать наш микроконтроллер. Если вы пока не знаете что такое Fuse Bit то рекомендую прошивать без них, т.е. Program Fuse Bit галочка должна быть снята, либо прошивать можно только Flash память командой Program-Flash.
Все на этом процесс прошивки окончен. Вопросы можно задать на форуме
Источник: http://avr-start.ru/?p=141
Программатор для AVR
Описание
Этот простой AVR программатор позволит вам безболезненно загружать программы в формате hex в большинство AVR микроконтроллеров от ATMEL, не жертвуя своим бюджетом и временем. Он более надежен, чем большинство других простых доступных AVR программаторов, и на его сборку уйдет гораздо меньше времени.
AVR программатор состоит из внутрисхемного последовательного программатора (с разъемом) и маленькой печатной платы с DIP панелькой, в которую вы можете поместить свой микроконтроллер и быстро его запрограммировать.
Вы также можете использовать этот программатор только как внутрисхемный, с помощью которого можно легко программировать AVR микроконтроллер, не извлекая его из устройства.
Весь AVR программатор собирается из широко распространенных компонентов и умещается в корпусе разъема COM порта.
Печатная плата с DIP панелькой позволяет вставлять в нее 28-выводной AVR микроконтроллер ATmega8 в корпусе DIP, но вы можете изготовить печатные платы для микроконтроллеров в любых других корпусах.
Этот программатор совместим с популярным ПО PonyProg, которое показывает вам ход процесса прошивки в виде шкального индикатора статуса.
Внутрисхемный последовательный программатор AVR
|
Решил заменить свою рабочую лошадку STK200+PonyProg, на нечто более современное, легко собираемое и обязательно поддерживающее подключение по USB. Выбор пал на хорошо зарекомендовавший себя программатор USBASP, мозгом которого служит микроконтроллер Atmega8 (так же есть варианты прошивки под atmega88 и atmega48) . Минимальная обвязка микроконтроллера позволяет собрать достаточно миниатюрный программатор, который всегда можно взять с собой, как флэшку. Еще одним плюсом программатора является то, что благодаря большой популярности он приобрел поддержку во многих средствах разработки, в том числе и в Bascom-AVR начиная с версии 1.11.9.6. И поэтому консольность программы, с которой он работал первоначально, перестала быть отпугивающим моментом для начинающих.
Перемычка J1 применяется, в случае если необходимо прошить микроконтроллер с тактовой частотой ниже 1,5МГц. Кстати, эту перемычку вообще можно исключить, посадив 25 ногу МК на землю. Тогда программатор будет всегда работать на пониженной частоте. Лично для себя отметил, что программирование на пониженной скорости на доли секунды дольше, и поэтому теперь перемычку не дергую а постоянно шью с ней. Светодиод blue показывает наличие готовности к программированию схемы, red загорается во время программирования.
Прошивка управляющего микроконтроллера Прошивать, как я писал выше, можно с разъема программирования, соединив выводы Reset микроконтроллера (29 нога) и разъема. Прошивка существует для моделей Atmega48, Atmega8 и Atmega88. Желательно использовать один из двух последних камней, так как поддержка версии под Atmega48 прекращена и последняя версия прошивки датируется 2009 годом. А версии под 8-й и 88-й камни постоянно обновляются, и автор вроде как планирует добавить в функционал внутрисхемный отладчик. Прошивку под свой тип контроллера можно скачать ниже: Прошивка для Atmega48 Прошивка для Atmega8 Прошивка для Atmega88
После прошивки должен загореться светодиод подключенный к 23 ноге микроконтроллера. В случае если программа в память микроконтроллера зашита, а фьюзы не выставлены светодиод также загориться, поэтому Установка драйвера Установка велась на машину с системой Windows 7 и никаких проблем не возникло. Выбираем папку где лежат дрова и жмем Далее Мигом появится окно с предупреждением о том, что устанавливаемый драйвер не имеет цифровой подписи у мелкомягких:
Все, теперь программатор готов к работе. Осталось выбрать программу, посредством которой будем работать с программатором. USBASP и Bascom Как писал ранее, полную поддержку USBASP в Bascom-AVR сделали начиная с версии 1.11.9.6. Попалась тут мне страничка, иллюстрирующая, как можно подружить USBASP с более ранней версией компилятора, но тогда придется ставить avrdude. Настройка программатора для совместной работы с Bascom-AVR происходит в пункте меню Options-Programmer, в списке программаторов выбираем USBASP
Можно выбрать частоту работы в диапазоне от 500Гц до 1,5МГц, по рекомендациям частота должна быть вчетверо меньше частоты работы прошиваемого микроконтроллера. Например, если требуется прошить контроллер с тактовой частотой 1МГц, нужно ставить частоту работы не более 250кГц или, для надежной работы, еще меньше. Я оставил в этом пункте автоопределение частоты. Khazama AVR Programmer Еще одна небольшая программа для работы с программатором USBASP. Мне она понравилась минимальным интерфейсом и кнопочками, срисованными с PonyProg =) Она работает со всеми ходовыми микроконтроллерами AVR, позволяет прошивать flash и eeprom, смотреть содержимое памяти, стирать чип, а также менять конфигурацию фьюз-битов. В общем, вполне стандартный набор. Настройка фьюзов осуществляется выбором источника тактирования из выпадающего списка, таким образом, вероятность залочить кристалл по ошибке резко снижается.
Запись фьюзов в память мк, как можно догадаться, осуществляется при нажатии кнопки Write All. Эта фича помогает в случаях когда нужно прошить большое количество микроконтроллеров, не нужно будет каждый раз вручную выставлять галки при каждой прошивке МК. Кнопка Default предназначена для записи стандартной конфигурации фьюзов, такой, с какой микроконтроллеры идут с завода (обычно это 1МГц от внутреннего RC). !!!! Важно !!!! Как выяснилось, если использовать эту функцию биты Lock Bits необходимо выставлять вручную. В общем, за все время пользования этим программатором, он показал себя с наилучшей стороны в плане стабильности и скорости работы. Он без проблем заработал как на древнем стационарном пк так и на новом ноутбуке.
Архив с печатной платой и прошивками Драйвер для win Программа Khazama AVR Programmer 1.6.2 Новая версия программера Khazama 1.7 c поддержкой программного изменения частоты прошивания
Раз народ активно интересуется данным программатором и спрашивает меня о возможности изготовления, решил изготовить печатные платы на производстве и сделать инструмент, которым приятно пользоваться. Пока в наличии имеются готовые печатные платы для этого программатора или можете приобрести уже готовый к работе программатор. UPD 26.01.13
|
|||
|
|
|
|
Плата с панелькой для AVR
Плата имеет минимальное количество компонентов и используется для программирования микроконтроллеров вне целевого устройства.
| Плата с 28-выводным микроконтроллером Atmega в корпусе DIP. |
| В схеме есть 2 разъема: ICSP, к которому подключается AVR программатор и разъем для внешнего источника питания. |
Плата включает в себя 28 выводную DIP панельку, кварцевый резонатор на 4 МГц или резонатор с двумя конденсаторами по 22 пФ, и два разъема. Двухконтактный разъем служит для подключения к AVR микроконтроллеру питания +5 В, а 6-контактный – для подключения программатора.
Питание микроконтроллера от внешнего источника напряжения, а не непосредственно от последовательного порта, гарантирует, что контроллер получит именно 5 В и обеспечит надежную и безошибочную прошивку.
| Плата для 28 выводного микроконтроллера AVR Atmega8 в DIP корпусе. |
ПО PonyProg
Чтобы иметь возможность загружать hex файлы из компьютера в микроконтроллер, вам потребуется скачать и установить ПО PonyProg2000.
После установки, первое, что предстоит сделать, это сконфигурировать PonyProg для работы с AVR программатором. Для того, чтобы сделать это, войдите в меню «Setup» и выберите пункт «Interface Setup».
Ниже на рисунке подсвечены именно те опции, которые вам следует выбрать.
Следующим шагом выберите «AVR micro» и тип микроконтроллера, который хотите запрограммировать (например ATmega8).
Теперь конфигурирование PonyProg завершено, и мы можем открыть hex файл с программой, которая будет зашита в микроконтроллер. Перейдите в меню «File», выберите «Open Program (FLASH) File …» и укажите на hex файл, который надо зашить. Вы должны увидеть шестнадцатеричные значения, примерно такие, как показаны на рисунке ниже.
Если вы все еще не подключили программатор к последовательному порту компьютера, то сейчас самое время это сделать. Убедитесь, что ваш программатор физически подключен к AVR микроконтроллеру через плату с панелькой или 6 контактный разъем ICSP.
Наконец, кликните на подсвеченной иконке «Write Program Memory (FLASH)» или идите в меню «Command» и выберите «Write Program (FLASH)».
Кликните на кнопке «Yes», чтобы подтвердить запись.
Теперь сядьте поудобнее, расслабьтесь и наблюдайте за процессом программирования по индикатору состояния. PonyProg прошьет AVR микроконтроллер и проверит, загрузился ли hex файл без ошибок. Этот процесс обычно занимает от 10 до 30 секунд, в зависимости от размера программы, которую вы будете зашивать в микроконтроллер.
После программирования появится окно «Write successful», показывающее, что AVR микроконтроллер был запрограммирован и теперь готов к использованию.
Источник: http://cxema.my1.ru/publ/skhemy_ustrojstv_na_mikrokontrollerakh/programmatory/programmator_dlja_avr/36-1-0-5522
Загрузка...