Программаторы. USBasp программатор AVR микроконтроллеров делаем сами Что же нужно для сборки

Инструменты

В инете сказано, что USBasp - один из наиболее простых для повторения AVR USB программаторов . + требует минимум внешних компонентов, имеет несколько готовых вариантов разводки печатной платы и оболочек для программирования, а также может работать под Linux и MacOS.

То что нужно! Делаем)))

Процесс изготовления

1. Нашел схемку программатора на контроллере Mega8. Требуется минимум навестных элементов

2. Модифицировал печатную плату под свой корпус. Пришлось немного попотеть, чтоб впихнуть в корпус от сплиттера в одну линейку и МК, и USB-разъем и IDC-10. Результат превзошел мои ожидания)

3. Переносим рисунок с чудо-бумаги на плату. Дорожки немного расплылись - не беда. Исправим это с помощью иголки (булавки, или еще чего острого).

4. Процесс травления уже позади. Плата промыта и просушена.

5. Стираем растворителем тонер - получаем готовые дорожки для будущего устройства

7. Получилась компактная плата, пока еще без элементов.

8. Пичкаем плату нужными элементами. Пока без светодиодов и разъем IDC-10 слишком длинный (торчит из корпуса)

9. Выпаиваем Г-образный IDC-10 разъем. Вместо оплетки для лужения (и прочих премудростей) использовал обычный многожильный провод. Получилось аккуратно и быстро)))

10. Припаиваем SMD-компоненты. Вид со стороны дорожек. Все делалось паяльником на 60Вт с жалом 5мм в диаметре. Таким нужно еще наловчиться…

11. Не все резисторы получилось перевести на SMD. Вид со стороны компонентов.
Как видно, контроллер - USB - IDC-10 плотно расположены… Кварц взял обычный, благо высота корпуса позволяет.

12. А вот и корпус, куда будет помещен программатор. Очень полезная штука)

13. Устройство благополучно внедрено в «шкурку сплиттера». Компактно вышло.

14. Размер платы по сравнению с 5 рубленными «монетками»

Программирование микроконтроллера Mega8

1. Прошиваем микроконтроллер с помощью этого программатора:
Простой LPT программатор AVR микроконтроллеров (5-ть проводков)
Заливаем файл прошивки под названием «usbasp.atmega8.2007-10-23.hex» из архива в конце статьи…

Подключаем к программатору адаптер для программирования микроконтроллеров.

Данные для самостоятельного изготовления можно взять здесь…

При подключении USB будет постоянно светиться зеленый (красный) светодиод

Установка драйвера для USBasp

1. Можно было запрограммировать и в самом USBasp программаторе, подключив к нему простой программатор согласно распиновке. Если все собрано и запрограммировано верно, то устройство при подключении к ПК определится и «попросит» установить двайвер.

2. На что ему вежливо ответим выбрав папку со скаченными и разархивированными двайверами.

3. Драйвера успешно установятся, если схема собранна верно и МК тоже прошит верно.

4. В диспетчере устройств определится программатор как: LibUSB-Win32 Device .
Радуемся, и тестируем)

Проверка работоспособности программатора

1. В качестве програмки использовал avrdude в оболочке Sinaprog1.5.5.10.
Можно использовать и приложенное к архиву оболочкуUSBASP_AVRDUDE_PROG
Для проверки доступа к Attiny13A привожу пошагово такую инструкцию. Контроллер опознан, можно заливать прошивку в Attiny13A .

Необходимые данные для повторения устройства находятся в этом архиве.

USBasp - простой внутрисхемный USB-программатор для микроконтроллеров Atmel AVR. Программатор построен на микроконтроллере ATMega88 (или ATMega8) и содержит минимум деталей. Программатор использует свой USB-драйвер, никакие специальные USB контроллеры не нужны.

Особенности программатора:
- работа под любой платформой: Windows, Linux и Mac OS X
- какие-либо специальные компоненты или smd не нужны
- скорость программирования до 5 кБ/сек
- SCK-джампер позволяет программировать низкоскоростные контроллеры (< 1.5МГц)
- в планах: последовательный интерфейс (например для отладки)

Схема программатора

Схема предназначена для программирования только 5В кристаллов. В других случаях, уровни должны быть преобразованы!

Заливка прошивки

Т.к. в схеме программатора используется микроконтроллер, то его необходимо предварительно прошить. Для этого подключите другой рабочий программатор и установите джампер J2, для активации функции обновления прошивки.
Прошейте программатор при помощи прошивки: "bin/firmware/usbasp.atmega88.xxxx-xx-xx.hex " или "bin/firmware/usbasp.atmega8.xxxx-xx-xx.hex "
Необходимо будет установить фьюзы для подключения внешнего кварца
# TARGET=atmega8 HFUSE=0xc9 LFUSE=0xef
# TARGET=atmega48 HFUSE=0xdd LFUSE=0xff
# TARGET=atmega88 HFUSE=0xdd LFUSE=0xff

Установки джамперов

J1 - источник питания (от USB, либо внешний источник). Будьте аккуратнее, т.к. схема не содержит какой-либо защиты от КЗ.
J2 - обновление прошивки (сам себя обновлять не может!). Установленный джампер позволяет программировать контроллер программатора другим рабочим программатором.
J3 - если программируемый МК низкоскоростной <1.5 МГц, то необходимо установить данный джампер. Тогда SCK уменьшится с 375 кГц до примерно 8 кГц.

Установка драйверов под Windows

Подключите программатор USBasp к USB. Windows найдет устройство и попросит указать драйвер, укажите ему папку "bin/win-driver ". Windows установит драйвер.
Теперь можно запустить avrdude, к примеру:
1. Войти в терминальный режим, МК: AT90S2313: avrdude -c usbasp -p at90s2313 -t
2. Записать main.hex в flash-память МК ATmega8: avrdude -c usbasp -p atmega8 -U flash:w:main.hex

Сборка их исходников (под Linux)

Компиляция прошивки:
1. Установите GNU toolchain для микроконтроллеров AVR (пакеты avr-gcc, avr-libc)
2. Войдите в директорию firmware/
3. Выполните команду "make main.hex "
4. Прошейте "main.hex" ATMega(4)8. Например при помощи uisp или avrdude (используйте
Makefile с опцией "make flash "). Для прошивки установите джампер J2 и подключите USBasp к рабочему программатору.
Также нужно установить фьюзы для работы от внешнего кварца (используйте Makefile
с опцией "make fuses ").

Компиляция avrdude:
ПО AVRDUDE поддерживается программатором USBasp начиная с версии 5.2.
1. Установите пакет libusb: http://libusb.sourceforge.net/
2. Скачайте последнюю версию avrdude: http://download.savannah.gnu.org/releases/avrdude/
3. cd avrdude-X.X.X
4. Сконфигурируйте:
./bootstrap
./configure
5. Компиляция:
make
make install

Программы для работы с программатором

- поддерживается USBasp начиная с версии 5.2
- поддерживается USBasp начиная с версии 1.11.9.6
Khazama AVR Programmer - Windows XP/Vista GUI приложение для USBasp и avrdude
eXtreme Burner - AVR - программа Windows GUI для USBasp

Скачать прошивку, исходники, драйверы вы можете ниже

Последнюю версию всегда можно взять на официальном сайте USBasp

Печатные платы

Под данный программатор разработано более 10 различных вариантов разводки печатной платы, которые можно скачать ниже, либо на страничке официального сайта.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Мой блокнот
IC1	МК AVR 8-бит	ATmega88	1	ATmega8	В блокнот
D1, D2	Стабилитрон	1N4729A	2		В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	4.7 мкФ	1		В блокнот
C3	Конденсатор	0.1 мкФ	1		В блокнот
C4, C5	Конденсатор	22 пФ	2		В блокнот
R1, R2	Резистор	68 Ом	2		В блокнот
R3	Резистор	2.2 кОм	1		В блокнот
R4, R5	Резистор	1 кОм	2		В блокнот
R6	Резистор	10 кОм	1		В блокнот
Q1	Кварцевый резонатор	12 МГц	1		В блокнот
LED1	Светодиод	Зеленый	1		В блокнот
LED2	Светодиод	Красный	1

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.

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: 1 161)

Оригинал статьи

9zip.ruРадиотехника, электроника и схемы своими руками Универсальный программатор для микроконтроллеров AVR и PIC

В радиолюбительских журналах и сети Интернет приводится множество схем программаторов. Они отличаются способом подключения к компьютеру: через LPT, COM, USB. Программаторы для порта LPT наиболее простые, для COM — чуть сложнее. Для программатора, подключаемого к USB-порту, нужно иметь либо микроконтроллер, либо специализированную микросхему, преобразователь USB — UART. Кроме этого, разные программаторы предназначены для прошивки разных микроконтроллеров: AVR или PIC, при том, что алгоритм программирования этих двух типов микроконтроллеров отличается незначительно. Поэтому само собой напрашивается желание собрать универсальный программатор для любых микроконтроллеров — AVR и PIC.

Оптимальной нам показалась приведённая ниже схема программатора. Он подключается к COM-порту компьютера и содержит известную микросхему MAX232, которая корректно работает с любым COM-портом (у разных компьютеров уровни порта могут существенно отличаться от стандарта), защищая его при случайных ошибках монтажа или подключения. Программатор имеет панельки для разных корпусов микроконтроллеров, а также возможность для внутрисхемного программирования ICSP, когда программатор подключается проводами к плате с микроконтроллером или непосредственно к ножкам микроконтроллера без установки его в панельку. Программатор видится программами как JDM, поэтому проблем с программным обеспечением не возникает. Можно рекомендовать программу IC-PROG 1.06В.

Переключение режимов AVR — PIC производится микропереключателем. Процесс работы устройства индицируется четырьмя светодиодами. Программатор прост и не требует наладки, используются очень распространённые детали.

Вместо микросхемы 74LS00 можно поставить К555ЛА3 или КР1533ЛА3, транзисторы, в принципе, заменимы на похожие. У данной схемы есть одна странность — номиналы токоограничительных резисторов для светодиодов. Так как светодиоды подключены к разным участкам схемы, напряжения на этих участках также разные, из-за чего светодиоды светятся с разной яркостью. Для того, чтобы это исправить, можно попробовать подобрать резисторы, в частности — уменьшить R4 и R7. Вместо КД523 можно использовать распространённые 1N4148.

Печатная плата.lay (для Sprint Layout) Разводка выполнена под SMD-резисторы, остальные компоненты — в обычном исполнении.

Внимание! На печатной плате проводки MOSI и MISO к панельке ATMEGA8 показаны неправильно, их нужно перекинуть. Также C7 и C9 имеют перемычки — их нужно убрать.

Работа с IC-PROG

Скачивать программу нужно с официального сайта:

http://www.ic-prog.com/index1.htm

В каталоге программы должны находиться следующие файлы:

icprog.exe — непосредственно программа
icprog.sys — драйвер доступа к портам под XP

Необходимо нажать правой клавишей мыши на файле icprog.exe и выбрать «свойства». На вкладке «совместимость» необходимо поставить галочку «запустить в режиме совместимости» и выбрать Windows 2000.

Далее необходимо зайти в меню «Настройки» и выбрать пункт «Программатор». Тип программатора необходимо установить JDM и указать COM-порт, к которому физически подключен программатор. Для очень быстрых компьютеров можно также установить задержку ввода-вывода. В этом же окне необходимо указать интерфейс «Прямой доступ к портам». Все галочки параметров сигналов должны быть сняты.

Затем необходимо зайти в меню «Настройки» и выбрать пункт «Опции», вкладку «Общие», где установить галочку «Включить NT/2000/XP драйвер». При этом появится окно подтверждения установки драйвера и программа перезапустится.

После этого программа готова к работе с программатором.

7 нравится? 3

Хочешь почитать ещё про схемы своими руками? Вот что наиболее популярно на этой неделе:
Схемы и печатные платы блоков питания на микросхемах UC3842 и UC3843
Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX
Практика переделки компьютерных блоков питания в регулируемые лабораторные
Коля одобряет.

Есть вопросы, комментарии? Напиши:

Комментарии: 1 2345

А кондюк 232 со второй ноги правильно стоит???

AVR шьёт аналогично.

Посмотрите даташит на вашу MAX232, может быть надо по-другому включить конденсаторы. Если светодиоды мигают, значит интерфейс работает. Попробуйте подробно всё описать, может что-нибудь придумаем. Так-то это проверенный программатор.

С 2011 года много воды утекло,и возможно что менялось в схеме и забылось.Если можно,то на емаил:[email protected],скиньте рабочий программатор,схему и фото или что нибудь из печатки.Не хочет работать и всё!

Собрал данный девайс и был потрясён,спалил 3 микрухи max232 а толков никаких,не читает,не записывает,даже не стирает.Единственное что хорошо делает то моргают красиво светодиоды.8-волтовая КРЕНка подключена землёй к 5 вольтам,в процессе работы на шине 5Вольт появляется напряжение 6,7В.Печатка выполнена как у китайцев под продажу.У кого может есть переработанная рабочая схема?Жаль такая хорошая печатка получилась.

Всё работает! В радиомаркете продали 2 битых атмеги. Спасибо за участие!, также спасибо автору статьи за прогер!

Собрал девайс. Микросхема MAX232CPE, пришлось перепаять С3 и С5.Горит Power, моргают RXd и VPP при чтении и записи пишет ошибка, что не так? Помогите пожалуста!!!

Одно из двух: или по схеме или по даташиту. Говорят, есть разные ревизии MAX232, отсюда и такие варианты с этим конденсатором. Не знаю, насколько это правда, но у одних работает так, у других — этак.

Добрый день. Эта схема с печатной платой были найдены в интернете в 2011 году, конструкция была успешно повторена.

USBasp программатор AVR микроконтроллеров делаем сами

Работает именно в таком варианте, без доработок, с AVR и PIC.
Стабилизаторы рекомендуется брать в мощных корпусах, потому что они нагреваются, т.к. разница напряжений на выходе и выходе существенна. Но радиаторы к ним не требуются. Диод можно заменить на 1N4148 или подобный.
По поводу остального подсказать могут только посетители.

1. Добрый день. Есть несколько вопросов по схеме.

Скажите пожалуйста, в вашей схеме программатора выход «reset» для AVR не стоит подтягивать к «+» резистором 4,7 — 10 к?
2. Есть ли смысл VСС запитывать от отдельного стабилизатора 7805 и развязать от питания IC1 и IC2?
3. Ещё один вопрос. В схемах других программаторов на разъёме PIC есть контакт PGM, посаженный на землю через резистор 1к. Он нужен?
4. Есть смысл на шину VСС разъёма PIC поставить джампер на случай повторного перепрограммирования БУ контроллеров или задержка питания VСС делается программно?
5. Стабилизаторы в каких корпусах лучше брать в мощных или маломощных? Греться будут?
6. Можно заменить диод КД523 на КД 521 или КД522?
7. Под какой программой удобнее всего работать?
8. Могут программы для этого программатора – IC-PROG, PonyProg, WinPic работать под Win7-32? Что для этого надо сделать?

Вопросы появились после анализа кучи схем программаторов. В этих делах полный чайник. Но уже припирает. Спасибо большое за внимание и ответ. Прошу прощения за большую кучу вопросов. У вас очень удобный сайт.

Почему «земля» 7808 подключена на «+» 7805 ?

Комментарии: 1 2345

Пользовательские теги: програматор авр схемауниверсальный программатор своими руками[ Что это? ]

Главная Радиолюбителю Разное

Khazama AVR Programmer на русском

Программатор Khazama AVR Programmer достаточно популярен среди любителей радиоэлектроники. Однако, среди начинающих пользователей, которые только знакомятся с 8-битными микроконтроллерами AVR, имеются и те, кто слабо владеет английским языком (ведь интерфейс программы доступен только на английском и русскоязычного перевода в сети Интернет не найти, сама программа последний раз была обновлена аж в июле 2011 года и возможности установки сторонних переводов не поддерживает).

Как быть?

Альтернатива Khazama AVR Programmer на русском языке

Самый простой выход — найти альтернативное решение, то есть программатор на русском языке с тем же функционалом.

ПРОГРАММАТОР AVR USB

Это такой софт как:

1.AVRDUDE_PROG (можно найти версию с интерфейсом преимущественно на русском языке);

2.PonyProg (свободное ПО, распространяется бесплатно, можно найти русифицированную версию);

3.Atmel Studio (для русификации потребуется установить Visual Studio);

Перевод Khazama AVR Programmer на русский

Если альтернативный софт вас не устраивает по ряду параметров, можно использовать Khazama AVR на английском, но с русскими подсказками по основным меню. А подсказки с переводом мы дадим ниже.

Скачать саму утилиту можно с оф.сайта — http://khazama.com/project/programmer/ (доступны 2 версии — v1.7 и v1.6.2, последняя предполагает поддержку ATMega88 и ATMega8).

Первый пункт меню “File” (Файл) выглядит следующим образом:

Раздел «AVR» — здесь можно найти поддерживаемы серии программируемых микроконтроллеров.

Пункт «Load FLASH file to Buffer» переводится как «Загрузить файл прошивки типа Flash в буфер».

Позволяет подготовить прошиваемый файл и загрузить его в оперативную память ПК для быстрого чтения при последующей записи.

Пункт «Load EEPROM file to Buffer» отвечает за аналогичную операцию, но для памяти типа EEPROM.

Пункт «Save FLASH Buffer as…» позволяет сохранить ранее считанные данные памяти Flash в буфер, как отдельный файл на жестком диске (сохранение производится без каких-либо расширений, поэтому, если работаете со специфичным софтом, можно добавить расширение самостоятельно, например, .hex).

Пункт «Save EEPROM Buffer as…» — аналогичная операция, но для данных, считанных с памяти EEPROM.

Exit – выход.

Второй пункт View (на русск. «Просмотр», «Обзор») имеет следующие вложенные меню.

«View Flash Hex Data» – открывает шестнадцатеричный редактор данных Flash.

«View EEPROM Hex Data» — открывает шестнадцатеричный редактор данных EEPROM.

Третий раздел Command (русск. «Команды») выглядит так.

Fuses and Lock Bits… — «Фьюзы (флаги настроек микроконтроллера) и блокирующие биты».

Открывает окно управления битами настроек и блокировок.

Write Flash Buffer to Chip – записать данные для Flash памяти из буфера в микроконтроллер.

Write EEPROM Buffer to Chip – аналогично для EEPROM памяти.

Read EEPROM to Buffer – аналогично для EEPROM.

Verify Flash – проверить Flash (верификация).

Verify EEPROM – проверить EEPROM.

Erase Chip – стереть данные микроконтроллера.
Auto Program – автоматическая программа (выполняются сценарии, определенные в пункте ниже).

Program Options – опции программы (имеется ввиду автопрограмма).

Ну и последний пункт «Help» («Помощь») предназначен для проверки обновлений программы, уточнения версии ПО и перехода на официальный сайт.

Часть из перечисленных команд для удобства вынесена пиктограммами ниже основного меню, при наведении отображаются выполняемые действия (смотри перевод выше).

Дата публикации: 28.11.2017

Мнения читателей

Serg / 06.05.2018 — 04:30
и ни слова под какое железо stc500 у меня не видит

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

ПРОГРАММАТОР ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

Рассказать в:
Сейчас мы соберём USB программатор для начинающих (начинающих радиолюбителей), большинство скажет это сложная схема, начнем с LPT, но я хочу сказать, что схема очень простая, а нужно запрограммировать только один раз и не паритесь. Схема программатора
Как видно из схемы, тут нет кварцевого резонатора — это фишка схемы. Я сделал не очень компактный программатор, при желании можно уменьшить, а если есть двухсторонний текстолит, то можно запихнуть в USB, так что будет совсем незаметно.

Простейший программатор для ATmega8

А сейчас небольшая фотосессия. Но сначала разводка USB: Забыл сказать, что сначала не надо запрограммировать RSTDSBL, а запрограммировать CKSEL3, CKSEL2, CKSEL1 подключить к ПК, если компьютер нашел неизвестное устройство — это еще ничего не значит, должен установиться драйвер. После того можно запрограммировать RSTDSBL, так как количество ног у микроконтроллера ограничено, кстати можно использовать ATtiny45 или ATtiny85, главное чтобы было 20su в смд или 20pu в дип — например АTtіny45 20su в магазине не было ATtiny45, зато был ATtiny85 20su. Его запрограммировал так же как и ATtiny 45 и фюзы одинаковы, они отличаются только память flech. Фюзы которые нужно запрограммировать CKSEL3, CKSEL2, CKSEL1, BODLEVEL0 (детектор пониженного напряжения на 1,8 В), RSTDSBL. Можно использовать любой разъем — там micro USB и тому подобное, я не мудрил, а взял штекер USB, снял шкуру, подпилил, припаял и получилось нечто такое, которое смахивает на обычную флешку. Подрезаем канцелярским ножиком, но осторожно, не порежетесь — лезвие очень острое. Вытаскиваем пластмасску с контактами, тоже очень осторожно.
Возьмем и подпилим, чтобы был доступ жала паяльника до контактов USB, вверху уже лежит протравленная плата для USB программатора. Её травил в перекиси водорода + лимонная кислота. Он травит быстро.
Лудил плату. Сплавом Розе я еще не разжился, поэтому лужу жалом паяльника, для лужения бросил камушек в растворитель канифоли, помешал, камень растворился, набрал в шприц (пропорции не помню), покрыл плату и лудится очень удобно. Припаиваем нашу пластмассу, только не путайте при пайке контакты, а то как я будете перепаивать, внизу на фото неправильно. Далее припаиваем резисторы и МК, здесь увидел ошибку и перепаял USB, соединение разрез должен быть на одной стороне с контроллером.
Другую сторону — стабилитроны должны быть не больше чем 500 мА.
Припаиваем шлейф кабель, желательно чтобы шлейф был экранированный, у меня кабель с кардридера использовал, брал провода которые экранированные — два оранжевых и экран = фольгу бросил на массу, фото без корпуса, надо сначала проверить на работоспособность, программа тора подключена ATtiny2313A зашилась скоро, я прошиваю на частоте 250 кГц, а фюзы на 2 кГц — так надежнее.

Корпус из чего сделать не было, у меня ни флешек лишних, ни поломанных модемов… ответ пришел сам — зажигалка, выпускам газ если он там есть распыляем, зажигалка такого типа изначально другая, фотка зажигалки потому, что первую уже распилил, а сфоткать забыл.
Выламываем среднюю стенку, запихиваем наш программатор, закрепляем горячим клеем, перед окончательным закреплением откорректируете положение платы.
И вот что получилось.
Удачи всем в повторенные конструкции, а программатор avrdude USBtiny, также в архиве вы найдете драйвера прошивку разные печати платы сокращенно ПП на платах есть надпись KALYAN datasheet или сокращенное K.d — это из-за нехватки места, на ЧП вы можете быть уверены в качестве разводки печатной платы, всем удачи. С вами был KALAYN.SUPER.BOS АРХИВ:Скачать

Раздел: [Схемы]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!

Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы

Декабрь 2015 г.

1. Преимущества предлагаемого способа

Схемы устройств на микроконтроллерах (МК) обычно отличаются сочетанием двух трудносовместимых качеств: максимальной простотой и высокой функциональностью. К тому же функциональность может в дальнейшем меняться и расширяться без внесения каких-либо изменений в схему - путём лишь замены программы (перепрошивкой). Эти особенности объясняются тем, что создатели современных МК постарались разместить на одном кристалле всё, что только может потребоваться разработчику электронного устройства - по крайней мере настолько, насколько это возможно. В результате произошло смещение акцента со схемотехнического и монтажного на программный. С использованием МК теперь меньше приходится "нагружать" схему деталями, между компонентами становится меньше соединений. Это, конечно, делает схему более привлекательной для её повторения как опытными, так и начинающими электронщиками. Но, как обычно, за всё приходится платить. Здесь тоже не обошлось без своих сложностей. Если купить новый МК, установить его в правильно собранную из исправных деталей схему и подать питание, то ничего не получится - устройство не будет работать. Микроконтроллеру нужна программа.

Казалось бы с этим тоже всё просто - в интернете можно встретить множество схем с бесплатными прошивками. Но тут возникает одна загвоздка: прошивку необходимо как-то "залить" в микроконтроллер. Для того, кто никогда этим раньше не занимался, такая задача зачастую становится проблемой и главным отталкивающим фактором, нередко заставляющим отказаться от прелестей использования МК и поискать схемы на "рассыпухе" и жесткой логике. А ведь всё не так уж сложно, как может показаться на первый взгляд.

Проанализировав публикации в интернете, можно заметить, что данная проблема решается чаще всего одним из двух путей: покупкой готового программатора или изготовлением самодельного. При этом публикуемые схемы самодельных программаторов очень часто неоправданно сложны - гораздо сложнее, чем это действительно необходимо. Конечно, если предполагается каждый день прошивать МК, лучше иметь "крутой" программатор. Но если надобность в такой процедуре возникает нечасто, от случая к случаю, то можно вообще обойтись без программатора. Нет, конечно, речь идет не о том, чтобы научиться делать это силой мысли. Имеется в виду, что понимая, как происходит взаимодействие программатора с микроконтроллером при записи и считывании информации в режиме его программирования, мы можем обойтись подручными средствами более широкого назначения. Эти средства должны будут заменить как программную, так и аппаратную части программатора. Аппаратная часть должна обеспечить физическое соединение с микросхемой МК, возможность подавать логические уровни на его входы и считывать данные с его выходов. Программная часть должна обеспечить работу алгоритма, управляющего всеми необходимыми процессами. Отметим также, что качество записи информации в МК не зависит от того, насколько "крутой" у вас программатор. Такого понятия, как "лучше записалось" или "хуже" не существует. Есть только два варианта: "записалось" и "не записалось". Это объясняется тем, что непосредственно процессом записи внутри кристалла руководит сам МК. Нужно лишь обеспечить ему качественное питание (отсутствие помех и пульсаций) и правильно организовать интерфейс. Если по результатам контрольного считывания ошибок не выявлено, то все в порядке - можно использовать контроллер по назначению.

Для того, чтобы, не имея программатора, записать в МК программу, нам потребуется преобразователь порта USB-RS232TTL и , а также . Конвертер USB-RS232TTL позволяет при помощи порта USB создать COM-порт, отличающийся от "настоящего" лишь тем, что на его входах и выходах используются логические уровни TTL, то есть напряжение в интервале от 0 до 5 вольт (подробнее можно почитать в статье " "). Такой конвертер в любом случае полезно иметь в "хозяйстве", так что если у вас его еще нет, непременно стоит приобрести. Что касается логических уровней, то в нашем случае TTL - это даже преимущество перед обычным COM-портом, потому что входы и выходы такого порта можно напрямую подключать к любому микроконтроллеру, питающемуся от напряжения 5 В, в том числе ATtiny и ATmega. Но не пытайтесь использовать обычный COM-порт - там используются напряжения в интервале от -12 до +12 В (либо -15...+15В). Непосредственное соединение с микроконтроллером в этом случае недопустимо!!!

Идея создания скрипта для программы "Перпетуум М", реализующего функции программатора, возникла после ознакомления с рядом публикаций в интернете, предлагающих те или иные решения по прошивке МК. В каждом случае обнаруживались серьезные недостатки или чрезмерные сложности. Часто попадались схемы программаторов, содержащие в себе микроконтроллер и при этом вполне серьезно давались советы типа: "... а чтобы запрограммировать микроконтроллер для этого программатора нам потребуется... правильно - другой программатор!". Далее предлагалось сходить к другу, поискать платную услугу и т.п. Качество программного обеспечения, распространяемого в сети для этих целей, также не впечатлило - замечено множество проблем как с функциональностью, так и с "мутностью" пользовательского интерфейса. Зачастую много времени нужно потратить, чтобы понять, как использовать программу - ее необходимо изучать даже ради осуществления простейших действий. Иная программа может долго и усердно что-то делать, но о том, что ничего в МК не записывается, пользователь узнает только после полного завершения всей прошивки и последующего контрольного считывания. Встречается и такая проблема: пользователь пытается выбрать из списка поддерживаемых кристаллов свой МК, а его в списке нет. В этом случае воспользоваться программой не удастся - внесение в список недостающих МК, как правило, не предусмотрено. Кроме того ручной выбор контроллера из списка выглядит странно, если учесть, что программатор во многих случаях может сам определить тип МК. Все это сказано не для того, чтобы облить грязью существующие продукты, а для того, чтобы объяснить причину появления скрипта к программе "Перпетуум М", описываемого в данной статье. Проблема действительно существует, и она касается в первую очередь новичков, которым не всегда удается преодолеть данную "стену", чтобы сделать свой первый шаг в мир микроконтроллеров. В предлагаемом скрипте учтены недостатки, обнаруженные в других программах. Реализована максимальная "прозрачность" работы алгоритма, предельно простой интерфейс пользователя, не требующий изучения и не оставляющий шанса запутаться и "не туда нажать". При отсутствии нужного МК среди поддерживаемых есть возможность самостоятельно добавить его описание, взяв нужные данные из документации, скачанной с сайта разработчика МК. И, самое главное - скрипт открыт для изучения и модификации. Каждый желающий может, открыв в текстовом редакторе, изучать и править его на свое усмотрение, изменяя на свой вкус существующие функции и добавляя недостающие.

Первая версия скрипта была создана в июне 2015 года. В этой версии реализована только поддержка Atmel"овских МК серий ATtiny и ATmega с функциями записи/чтения флэш-памяти, с настройкой конфигурационных бит, с автоматическим определением типа контроллера. Запись и чтение EEPROM не реализованы. Были планы дополнить функциональность скрипта: добавить запись и чтение EEPROM, реализовать поддержку PIC-контроллеров и т.д. По этой причине скрипт до сих пор не был опубликован. Но из-за нехватки времени осуществление задуманного затянулось, и, чтобы лучшее не становилось врагом хорошего, решено опубликовать имеющуюся версию. Если уже реализованных функций окажется недостаточно, прошу не огорчаться. В этом случае вы можете попробовать самостоятельно добавить нужную функцию. Не стану скрывать: идея создания данного скрипта изначально несет в себе еще и образовательный смысл. Разобравшись в алгоритме и добавив к нему что-то свое, вы сможете глубже понять работу МК в режиме программирования, чтобы в будущем не оказаться в положении девушки перед сломавшимся автомоблем, задумчиво разглядывающей его внутренности и не понимающей, почему "не едет".

2. Интерфейс МК в режиме программирования

Существует несколько различных способов перевести контроллер в режим программирования и работать с ним в этом режиме. Самым простым в реализации для контроллеров серий ATtiny и ATmega является, пожалуй, SPI. Им и воспользуемся.

Но, прежде чем приступить к рассмотрению сигналов, необходимых для формирования SPI, сделаем ряд оговорок. Микроконтроллер имеет конфигурационные биты. Это что-то вроде тумблеров, переключение которых позволяет менять некоторые свойства микросхемы в соответствии с нуждами проекта. Физически это ячейки энергонезависимой памяти, вроде тех, в которые записывается программа. Разница в том, что их очень мало (до трех байт для ATmega), и они не входят в адресное пространство какой-либо памяти. Запись и чтение конфигурационных данных выполняется отдельными командами режима программирования МК. Сейчас важно отметить, что некоторые конфигурационные биты влияют на саму возможность использования SPI. При некоторых их значениях может оказаться, что SPI нельзя будет использовать. Если вам попадется такой микроконтроллер, то метод, предлагаемый в данной статье, не поможет. В этом случае придется либо изменить настройки конфигурационных бит в программаторе, который поддерживает иной режим программирования, либо использовать другой микроконтроллер. Но данная проблема касается только бывших в употреблении МК, либо тех, с которыми уже кто-то неудачно "поигрался". Дело в том, что новые МК поставляются с настройками конфигурационных бит, не препятствующими использованию SPI. Это подтверждается и результатами испытаний скрипта-программатора для программы "Перпетуум М", во время которых были успешно прошиты четыре разных МК (ATmega8, ATmega128, ATtiny13, ATtiny44). Все они были новые. Начальная настройка конфигурационных бит соответствовала документации и не мешала использованию SPI.

Учитывая сказанное выше, следует обращать внимание на следующие биты. Бит SPIEN в явном виде разрешает или запрещает использование SPI, следовательно в нашем случае его значение должно быть разрешающим. Бит RSTDISBL способен превратить один из выводов микросхемы (заранее предопределенный) во вход сигнала "сброс", либо не превратить (в зависимости от записанного в этот бит значения). В нашем случае вход "сброс" необходим (при его отсутствии не получится перевести МК в режим программирования через SPI). Есть еще биты группы CKSEL, задающие источник тактового сигнала. Они не препятствуют использованию SPI, но их тоже необходимо иметь в виду, потому что при полном отсутствии тактовых импульсов, либо при их частоте ниже допустимой для заданной скорости SPI, также ничего хорошего не получится. Обычно у новых МК, имеющих внутренний RC-генератор, биты группы CKSEL настроены на его использование. Нас это вполне устраивает - тактирование обеспечено без каких-либо дополнительных усилий с нашей стороны. Ни кварцевый резонатор припаивать, ни внешний генератор подключать не нужно. Если же указанные биты содержат иную настройку, придется позаботится о тактировании в соответствии с настройкой. В этом случае может потребоваться подключение к МК кварцевого резонатора или внешнего тактового генератора. Но в рамках данной статьи мы не будем рассматривать, как это делается. Примеры подключения МК для программирования, содержащиеся в данной статье, рассчитаны на самый простой случай.

Рис. 1. Обмен данными по SPI в режиме программирования

Теперь обратимся к рисунку 1, взятому из документации на МК ATmega128A. На нем показан процесс передачи одного байта в МК и одновременного приема одного байта из МК. Оба эти процесса, как видим, используют одни и те же тактовые импульсы, поступающие от программатора в микроконтроллер на его вход SCK - один из выводов микросхемы, для которого в режиме программирования по SPI отведена такая роль. Еще две сигнальные линии обеспечивают прием и передачу данных по одному биту за такт. Через вход MOSI данные поступают в микроконтроллер, а с выхода MISO снимаются считываемые данные. Обратите внимание на две пунктирные линии, проведенные от SCK к MISO и MOSI. Они показывают, в какой момент микроконтроллер "проглатывает" выставленный на входе MOSI бит данных, и в какой момент сам выставляет на выход MISO свой бит данных. Все достаточно просто. Но чтобы ввести МК в режим программирования нам еще потребуется сигнал RESET. Не забудем также про общий провод GND и питание VCC. В общей сложности выходит, что к микроконтроллеру для его прошивки по SPI нужно подключить всего 6 проводков. Ниже разберем это подробнее, а пока добавим, что обмен данными с МК в режиме программирования по SPI выполняется пакетами по 4 байта. Первый байт каждого пакета в основном полностью отводится под кодирование команды. Второй байт в зависимости от первого может быть продолжением кода команды, либо частью адреса, а может иметь произвольное значение. Третий байт используется в основном для передачи адресов, но во многих командах может иметь произвольное значение. Четвертый байт обычно передает данные, либо имеет произвольное значение. Одновременно с передачей четвертого байта в некоторых командах принимаются данные, поступающие из МК. Подробности по каждой команде можно найти в документации на контроллер в таблице под названием "SPI Serial Programming Instruction Set". Пока отметим лишь, что весь обмен с контроллером построен из последовательности 32-битных пакетов, в каждом из которых передается не более одного байта полезной информации. Это не очень оптимально, но в целом работает неплохо.

3. Подключение МК для программирования

Чтобы обеспечить подачу на входы микроконтроллера всех необходимых сигналов для организации интерфейса SPI и чтение данных с его выхода MISO, не обязательно создавать программатор. Это легко осуществить при помощи самого обыкновенного конвертера USB-RS232TTL.

В интернете часто можно встретить информацию о том, что такие конвертеры неполноценны, что с ними ничего серьезного сделать нельзя. Но в отношении большинства моделей конвертеров такое мнение ошибочно. Да, существуют в продаже конвертеры, у которых доступны не все входы и выходы по сравнению со стандартным COM-портом (например, только TXD и RXD), имеющие при этом неразборную конструкцию (микросхема залита пластмассой - невозможно добраться до ее выводов). Но такие и покупать не стоит. В некоторых случаях получить недостающие входы и выходы порта можно, подпаяв проводки непосредственно к микросхеме. Пример такого "усовершенствованного" конвертера показан на рисунке 2 (микросхема PL-2303 - подробнее о назначении ее выводов в статье " "). Это одна из самых дешевых моделей, но обладающая своими преимуществами при использовании в самодельных конструкциях. Широко распространены и полнофункциональные шнуры-переходники со стандартным девятиконтактным разъемом на конце, как у COM-порта. От обычного COM-порта они отличаются только уровнями TTL и несовместимостью с устаревшим программным обеспечением и некоторым старым оборудованием. Можно еще отметить, что шнуры на микросхеме CH34x на различных экстремальных тестах показывают себя гораздо более надежными и стабильными по сравнению с преобразователями на PL-2303. Впрочем, при обычном использовании разница не заметна.

При выборе конвертера USB-RS232TTL следует также обращать внимание на совместимость его драйвера с версией используемой операционной системы.

Рассмотрим подробнее принцип соединения микроконтроллера и конвертера USB-RS232TTL на примере четырех разных моделей МК: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 и ATmega128. На рисунке 3 показана общая схема такого соединения. Вас может удивить, что сигналы RS232 (RTS, TXD, DTR и CTS) используются не по назначению. Но не стоит об этом беспокоиться: программа "Перпетуум М" способна работать с ними напрямую - устанавливать значения на выходах и читать состояния входа. Во всяком случае широко распространенные конвертеры USB-RS232TTL на микросхемах CH34x и PL-2303 такую возможность обеспечивают - это проверено. С другими популярными конвертерами также проблем быть не должно, так как для доступа к порту используются стандартные функции Windows.

Резисторы, показанные на общей схеме, в принципе можно не устанавливать, но все-таки лучше установить. Каково их назначение? Используя ТТЛ"овские входы и выходы конвертера и пятивольтное питание микроконтроллера, мы тем самым избавляемся от необходимости согласования логических уровней - все и так вполне корректно. Значит, соединения могут быть непосредственными. Но во время экспериментов бывает всякое. Например по закону подлости отвертка может упасть как раз в то место, куда она никак не могла бы упасть, и замкнуть то, что ни в коем случае нельзя замыкать. В роли "отвертки", конечно, может оказаться все, что угодно. Резисторы в этом случае иногда уменьшают последствия. Еще одно их назначение состоит в устранении возможного конфликта выходов. Дело в том, что по окончании программирования микроконтроллер переходит в обычный режим работы, и может так получиться, что его вывод, соединенный с выходом конвертера (RTS, TXD или DTR) тоже становится выходом, согласно только что записанной в МК программе. В этом случае будет очень нехорошо, если два напрямую соединенных выхода будут "бороться" - пытаться установить разные логические уровни. В такой "борьбе" кто-то может и "проиграть", а нам этого не надо.

Номиналы трех резисторов выбраны на уровне 4,3 КОм. Это касается соединений выход конвертера - вход микроконтроллера. Точность резисторов роли не играет: можно уменьшить их сопротивление до 1 КОм или увеличить до 10 КОм (но во втором случае увеличивается риск помех при использовании длинных проводов на пути к МК). Что же касается соединения вход конвертера (CTS) - выход микроконтроллера (MISO), то здесь применен резистор сопротивлением 100 Ом. Это объясняется особенностями входа использованного конвертера. Во время испытаний был использован конвертер на микросхеме PL-2303, входы которой, судя по всему, подтянуты к плюсу питания относительно низким сопротивлением (порядка нескольких сот Ом). Чтобы "перебить подтяжку" пришлось поставить резистор со столь маленьким сопротивлением. Впрочем, можно его вообще не ставить. На конвертере это всегда вход. Выходом он стать не может, а значит, конфликта выходов не будет при любом развитии событий.

Если микросхема имеет отдельный вывод AVCC для питания аналогово-цифрового преобразователя (например, ATmega8 или ATmega128), его следует соединить с выводом общего питания VCC. Некоторые микросхемы имеют более одного вывода питания VCC или более одного GND. Например, ATmega128 имеет 3 вывода GND и 2 вывода VCC. В постоянной конструкции одноименные выводы лучше соединить между собой. В нашем же случае на время программирования можно задействовать по одному выводу VCC и GND.

А вот как выглядит подключение ATtiny13. На рисунке показано назначение выводов, используемых при программировании через SPI. Рядом на фото - как временное подключение выглядит в реальности.

Кто-то может сказать, что это несерьезно - соединения на проводках. Но мы же с вами люди здравомыслящие. Наша цель состоит в том, чтобы запрограммировать микроконтроллер, затратив на это минимум времени и прочих ресурсов, а не в том, чтобы перед кем-то покрасоваться. Качество при этом не страдает. Метод "на проводках" в данном случае вполне эффективен и оправдан. Прошивка контроллера - процедура разовая, поэтому нет смысла обвешивать ее "стразиками". Если же предполагается менять прошивку в дальнейшем, не извлекая контроллер из схемы (в готовом изделии), то это учитывается в монтаже при изготовлении устройства. Обычно для этой цели устанавливается разъем (RESET, SCK, MOSI, MISO, GND), а МК может быть прошит даже после установки на плату. Но это уже творческие изыски. Мы же рассматриваем самый простой случай.

Теперь перейдем к МК ATtiny44. Здесь все примерно так же. По рисунку и фото даже новичку не составит труда разобраться с подключением. Подобно ATtiny44 можно подключать МК ATtiny24 и ATtiny84 - назначение выводов у этой троицы совпадает.

Еще один пример временного подключения контроллера для его программирования - ATmega8. Здесь выводов побольше, но принцип тот же - несколько проводков, и вот уже контроллер готов к "заливке" в него информации. Лишний черный провод на фото, идущий от вывода 13, в программировании участия не принимает. Он предназначен для снятия с него звукового сигнала после выхода МК из режима программирования. Это связано с тем, что во время отладки скрипта для "Перпетуум М" в МК закачивалась программа музыкальной шкатулки.

Часто один контроллер выпускается в разных корпусах. При этом назначение выводов для каждого корпуса распределено по-своему. Если корпус вашего контроллера не похож на тот, что изображен на рисунке, уточните назначение выводов по технической документации, скачать которую можно с сайта разработчика МК.

Для полноты картины посмотрим подключение микросхемы МК с большим числом "ножек". Назначение лишнего черного провода на фото, идущего от вывода 15, точно такое же, как в случае с ATmega8.

Вероятно, вы уже убедились, что все достаточно просто. Кто умеет считать выводы у микросхем (от метки по кругу против часовой стрелки), тот разберется. И не забывайте про аккуратность. Микросхемы любят аккуратных и не прощают небрежного к себе отношения.

Прежде чем переходить к программной части, убедитесь, что драйвер конвертера USB-RS232TTL корректно установлен (проверьте диспетчер устройств Windows). Запомните или запишите номер виртуального COM-порта, появляющегося при подключении конвертера. Этот номер нужно будет вписать в текст скрипта, о котором читайте ниже.

4. Скрипт - программатор для "Перпетуум М"

С аппаратной частью "программатора" разобрались. Это уже полдела. Теперь осталось разобраться с программной частью. Ее роль будет выполнять программа "Перпетуум М" под управлением скрипта, в котором и реализованы все необходимые функции по взаимодействию с микроконтроллером.

Архив со скриптом следует распаковать в ту же папку, где находится программа perpetuum.exe. В этом случае при запуске файла perpetuum.exe на экран будет выводиться меню со списком установленных скриптов, среди которых будет строка "Программатор МК AVR" (она может быть единственной). Именно эта строка нам и потребуется.

Скрипт находится в папке PMS в файле "Программатор МК AVR.pms". Этот файл можно просматривать, изучать и править при необходимости в обычном текстовом редакторе вроде "Блокнота" Windows. Перед использованием скрипта скорее всего потребуется внести изменения в текст, связанные с настройкой порта. Для этого уточните в диспетчере устройств Windows имя используемого порта и, при необходимости, внесите соответствующую поправку в строку "ИмяПорта="COM4";" - вместо цифры 4 может стоять другая цифра. Также при использовании другой модели конвертера USB-RS232TTL может потребоваться изменение настроек инвертирования сигналов (строки скрипта, начинающиеся со слова "Высокий"). Проверить инвертирование сигналов конвертером USB-RS232TTL можно с помощью одного из примеров, содержащегося в инструкции к программе "Перпетуум М" (раздел функций для работы с портом).

Во вложенной папке MK_AVR находятся файлы с описаниями поддерживаемых контроллеров. Если нужного контроллера среди них не окажется, вы можете добавить нужный самостоятельно, действуя по аналогии. Возьмите за образец один из файлов, и при помощи текстового редактора введите необходимые данные, взяв их из документации на свой микроконтроллер. Главное - будьте внимательны, вводите данные без ошибок, иначе МК не запрограммируется, или запрограммируется неправильно. В исходной версии поддерживаются 6 микроконтроллеров: ATtiny13, ATtiny24, ATtiny44, ATtiny84, ATmega8 и ATmega128. В скрипте реализовано автоматическое распознавание подключенного контроллера - вручную указывать не нужно. При отсутствии считанного из МК идентификатора среди имеющихся описаний, выдается сообщение, что распознать контроллер не удалось.

В архиве со скриптом содержится также дополнительная информация. В папке "inc-файлы контроллеров AVR" находится очень полезная и обширная коллекция файлов описаний контроллеров. Эти файлы используются при написании собственных программ для МК. Еще четыре папки "MusicBox_..." содержат файлы с программой на Ассемблере и готовой к закачке в МК прошивкой отдельно для ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 и ATmega128. Если вы уже подключили один из этих МК для программирования, как это предложено в данной статье, то можете прямо сейчас его прошить - получится музыкальная шкатулка. Об этом ниже.

При выборе в меню скриптов строчки "Программатор МК AVR", скрипт начинает исполняться. При этом он открывает порт, посылает в МК команду перехода в режим программирования, принимает подтверждение от МК об успешном переходе, запрашивает идентификатор МК и отыскивает описание данного МК по его идентификатору среди имеющихся файлов с описаниями. Если не находит нужного описания, выдает соответствеющее сообщение. Если же описание найдено, далее открывается главное меню программатора. Его скриншот вы можете видеть на рисунке 8. Далее разобраться не сложно - меню очень простое.

В первой версии скрипта некоторые функции полноценного программатора не реализованы. Например, нет возможности читать и писать в EEPROM. Но если вы откроете скрипт в текстовом редакторе, то увидите, что он имеет очень небольшой размер при том, что основное в нем уже реализовано. Это говорит о том, что добавить недостающие функции не так уж и сложно - язык очень гибкий, он позволяет в небольшой программе реализовать богатую функциональность. Но для большинства случаев хватит даже имеющихся функций.

Некоторые ограничения функциональности описаны непосредственно в тексте скрипта:
//реализована запись только с нулевого адреса (Extended Segment Address Record игнорируется, LOAD OFFSET - тоже)
//порядок и непрерывность следования записей в HEX-файле не проверяется
//контрольная сумма не проверяется
Это касается работы с HEX-файлом, из которого берется код прошивки для МК. Если этот файл не искажен, проверка контрольной суммы ни на что не повлияет. Если искажен - средствами скрипта это выявить не удастся. Остальные ограничения в большинстве случаев не помешают, но иметь в виду их все-таки нужно.

5. Музыкальная шкатулка - простая поделка для начинающих

Если у вас есть один из этих микроконтроллеров: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 или ATmega128, вы можете легко превратить его в музыкальную шкатулку или музыкальную открытку. Для этого достаточно записать в МК соответствующую прошивку - одну из тех четырех, которые размещены в папках "MusicBox_..." в одном архиве со скриптом. Коды прошивок хранятся в файлах с расширением ".hex". Использовать ATmega128 для такой поделки, конечно, "жирновато", как и ATmega8. Но это может быть полезно для тестирования или экспериментов, иначе говоря - в учебных целях. Тексты программ на Ассемблере также прилагаются. Программы создавались не с нуля - за основу была взята программа музыкальной шкатулки из книги А.В.Белова "Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике". Исходная программа претерпела ряд существенных изменений:
1. адаптирована для каждого из четырех МК: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 и ATmega128
2. ликвидированы кнопки - к контроллеру вообще ничего не нужно подключать, кроме питания и звукоизлучателя (мелодии воспроизводятся одна за другой в бесконечном цикле)
3. длительность каждой ноты уменьшена на длительность паузы между нотами для устранения нарушения музыкального ритма
4. подключена восьмая мелодия, незадействованная в книжной версии
5. из субъективного: некоторые "улучшайзинги" для оптимизации и более легкого восприятия алгоритма

В некоторых мелодиях слышится фальшь и даже грубые ошибки, особенно в "Улыбке" - в середине. Коды мелодий взяты из книги (а точнее - скачаны с сайта автора книги вместе с исходным asm-файлом) и не подвергались изменениям. Судя по всему, в кодировке мелодий имеются ошибки. Но это не проблема - кто "дружит" с музыкой, без труда во всем разберется и исправит.

В ATtiny13 из-за отсутствия 16-битного счетчика для воспроизведения нот пришлось использовать 8-битный, что привело к некоторому снижению точности звучания нот. Но на слух это мало заметно.

Насчет конфигурационных бит. Их настройка должна соответствовать состоянию нового микроконтроллера. Если ваш МК ранее где-то использовался, нужно проверить состояние его конфигурационных бит, и, при необходимости, привести их в соответствие настройкам нового микроконтроллера. Узнать состояние конфигурационных бит нового микроконтроллера можно из документации на этот МК (раздел "Fuse Bits"). Исключение составляет ATmega128. У этого МК имеется бит M103C, который включает режим совместимости с более старым ATmega103. Активизация бита M103C сильно урезает возможности ATmega128, причем у нового МК этот бит активен. Нужно сбросить M103C в неактивное состояние. Для манипуляций с конфигурационными битами используйте соответствующий раздел меню скрипта-программатора.

Схему музыкальной шкатулки приводить нет смысла: в ней только микроконтроллер, питание и пьезозвукоизлучатель. Питание подается точно так же, как мы это проделали при программировании МК. Звукоизлучатель подключается между общим проводом (вывод GND контроллера) и одним из выводов МК, номер которого можно посмотреть в файле с ассемблерным кодом программы (*.asm). В начале текста программы для каждого МК в комментариях имеется строчка: "звуковой сигнал формируется на выводе ХХ". При завершении работы скрипта - программатора микроконтроллер выходит из режима программирования и переходит в обычный режим работы. Сразу же начинается воспроизведение мелодий. Подключив звукоизлучатель, можно это проверить. Оставлять звукоизлучатель подключенным во время программирования кристалла можно только в том случае, если звук снимается с вывода, не задействованного в SPI, иначе дополнительная емкость на выводе может помешать программированию.

Предлагаем Вам схему USB программатора на микроконтроллере ATmega8. Этот USB программатор Вы можете собрать своими руками за несколько минут на макетной плате Breadboard Half (BREADBOARD - 456 HOLES) размером 82х59 мм. На этой плате хватит места и для программируемых микроконтроллеров в корпусах до DIP-28.

Этим USB программатором можно программировать микроконтроллеры AVR ATmega и ATtiny (другие программировать не пробовал). Этот программатор заметит Вам плату Arduino, он более удобен для экспериментов с различными микроконтроллерами и микропрограммами для них (скетчами). USB программатор работает под управлением микропрограммы ArduinoISP.

Минимальный набор деталей для программатора

Микроконтроллер ATmega8 (ATmega8A-PU, ATmega8L-PU) 1шт
Макетая плата Breadboard Half (BREADBOARD - 456 HOLES) размером 82х59 мм 1шт
Интерфейс USB-UART (подойдет USB-DATA кабель от старого сотового телефона) 1шт

Остальные детали, которые вы увидите на схеме для работы универсального, самодельного, простого программатора не существенны.

О подключении пробников, бузер можно подключить на линию MISO и слушать как общаются между собой микроконтроллеры. Светодиод можно подключить к 15 ножке микроконтроллера ATmega8, если схема собрана правильно и в Atmega8 залит скетч ArduinoISP, светодиод будет плавно менять яркость свечения.

Прежде чем воспользоваться самодельным программатором, необходимо загрузить в микроконтроллер программатора микропрограмму ArduinoISP из примеров к программе Arduino IDE. А еще раньше, необходимо настроить микроконтроллер ATmega8 на работу на частоте 8 МГц без внешнего кварцевого резонатора.

Мы здесь, приведем последовательность действий по прошивке микроконтроллера ATmega8 с помощью платы Arduino UNO и программы Arduino IDE. Возможно, так же, воспользоваться каким нибудь другим методом.

1. Добавьте в программе Arduino в список поддерживаемых устройств микроконтроллер ATmega8 без bootloader с тактовой частотой 8МГц. Внесите изменения в файл sketchbook/hardware/boards.txt, добавив в него следующую секцию:

############################################################## a8noboot_8MHz.name=ATmega8 (no boot 8 MHz int) a8noboot_8MHz.upload.maximum_size=8192 a8noboot_8MHz.bootloader.low_fuses=0xa4 a8noboot_8MHz.bootloader.high_fuses=0xdc a8noboot_8MHz.build.mcu=atmega8 a8noboot_8MHz.build.f_cpu=8000000L a8noboot_8MHz.build.core=arduino a8noboot_8MHz.build.variant=standard ##############################################################

Уточнить размещение папки sketchbook можно в программе Arduino в меню Файл / Настройки . Если в папке sketchbook нет папки hardware, создайте ее и создайте файл boards.txt

2. Подключите микроконтроллер ATmega8 к плате Arduino UNO как описано в Программатор для ATmega8A на Arduino с ArduinoISP .

3. В программе Arduino выберите Сервис / Плата / ATmega8 (no boot 8 MHz int) и Сервис / Записать загрузчик . Далее загрузите в микроконтроллер ATmega8 программу ArduinoISP Файл / Примеры / ArduinoISP и Загрузить .

4. Соберите программатор.

Для программатора Вам понадобится интерфейс USB-UART. Вы можете воспользоваться кабелем от старого сотового телефона, как описано в этой статье Подбор USB-DATA кабеля вместо USB-UART модуля для самодельного Arduino. Что на мой взгляд, очень удобно. Но вместо этого кабеля Ваш программатор можно подключить к компьютеру с помощью платы преобразователя USB-UART.

На фотографии программируется микроконтроллер ATtiny84.