Як записати завантажувач arduino в atemga328 ic та запрограмувати його за допомогою arduino ide

Ми всі знаємо, що Atmega328 IC використовується на платі Arduino UNO. Цей ІС є мозком дошки Arduino. Насправді дизайнери Arduino хотіли зробити зручну дошку для прототипу для початківців, тому вони організували всі компоненти таким чином, що будь-хто може отримати доступ до всіх контактів мікросхеми Atmega328 і може запрограмувати її, просто підключивши до комп'ютера. Дошка Arduino дуже популярна для побудови хобі-проектів. Але в промислових або споживчих товарах невдало використовувати повну плату Arduino, тому ми можемо використовувати автономну мікросхему Atmega328, яку можна запрограмувати за допомогою ID Arduino, але без використання плати Arduino.

У цьому підручнику ми побачимо, як замінити плату Arduino на мікросхему Atmega328 і з кількома іншими компонентами. Для використання Atmega328 IC замість arduino спочатку ми повинні спалити в ньому завантажувач Arduino, а потім запрограмувати його за допомогою FTDI або за допомогою Arduino Board. Цей посібник також допоможе замінити пошкоджену мікросхему Atmega328 з плати Arduino. Крім того, використовуючи схему, описану нижче, ви можете створити власну плату Arduino, відтворивши її на друкованій платі.

Потрібні компоненти

1. Atmega 328 IC
2. Макет
3. LM7805
4. Кристал 16 МГц
5. Керамічні конденсатори 22pF (2)
6. Конденсатор 10 мкФ (2)
7. Резистор 10 К
8. 1k резистор
9. Провід перемички

За бажанням, ви також можете використовувати регулятор напруги 3,3 В LM1117-3,3v, щоб включити в вашу схему 3,3-вольтову рейку.

Схема контактів Atmega328

Опис компонентів

Частина живлення-

1. Регулятор напруги 5В: Atmega 328 IC працює від джерела живлення 5В. Отже, тут ми використовуємо LM7805, щоб отримати вихід 5 В, він може обробляти до 30 В як вхід. Якщо у вас є окреме джерело живлення 5 В, ви можете залишити цей крок.
2. Конденсатори: конденсатор 10 мкФ використовується на вхідній і вихідній частині 7805 для обходу будь-якого компонента змінного струму на землю.
3. Світлодіод: це покаже вам, що ваш вихід 5 В наближається.

Частина мікроконтролера

1. Atmega 328: Це наш головний компонент на макеті. Її контактна схема наведена вище.
2. Кристалічний генератор: Зовнішній кристал 16 МГц підключений між виводами 9 і 10 виводу ATmega328. Цей кристал використовується для передачі годинника мікроконтролеру для швидшого виконання завдань.
3. Кнопка: Для скидання мікроконтролера кнопка підключена між контактом 1 і GND. Зазвичай він підключається до 5v за допомогою резистора 10k.
4. Світлодіод: світлодіод підключений цифровим штифтом 13.

Цей повний підручник розділений на три частини, щоб створити власний Arduino на макеті:

1. Побудова схеми Arduino на макеті
2. Запис завантажувача в мікросхему Atmega328
3. Як запрограмувати завантажувач Arduino, завантажений Atmega 328 IC на макет.

Зараз ми пояснимо кожну частину по одній.

Частина 1: Побудова схеми Arduino на макеті

Крок 1: - Підключіть блок живлення, як показано на схемі, та протестуйте його, використовуючи зовнішнє джерело живлення до LM7805. Це буде виглядати так.

Крок 2: - Тепер підключіть деталь мікроконтролера, як показано на схемі. Здійснюйте з’єднання ретельно.

Крок 3: - Тепер підключіть блок живлення та мікроконтролер за допомогою перемичок. Ваша остання схема буде виглядати приблизно так.

Отже, це наш Arduino на макеті. Ви можете реалізувати ту саму схему на друкованій платі, використовуючи прості інструменти, такі як EasyEDA тощо. Тепер нам потрібно завантажити завантажувач на нову мікросхему Atmega 328, щоб ми могли почати програмувати мікросхему.

Частина 2: Запис завантажувача в мікросхему Atmega328

Що таке завантажувач і навіщо він нам потрібен ??

Завантажувач - це невеликий фрагмент виконуваного коду, який постійно зберігається в пам'яті мікроконтролера. Це займає менше 1 Кб пам'яті. Завантажувач дозволяє мікросхемі прийняти код від комп'ютера та помістити його в пам'ять мікроконтролера.

Традиційно всі мікроконтролери від Atmel програмуються за допомогою програмістів, які мають деякі химерні підключення. Завантажувачі зменшують складність і дозволяють нам простий та ефективний спосіб програмування мікроконтролера. Це означає, що ви можете запрограмувати його просто за допомогою кабелю USB.

Коли ви купуєте новий Atmega 328 з ринку, у ньому немає завантажувача. Отже, щоб програмувати Atmega328 за допомогою Arduino IDE, спочатку потрібно завантажити завантажувач.

Для завантаження завантажувача ми маємо два методи:

1. Використання програміста USBasp
2. Використання плати Arduino UNO

Другий метод простіший порівняно з першим. Оскільки для цього потрібно менше з’єднань, а також остання версія Arduino IDE не підтримує вигадливих програмістів USBasp.

Отже, у цьому підручнику ми завантажимо завантажувач за допомогою плати Arduino Uno.

Завантажте завантажувач Arduino в чіп Atmega328

Крок 1: - Відкрийте IDE Arduino. Перейдіть до Файл -> Приклади -> ArduinoISP . Чим вибрати ArduinoISP. Як показано нижче.

Крок 2: - Тепер ви повинні завантажити цей код на свою плату Arduino. Виберіть com-порт і плату в меню інструментів і натисніть кнопку завантаження.

Крок 3: - Після завершення завантаження від'єднайте плату Arduino від комп'ютера та встановіть з'єднання плати Arduino з Atmega 328, як показано на схемі нижче.

Крок 4: - Тепер підключіть плату Arduino до комп’ютера. Відкрийте IDE Arduino.

Перейдіть до Інструменти, Виберіть дошку як Arduino / Genuine Uno, Виберіть правильний порт для вашої дошки. Виберіть програміста як “Arduino як провайдер”. Не плутайте це з ArduinoISP. Обидва різні.

Крок 5: - Тепер знову перейдіть до « Інструменти» та натисніть « Записати завантажувач» під опцією програміста. Через кілька секунд завантажувач завантажується успішно. Якщо під час завантаження є помилка, перевірте з’єднання.

Перевірте відео нижче, щоб зрозуміти кроки, описані вище для завантаження завантажувача в Atmega 328 IC.

Ваш макет Arduino готовий працювати як справжня плата Arduino. Тепер виникає питання, як програмувати Atmega 328 IC ? Про це ми поговоримо в наступному розділі.

Частина 3: Як запрограмувати завантажений завантажувач Arduino Atmega 328

Автономний чіп Arduino Atmega328 може бути запрограмований різними способами.

1. Використання порожньої плати Arduino, тобто плати Arduino без Atmega 328 IC.
2. Використання модуля перетворення USB в послідовний TTL (модуль FTDI).
3. Використання програміста USBasp (передбачає безліч підключень).

Тут ми запрограмуємо його двома методами: USB-послідовний перетворювач та плату Arduino.

Програмування чіпа Atmega328 за допомогою плати Arduino

Крок 1: - Візьміть плату Arduino без чіпа Atmega328. З’єднайте плату Arduino з нашою макетною панеллю Arduino, як показано на цій схемі.

Крок 2: - Підключіть плату Arduino до комп’ютера та відкрийте IDE Arduino. Виберіть Arduino Uno з меню дошки в Інструменти , Програмувальник як USBasp та правильний компорт плати.

Крок 3: - Ми почнемо із завантаження програми Blink. Тож виберіть програму блимання з Прикладів і натисніть кнопку Завантажити.

Тепер ви бачите, як світлодіод на макетці почне блимати.

Програмування мікросхеми Arduino Atmega328 за допомогою USB-послідовного перетворювача

Крок 1: - Якщо у вас немає дошки Arduino. Це найкращий метод програмування макету Arduino .

Здійснюйте з’єднання як:

RXD-штифт FTDI -> Tx-штифт Atmega328 (контакт 3)

Штифт TXD FTDI -> Штифт Rx Atmega328 (штифт 2)

GND -> GND (контакт 8)

5v -> Vcc (контакт 7)

Деякі модулі FTDI мають висновок скидання, також відомий як вивід DTR, який потрібно підключити до виводу скидання Atmega328 (висновок 1). Якщо в модулі немає штиря для скидання, не хвилюйтеся, я дам рішення, коли ми запрограмуємо мікросхему.

Крок 2: - Тепер підключіть FTDI до комп’ютера та відкрийте Диспетчер пристроїв на панелі керування. Ви побачите розділ «Порт», розгорніть його. Якщо перед драйвером стоїть жовта позначка, вам доведеться оновити драйвер модуля.

Якщо позначки немає, то зауважте номер порта порту та відкрийте Arduino IDE. Перейдіть до Інструменти -> Порти -> Виберіть ком, який ви зазначили.

Крок 3: - Зараз ми завантажимо програму блимання на наш Breadboard Arduino . Перейдіть до Файл -> Приклади -> Основи -> Блимання . Виберіть Arduino Uno з меню Board на інструментах, Programmer як USBasp та правильний com-порт плати.

Потім натисніть кнопку завантаження.

Примітка: Якщо ваш модуль FTDI не має штифта DTR, натисніть кнопку скидання на макетній панелі та натисніть кнопку завантаження. Утримуйте його натиснутою, якщо на ньому написано « Компіляція ескізу»… Відпустіть кнопку, як тільки з’явиться повідомлення « Завантаження…»

Тепер програма буде успішно завантажена в мікросхему Arduino Bootloader Atmega328.

Нижче наведено відео для програмування Atmega 328 IC без використання Arduino Board:

Ми зробили з нашим DIY Breadboard Arduino Circuit. Ви можете спроектувати цю схему на друкованій платі, щоб зробити її більш компактною.