Com gravar el carregador d’arrencada arduino a atemga328 ic i programar-lo amb ide arduino

Tots sabem que Atmega328 IC s’utilitza a la placa Arduino UNO. Aquest CI és el cervell de la placa Arduino. De fet, els dissenyadors d’Arduino volien fer una pràctica placa de prototipatge per als principiants, de manera que organitzaven tots els components de manera que tothom pugui accedir a tots els pins de l’atmega328 IC i el pugui programar només connectant-lo a l’ordinador. La placa Arduino és molt popular per a la creació de projectes d’afició. Però en productes industrials o de consum no és bona idea fer servir la placa Arduino completa, de manera que podem utilitzar Atmega328 IC autònom, que es pot programar amb Arduino IDE però sense utilitzar la placa Arduino.

En aquest tutorial, veurem com substituir la placa Arduino per Atmega328 IC i amb pocs altres components. Per utilitzar Atmega328 IC en lloc d’arduino, primer hem de gravar-hi Arduino Bootloader i després el programarem mitjançant FTDI o mitjançant la placa Arduino. Aquest tutorial també us ajudarà a substituir l'Atmega328 IC danyat de la placa Arduino. També utilitzant el circuit que es descriu a continuació, podeu crear la vostra pròpia placa Arduino replicant-la al PCB.

Components necessaris

1. Atmega 328 IC
2. Taula de pa
3. LM7805
4. Cristall de 16 MHz
5. Condensadors ceràmics de 22pF (2)
6. Condensador de 10uF (2)
7. Resistència de 10 K.
8. 1k resistència
9. Filferros de pont

Opcionalment, també podeu utilitzar el regulador de voltatge de 3,3 V LM1117-3,3v per incloure un carril de 3,3 v al vostre circuit.

Esquema de clavilles d'Atmega328

Descripcions de components

Part de la font d'alimentació

1. Regulador de tensió 5V: Atmega 328 IC funciona amb font d'alimentació de 5V. Per tant, aquí estem utilitzant LM7805 per obtenir una sortida de 5 V, que pot gestionar fins a 30 V com a entrada. Si teniu un subministrament separat de 5V, podeu deixar aquest pas.
2. Condensadors: El condensador de 10uF s’utilitza a la part d’entrada i sortida del 7805 per passar per terra qualsevol component de corrent altern.
3. LED: això us mostrarà que la vostra sortida de 5V vindrà.

Part del microcontrolador

1. Atmega 328: aquest és el nostre component principal a la taula de treball. El seu diagrama de pins es dóna a la part superior.
2. Oscil·lador de cristall: es connecta un cristall extern de 16 MHz entre el pin 9 i el pin 10 de l’ATmega328. Aquest cristall s'utilitza per donar rellotge al microcontrolador perquè executi les tasques més ràpidament.
3. Polsador: per restablir el microcontrolador, es connecta un polsador entre el pin 1 i el GND. Normalment, es connecta amb 5v mitjançant una resistència de 10k.
4. LED: es connecta un led amb el pin digital 13.

Aquest tutorial complet es divideix en tres parts per fer que el vostre propi Arduino funcioni a la taula de treball:

1. Construint el circuit Arduino a la taula de pa
2. Gravació del carregador d'arrencada a Atmega328 IC
3. Com programar Arduino Bootloader carregat Atmega 328 IC a la placa de suport.

Ara explicarem cada part una per una.

Primera part: Construir el circuit Arduino a la taula de pa

Pas 1: - Connecteu la part de la font d'alimentació tal com es mostra al diagrama del circuit i proveu-la mitjançant una font d'alimentació externa a LM7805. Serà així.

Pas 2: - Ara, connecteu la part del microcontrolador tal com es mostra al diagrama del circuit. Feu les connexions amb cura.

Pas 3: - Ara, connecteu la font d'alimentació i la part del microcontrolador mitjançant ponts. El vostre circuit final tindrà un aspecte semblant.

Per tant, aquest és el nostre Arduino a la taula de treball. Podeu implementar el mateix circuit al PCB mitjançant eines senzilles com EasyEDA, etc. Ara, hem de carregar el carregador d’arrencada al nou IC Atmega 328 perquè puguem començar a programar l’IC.

Part 2: gravació del carregador d'arrencada a Atmega328 IC

Què és el bootloader i per què el necessitem ??

Bootloader és un petit fragment de codi executable que s’emmagatzema permanentment a la memòria del microcontrolador. Ocupa menys d'1 Kb de memòria. El carregador d’arrencada permet a l’IC acceptar el codi de l’ordinador i col·locar-lo a la memòria del microcontrolador.

Tradicionalment, tots els microcontroladors d’Atmel es programen amb l’ajut de programadors que tenen algunes connexions elegants. Els carregadors d’arrencada redueixen la complexitat i ens permeten una manera fàcil i eficient de programar el microcontrolador. Això significa que podeu programar-lo només mitjançant un cable USB.

Quan compreu un Atmega 328 nou del mercat, no té cap carregador d’arrencada. Per tant, per programar el vostre Atmega328 mitjançant Arduino IDE, primer heu de carregar el carregador d’arrencada.

Per carregar el Bootloader, tenim dos mètodes:

1. Utilitzant el programador USBasp
2. Utilitzant la placa Arduino UNO

El segon mètode és més fàcil en comparació amb el primer. Com que requereix menys connexions i la versió més recent d'Arduino IDE no admet els programadors USBasp de luxe.

Per tant, en aquest tutorial carregarem el carregador d’arrencada mitjançant la placa Arduino Uno.

Pengeu el carregador d’arrencada Arduino al xip Atmega328

Pas 1: - Obriu Arduino IDE. Aneu a Fitxer -> Exemples -> ArduinoISP . Que trieu ArduinoISP. Com es mostra a continuació.

Pas 2: - Ara, heu de penjar aquest codi a la vostra placa Arduino. Trieu el port de com i el tauler al menú d'eines i premeu el botó de càrrega.

Pas 3: - Després de " Finalitzar la càrrega" , desconnecteu la placa Arduino de l'ordinador i feu les connexions de la placa Arduino amb l'Atmega 328 tal com es mostra al diagrama següent.

Pas 4: - Ara, connecteu la placa Arduino amb l'ordinador. Obriu Arduino IDE.

Aneu a Eines, trieu la placa com a Arduino / Genuine Uno, trieu el port correcte per a la vostra placa. Trieu Programador com a "Arduino com a ISP". No el confongueu amb ArduinoISP. Tots dos són diferents.

Pas 5: - Ara, torneu a anar a Eines i feu clic a Grava el carregador d' arrencada just a sota de l'opció Programador. Al cap de pocs segons, el carregador d'arrencada es carrega correctament. Si hi ha algun error en carregar, comproveu les connexions.

Consulteu el vídeo següent per entendre els passos explicats anteriorment per carregar Bootloader a Atmega 328 IC.

La vostra taula de suport Arduino està preparada per funcionar com a placa Arduino real. Ara, sorgeix la pregunta de com programar Atmega 328 IC ? Això parlarem a la nostra següent secció.

Part 3: Com programar Arduino Bootloader carregat Atmega 328

El xip Atmega328 Arduino autònom es pot programar de moltes maneres.

1. Utilitzant una placa Arduino en blanc, és a dir, una placa Arduino sense IC Atmega 328.
2. Utilització del mòdul convertidor USB a sèrie TTL (mòdul FTDI).
3. Utilitzant el programador USBasp (implica moltes connexions).

Aquí el programarem amb dos mètodes: convertidor USB a sèrie i placa Arduino.

Programació del xip Atmega328 mitjançant placa Arduino

Pas 1: - Preneu una placa Arduino sense xip Atmega328. Feu les connexions de la placa Arduino amb la nostra placa Arduino tal com es mostra en aquest diagrama.

Pas 2: - Connecteu la placa Arduino amb l'ordinador i obriu l'IDE Arduino. Trieu Arduino Uno al menú Tauler a Eines , Programador com a USBasp i el port de com correcte de la placa.

Pas 3: - Començarem carregant el programa Blink. Trieu el programa de parpelleig d'Exemples i premeu el botó Puja.

Ara, es pot veure que el led del tauler començarà a parpellejar.

Programació del xip Arduino Atmega328 mitjançant convertidor USB a sèrie

Pas 1: - Si no teniu la placa Arduino. Aquest és el millor mètode per programar el tauler d'Arduino .

Feu les connexions com:

Pin RXD de FTDI -> Pin pin d'Atmega328 (pin 3)

Pin TXD de FTDI -> Pin Rx d'Atmega328 (pin 2)

GND -> GND (pin 8)

5v -> Vcc (pin 7)

Alguns mòduls FTDI tenen pin de restabliment també conegut com pin DTR, que cal connectar amb el pin de restabliment d’Atmega328 (pin 1). Si no hi ha cap pin de restabliment al mòdul, no us preocupeu, donaré la solució quan programem el xip.

Pas 2: - Ara, connecteu l'FTDI amb l'ordinador i obriu el Gestor de dispositius al tauler de control. Veureu la secció Port, amplieu-la. Si hi ha una marca groga davant del controlador, haureu d'actualitzar el controlador del mòdul.

Si no hi ha cap marca, anoteu el número de port de com i obriu Arduino IDE. Aneu a Eines -> Ports -> Seleccioneu la com que heu assenyalat.

Pas 3: - Ara, penjarem el programa de parpelleig al nostre Breadboard Arduino . Aneu a Fitxer -> Exemples -> Conceptes bàsics -> Parpellejar . Trieu Arduino Uno al menú Tauler a les eines, Programador com USBasp i el port de com correcte de la placa.

A continuació, premeu el botó Puja.

Nota: Si el mòdul FTDI no té cap pin DTR, premeu el botó Restableix de la taula de proves i premeu el botó de càrrega. Manteniu-lo premut si diu Compilació d'esbós... Deixeu anar el botó tan aviat com digui Carregant...

Ara, el programa es carregarà amb èxit al xip Arduino Bootloader Atmega328.

A continuació es mostra el vídeo per a la programació de l’atmega 328 IC sense utilitzar la placa Arduino:

Ho hem fet amb el nostre Circuit Arduino de bricolatge. Podeu dissenyar aquest circuit en PCB per fer-lo més compacte.