Usbasp программатор микроконтроллеров avr на atmega8 своими руками

Напряжение питания и тактовая частота

– 2.7 – 5.5V for ATmega8L

– 4.5 – 5.5V for ATmega8

Имеется две модификации данного МК: одна работоспособна при широком диапазоне питающих напряжение, вторая — в узком.

– ATmega8L: 0 – 8 MHz @ 2.7 – 5.5V

– ATmega8: 0 – 16 MHz @ 4.5 – 5.5V

Максимальная тактовая частота:

– Atmega8L: 0 – 8 МГц при напряжении питания 2,7 – 5,5 вольт

– Atmega8: 0 – 16 МГц при напряжении питания 4,5 – 5,5 вольт.

И что мы видим? А то, что модификация МК, работоспособная в широком диапазоне питающих напряжений, не может быть тактируема частотами выше 8 МГц. Следовательно, и ее вычислительные возможности будут ниже.

Power Consumption at 4 Mhz, 3V, 25°C

– Active: 3.6 mA

– Idle Mode: 1.0 mA

– Power-down Mode: 0.5 µA

Потребляемая мощность:

– при работе на частоте 4 МГц и напряжении питания 3 вольта потребляемый ток: 3,6 миллиампер,

– в различных режимах энергосбережения потребляемый ток: от 1 миллиампер до 0,5 микроампера

Советы по сборке контроллеров для ЧПУ станков

Без правильного выбора контроллера для станка не удастся собрать сам контроллер для ЧПУ на Atmega8 16au своими руками. Эти устройства делятся на две разновидности:

Многоканальные. Сюда входят 3 и 4-осевые контроллеры для шаговых двигателей.
Одноканальные.

https://youtube.com/watch?v=idMWveoWCF0

Небольшие шаровые двигатели наиболее эффективно управляются многоканальными контроллерами. Стандартные типоразмеры в данном случае – 42, либо 57 миллиметров. Это отличный вариант для самостоятельной сборки ЧПУ станков, у которых рабочее поле имеет размер до 1 метра.

Если же самостоятельно собирается станок на микроконтроллере с полем более чем в 1 метр – надо использовать двигатели, выпускающиеся в типоразмерах до 86 миллиметров. В данном случае рекомендуется организовывать управление мощными одноканальными драйверами, с током управления от 4,2 А и выше.

Контроллеры со специальными микросхемами-драйверами получили широкое распространение в случае необходимости организовать контроль работы станков с фрезерами настольного типа. Оптимальным вариантом будет микросхема, обозначаемая как TB6560 или A3977. У этого изделия внутри есть контроллер, способствующий формированию правильной синусоиды для режимов, поддерживающих разные полушаги. Токи обмотки могут быть установлены программным способом. При микроконтроллерах добиться результата просто.

Чтение и запись фьюзов Ардуино

avrdude -C ../etc/avrdude.conf -c usbasp -p m328p -U lfuse:r:-:h

-c <programmer> — псевдоним используемого программатора, в данном случае usbasp.
-p <partno> — тип микроконтроллера. Я считываю фьюзы из Ардуино Уно, в которой установлен микроконтроллер ATmega328p, поэтому в качестве <partno> указано значение m328p.
-U <memtype>:r|w|v:<filename> — комплексная опция для указания производимой с памятью операции (чтение. запись, проверка). -U lfuse:r:-:h означает, что требуется прочитать содержимое младшего байта конфигурации и вывести считанное значение на экран в щестнадцатеричном виде.

А вот и результат выполнения приведенной команды:

Если у вас в результате присутствует строка avrdude: warning: cannot set sck period, please check for usbasp firmware update, то не обращайте на нее внимание. Это всего лишь предупреждение, не ошибка, работе оно не мешает

Если вы всё же хотите от него избавиться, то нужно обновить прошивку USBasp, данная процедура подробно расписана в статье Прошивка USBasp. Как видно из скриншота, значение младшего конфигурационного байта равно 0xff, команда отработала успешно.

Теперь проверим запись фьюзов с использованием USBasp. Я изменю значение дополнительного конфигурационного байта с 0xFF на 0xFD, что приведет к установке порога срабатывания схемы BOD в 2.7В. Команда для Avrdude и результат ее выполнения приведены ниже:

avrdude -C ../etc/avrdude.conf -c usbasp -p m328p -U efuse:w:0xFD:m

Чтение и запись FLASH и EEPROM памяти Ардуино

В приведенных выше примерах команд для Avrdude в качестве параметра <memtype> использовались значения lfuse и efuse для доступа к конфигурационным байтам микроконтроллера. Данный параметр может принимать и другие значения, они приведены ниже:

calibration — байты калибровки RC-генератора;
eeprom — энергонезависимая память микроконтроллера;
efuse — дополнительный конфигурационный бит;
flash — FLASH память микроконтроллера;
fuse — фьюз-байт для микроконтроллеров с одним fuse-байтом;
hfuse — старший fuse-байт;
lfuse — младший fuse-байт;
lock — байт блокировки (ячейка защиты);
signature — три байта что обозначают сигнатуру чипа (device ID);
fuseN — байт с фьюзами для ATxmega чипов, N — целое число для каждого фьюза что поддерживается устройством;
application — область приложений во Flash памяти для МК ATxmega;
apptable — таблица приложений в области Flash памяти для устройств ATxmega;
boot — загрузочная область Flash памяти для устройств ATxmega;
prodsig — область с производственной сигнатурой (calibration) для устройств ATxmega;
usersig — область с пользовательской сигнатурой для устройств ATxmega.

Таким образом, для чтения FLASH Ардуино Уно (микроконтроллера ATmega328p) может быть использована следующая команда:avrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U flash:r:flash_dump.hex:i
Файл с содержимым FLASH памяти микроконтроллера будет создан в каталоге Avrdude. Либо можно прописать в команде полный путь к файлу.
Для записи в FLASH память содержимого файла flash_dump.hex можно использовать команду:avrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U flash:w:flash_dump.hex:i
Чтение EEPROM:avrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U eeprom:r:eeprom_dump.hex:i
Запись EEPROM:avrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U eeprom:w:eeprom_dump.hex:i

Запись загрузчика в Ардуино

Процедуру записи загрузчика я описывал ранее в публикации Arduino as ISP — программатор из Ардуино. Как и в прошлый раз для записи загрузчика мы будем использовать IDE Arduino. Последовательность шагов следующая:

Проекты на основе Arduino ATmega

Микроконтроллер в современной электронике – основа для любого устройства, начиная от простой мигалки на светодиодах, до универсальных измерительных приборов и даже средств автоматизации производства.

Пример 1

Можно сделать тестер с 11 функциями на микроконтроллере atmega32.

Устройство имеет крайне простую схему, в которой использовано немногим более дюжины деталей. Однако вы получаете вполне функциональный прибор, которым можно производить измерения. Вот краткий перечень его возможностей:

Прозвонка цепи с возможностью измерять падение напряжения на переходе диода.
Омметр.
Измеритель ёмкости.
Измерение активного сопротивления конденсатора или ESR.
Определение индуктивности.
Возможность счёта импульсов.
Измерение частоты – пригодится в диагностике, например, для проверки ШИМ источника питания.
Генератор импульсов – тоже полезен в ремонте.
Логический анализатор позволит просмотреть содержимое пачек цифровых сигналов.
Тестер стабилитронов.

Пример 2

Для радиолюбителей будет полезно иметь качественное оборудование, но станция стоит дорого. Есть возможность собрать паяльную станцию своими руками, для этого нужна плата Arduino, имеющая в своем составе микроконтроллер atmega328.

Пример 3

Для продвинутых радиолюбителей есть возможность собрать более чем бюджетный осциллограф. Мы опубликуем данный урок в дальнейших статьях.

Для этого вам понадобится:

Arduino uno или atmega
Tft дисплей 5 дюйма.
Небольшой набор обвязки.

Или его упрощенный аналог на плате Nano и дисплее от nokia 5110.

Такой осциллографический пробник станет полезным для автоэлектрика и мастера по ремонту радиоэлектронной аппаратуры.

Пример 4

Бывает, что управляемые модули удалены друг от друга или возможностей одной ардуино не хватает – тогда можно собрать целую микроконтроллерную систему. Чтобы обеспечить связь двух микроконтроллеров стоит использовать стандарт RS 485.

На фото приведен пример реализации такой системы и ввода данных с клавиатуры.

Напряжение питания и тактовая частота

– 2.7 — 5.5V for ATmega8L

– 4.5 — 5.5V for ATmega8

— ATmega8L: 0 – 8 MHz @ 2.7 — 5.5V

— ATmega8: 0 – 16 MHz @ 4.5 — 5.5V

Максимальная тактовая частота:

— Atmega8L: 0 – 8 МГц при напряжении питания 2,7 – 5,5 вольт

— Atmega8: 0 – 16 МГц при напряжении питания 4,5 – 5,5 вольт.

Power Consumption at 4 Mhz, 3V, 25°C

— Active: 3.6 mA

— Idle Mode: 1.0 mA

— Power-down Mode: 0.5 µA

Потребляемая мощность:

— при работе на частоте 4 МГц и напряжении питания 3 вольта потребляемый ток: 3,6 миллиампер,

— в различных режимах энергосбережения потребляемый ток: от 1 миллиампер до 0,5 микроампера

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:

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

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:

Ардуино своими руками

Atmega2560 – хоть и мощный и продвинутый контроллер, но проще и быстрее собрать первую плату на atmega8 или 168.

Левая часть схемы – это модуль связи по USB, иначе говоря, USB-UART/TTL конвертер. Его, вместе с обвязкой, можно выбросить из схемы, для экономии места, собрать на отдельной плате и подключать только для прошивки. Он нужен для преобразования уровней сигнала.

DA1 – это стабилизатор напряжения L7805. В качестве основы можно использовать целый ряд avr микросхем, которые вы найдете, например, серии, arduino atmega32 или собрать arduino atmega16. Для этого нужно использовать разные загрузчики, но для каждого из МК нужно найти свой.

Можно поступить еще проще, и собрать всё на беспаечной макетной плате, как это показано здесь, на примере 328-й атмеги.

Микроконтроллеры – это просто и весело – вы можете сделать кучу приятный и интересных вещей или даже стать выдающимся изобретателем, не имея при этом ни образования, ни знаний о низкоуровневых языках. Ардуино – шаг в электронику с нуля, который позволяет перейти к серьезным проектам и изучению сложных языков, типа C avr и других.

Что нас побудило разработать этот программатор.

Есть великое множество простых специализированных программаторов, пригодных для самостоятельного изготовления.

Есть множество дешевых китайских программаторов в уже готовом виде.

Есть немало любительских разработок, часто по качеству превосходящих последние.

Казалось бы, в чем смысл очередной поделки?

Мы длительное время занимаемся разработкой производством и поддержкой универсальных программаторов, в основном специального назначения. У нас богатый опыт работы с самыми разными микросхемами. Часто к нам обращаются люди уже собравшие, а часто и купившие, какой-нибудь из выше названных «изделий». Нашим специалистам часто без смеха/слез/ужаса (нужное подчеркнуть) невозможно смотреть на схемные решения, качество сборки и, особенно, на программное обеспечение этих приборов. Ладно когда программатор стоит «три копейки», купил, что-то работает, что-то не работает, зато деньги не большие. Но часто соотношение цена/возможности таких приборов у нас вызывают, мягко говоря, удивление. Хочется воскликнуть: это столько не стоит!

Кроме всего выше названного есть особая категория программаторов, пригодных для самостоятельного изготовления — это программаторы (точнее, схемы программаторов и программное обеспечение), разработанные специалистами фирм производящих микросхемы (в основном микроконтроллеры). Такие программаторы спроектированы вполне профессионально, в их схемотехнике нет «ляпов». Они поддерживают все заявленные микросхемы. Но есть два «маленьких» недостатка: перечень программируемых микросхем весьма ограничен (что вполне понятно) и программное обеспечение весьма спартанское — никаких лишних функций, как правило — только стереть, записать, верифицировать. Часто даже функции чтения микросхемы нет.

Нам стало обидно, что наш многолетний опыт полноценно используется только в такой узкой области, как программаторы специального назначения, поэтому мы решили поделиться своими знаниями с широкой публикой.

Итак, программатор ChipStar-Janus в начальной конфигурации — это внутрисхемный программатор. В таком режиме он поддерживает микроконтроллеры PIC и AVR фирмы Microchip, некоторые микроконтроллеры архитектуры MCS51, микроконтроллеры фирмы STMicroelectronics и еще ряд других, а также микросхемы последовательной памяти с интерфейсом I2C (в основном серия 24). К разъему расширения программатора можно подключить простейшие адаптеры и начать программировать микросхемы памяти «в панельке».

Сейчас реализовано программирование «в панельке»:

микросхемы последовательной памяти (Serial EPROM) с интерфейсом I2C (серия 24xx);
микросхемы последовательной флэш памяти (Serial FLASH) с интерфейсом SPI (SPI Flash);
микросхемы последовательной памяти (Serial EPROM) с интерфейсом MW (серия 93xx);
микросхемы NAND FLASH;

Чтение и запись FLASH и EEPROM памяти Ардуино

calibration — байты калибровки RC-генератора;
eeprom — энергонезависимая память микроконтроллера;
efuse — дополнительный конфигурационный бит;
flash — FLASH память микроконтроллера;
fuse — фьюз-байт для микроконтроллеров с одним fuse-байтом;
hfuse — старший fuse-байт;
lfuse — младший fuse-байт;
lock — байт блокировки (ячейка защиты);
signature — три байта что обозначают сигнатуру чипа (device ID);
fuseN — байт с фьюзами для ATxmega чипов, N — целое число для каждого фьюза что поддерживается устройством;
application — область приложений во Flash памяти для МК ATxmega;
apptable — таблица приложений в области Flash памяти для устройств ATxmega;
boot — загрузочная область Flash памяти для устройств ATxmega;
prodsig — область с производственной сигнатурой (calibration) для устройств ATxmega;
usersig — область с пользовательской сигнатурой для устройств ATxmega.

avrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U flash:r:flash_dump.hex:iavrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U flash:w:flash_dump.hex:iavrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U eeprom:r:eeprom_dump.hex:iavrdude -C ../etc/avrdude.conf -p m328p -c usbasp -U eeprom:w:eeprom_dump.hex:i

Программа для USBAsp V2.0

Программу разработал «Боднар Сергей», работает не только с китайским программатором USBAsp v.2.0, но и другими программаторами. Первым делом скачиваем программу, разархивируем и запускаем «AVRDUDEPROG.exe». В качестве примера, прошью китайскую плату Arduino UNO R3 в которой установлен микросхема ATmega328P. В программе, жмем на вкладку «Микроконтроллеры» и выбираем ATmega328P.

Далее, необходимо выбрать прошивку, в строке «Flash» нажимаем «. . .», переходим в папку «C:Program FilesArduinohardwarearduinoavrootloadersatmega» и выбираем «ATmegaBOOT_168_atmega328.hex», жмем «Открыть»

Подключаем программатор к плате «Arduino UNO R3», и нажимаем кнопку «Программирование».

В конце, выйдет диалоговое окно, о удачном окончании программировании.

Ссылки Скачать драйвер для программатора USBASP v2.0 (LC Technology, ATMEL) Скачать программу AVRDUDE_PROG v.3.3

Купить на Aliexpress Программатор USBASP v2.0 (LC Technology, ATMEL) Адаптер для ATMEL AVRISP, USBASP, STK500 (10 pin на 6 pin)

Купить в Самаре и области Программатор USBASP v2.0 (LC Technology, ATMEL) Адаптер для ATMEL AVRISP, USBASP, STK500 (10 pin на 6 pin)

Подключение микроконтроллера и программирование

Микроконтроллеры AVR программируются через интерфейс SPI посредством маршрутизации сигналов через шесть линий:

VCC (напряжение питания),
GND (сигнальная земля),
RST (программный сброс),
MOSI (приём данных),
MISO (передача данных),
SCK (сигнал синхронизации).

Для маршрутизации всех отмеченных сигналов между устройствами, как правило, используется один из двух стандартизированных разъемов:

6-контактный разъем (2×3).
10-контактный разъём (2×5).

Разъёмы соединяются с платой программатора и программируемым устройством через шлейф-кабель. Фирменная плата программатора «AVR Pocket Programmer» комплектуется всеми необходимыми аксессуарами.

Два типа контактных разъёмов интерфейса ISP применимы к использованию при работе совместно с инструментом программирования

На фирменной плате программатора присутствует переключатель режима питания. Если переключатель находится в положении «Power Target», плата запитана напряжением 5В от USB.

Иначе, в положении переключателя «No Power», питание на контакте 5В отсутствует. Этот вариант — «No Power», используется для программирования чипов с малым питающим напряжением (3,3В или 1,8В).

Микроконтроллеры: программирование утилитой AVRDUDE

Утилита AVRDUDE — это инструмент для командной строки Windows. Чтобы применить этот инструмент, нужно запустить «командную строку» Windows (Пуск -> Выполнить). Затем рекомендуется проверить готовность утилиты вводом команды:

avrdude -c usbtiny -p atmega328p

Команда предполагает наличие подключенного к системному разъёму программатора микроконтроллера ATmega328P. Для чипа другой серии команда, соответственно, несколько изменится.

Так, для микроконтроллера ATtiny45 строка будет выглядеть следующим набором:

avrdude -c usbtiny -p t45

Если схематично подключения программатора и программируемой микросхемы в норме, утилита выдаст примерно следующий терминальный текст:

Стандарты изготовления микроконтроллеров предполагают внедрение идентификаторов. При первом запуске утилита определяет этот идентификатор

Эта базовая команда утилиты позволяет идентифицировать подключенный микроконтроллер AVR. Инструмент AVRDUDE в процессе проверки читает идентификатор чипа.

Идентификаторы программируемых микросхем отличаются в зависимости от типа AVR. Тот же микроконтроллер ATmega328P идентифицируется как 0x1E950F, что и отмечено в окне выдачи.

Следующим шагом, когда проверено рабочее состояние схемы, можно следовать далее — читать и записывать программный код с помощью утилиты AVRDUDE.

Прошивку Flash-памяти выполнит команда:

avrdude c usbtiny p atmega328p U flash:w:test.hex

или для варианта с ATtiny45:

avrdude c usbtiny p t45 U flash:w:test.hex

Примечание: имя файла «test.hex» только в качестве примера.

Процедура записи Flash-памяти требует некоторого времени. Несколько больше, чем при чтении данных. При этом строка состояния командного терминала всегда изменяется при чтении, записи, проверке устройства.

Примерно такой выглядит последовательность чтения записи памяти микроконтроллера утилитой в терминальном окне программного инструмента

Опция «U» команды AVRDUDE управляет чтением и записью памяти микропроцессора. Этой опцией пользователь указывает на работу с флеш-памятью.

Дополнительно символом «w» указывается функция записи и следом через двоеточие указывается имя (и расположение) файла (в примере test.hex), содержимое которого требуется записать в память.

Опция «U» также используется для чтения содержимого памяти AVR. Например, следующая команда позволит считать содержимое памяти чипа AVR и сохранить в файле под названием «test.hex»:

avrdude c usbtiny p atmega328p U flash:r:test.hex:r

или для варианта с ATtiny45:

avrdude c usbtiny p t45 U flash:r:test.hex:r

Прочесть развёрнуто об утилите программирования и применяемых в процессе командах можно на этом блоге.

Генератор тактовой частоты

Но самым важным для нас в настоящее время является блок «Oscillator Circuits/Clock Generation» (Схема генератора/Генератор тактовой частоты).

В программе часто возникает необходимость сделать временную задержку в ее выполнении — паузу. А точную паузу можно организовать только методом подсчета времени. Время считаем исходя из количества тактов генератора микроконтроллера.

Да и не лишним будет заранее просчитать: успеет ли МК выполнить тот или иной фрагмент программы за отведенное для этого время.

В даташите ищем соответствующую главу: «System Clock and Clock Options» (Тактовый генератор и его параметры). В ней видим раздел «Clock Sources» (Источники тактового сигнала), в котором имеется таблица с перечнем видов тактовых сигналов. В этом разделе указано, что данный МК имеет встроенный тактовый RC-генератор. В разделе «Default Clock Source» имеется указание о том, что МК продается уже настроенным для использования встроенного RC-генератора. При этом тактовая частота МК — 1 МГц.

Из раздела «Calibrated Internal RC Oscillator» (Калиброванный RC-генератор) узнаем, что встроенный RC-генератор имеет температурный дрейф в пределах 7,3 — 8,1 МГц. Может возникнуть вопрос: если частота встроенного тактового генератора 7,3 — 8,1 МГц, то как была получена частота 1 МГц? Дело в том, что тактовый сигнал попадает в схемы микроконтроллера через программируемый делитель частоты (Об это рассказано в разделе «System Clock Prescaler»).

В данном микроконтроллере он имеет несколько коэффициентов деления: 1, 2, 4 и 8. При выборе первого мы получим частоту самого тактового генератора, при включении последнего — в 8 раз меньше, т.е., 8/8=1 МГц. С учетом вышесказанного получаем, что тактовая частота данного МК при включенном делителе с коэффициентом 8 будет в пределах от 7,3/8 = 0,9125 МГц (9125 КГц) до 8,1/8 = 1,0125 МГц.

Обратите внимание на один ну очень важный факт: стабильность частоты дана при температуре МК 25 градусов по шкале Цельсия. Вспомним, что внутренний генератор выполнен по RC схеме

А емкость конденсатора очень зависит от температуры!

Полезные страницы

Набор GyverKIT – большой стартовый набор Arduino моей разработки, продаётся в России
Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макросы, все доступные типы данных
Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете
Поддержать автора за работу над уроками
Обратная связь – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту ([email protected])

Конденсаторы по питанию

Перед тем, как подать на микроконтроллер питающее напряжение, выполним правило, которое обязательно для всех цифровых микросхем: в непосредственной близости от выводов питания микросхемы должен быть керамический конденсатор емкостью 0,06 — 0,22 мкф. Обычно устанавливают конденсатор 0,1 мкф. Его часто называют блокировочным конденсатором.

В схему необходимо установить и электролитический конденсатор емкостью 4-10 мкф. Он также является блокировочным фильтром, но на менее высоких частотах. Такой конденсатор можно устанавливать один для нескольких микросхем. Обычно на 2-3 корпуса микросхем.

Дело в том, что микроконтроллер (как и другие цифровые микросхемы) состоит из транзисторных ячеек, которые в процессе работы постоянно переключаются из открытого состояния в закрытое, и наоборот. При этом изменяется потребляемая транзисторными ячейками энергия. В линии питания возникают кратковременные «провалы» напряжения. Этих ячеек в микроконтроллере сотни тысяч (думаю, что сейчас уже миллионы!), поэтому по питающим проводам начинают гулять импульсные помехи с частотами от единиц до десятков тысяч Герц.

Для предотвращения распространения этих помех по цепям схемы, да и самой микросхемы микроконтроллера, параллельно его выводам питания устанавливают такой блокировочный конденсатор. При этом на каждую микросхему необходимо устанавливать индивидуальный конденсатор.

Конденсатор для постоянного тока является изолятором. Но при установке конденсатора в цепи с непостоянным током он делается сопротивлением. Чем выше частота, тем меньшее сопротивление оказывает конденсатор. Следовательно, блокировочный конденсатор с малой емкостью пропускает через себя (шунтирует) высокочастотные сигналы (десятки и сотни Герц), а конденсатор с бОльшей емкостью — низкочастотные. Об этом я писал еще в статье Конденсатор в цепи постоянного и переменного тока

Прошиваем AVR при помощи FT232RL FT232 FTDI синего программатора с переключателем напряжений, 6-pin выводом

Данный программатор весьма и весьма популярен, в виду своего раннего происхождения и множеством удобных функций. Он появился на свет так давно, что на нем распаян разъем Mini-USB, который мне пришлось побегать поискать, чтоб его подключить к USB-порту. Модуль построен на чипе FTDI FT232RL.

Из интересного на плате обнаружен не только набор выводов USB2TTL, но и 6-pin вывод ISP, который именно так и подписан. Так же необходимо помнить, что фирма производитель FTDI с некоторого момента времени начала внедрять в свою продукцию функцию FTDIChip-ID, которая позволяет идентифицировать уникальный номер микросхемы через программный интерфейс. Эдакая защита от китайских подделок. Соответственно с родными микросхемами работают любые драйвера производителя, а с поддельным только до версии 2.08.14

Так же следует обратить внимание, что для данной микросхемы присутствуют два вида драйверов: для виртуального последовательного порта (VCP) и для прямого доступа к функциям D2XX. Штатная поставка драйверов D2XX включает и VCP, тогда как VCP ограничивается только USB2TTL функциями

Синий программатор на основе микросхемы от FTDI с переключателем, TTL и ISP.

На плате присутствует переключатель напряжений 3.3V и 5V, он работает, но только для TTL уровней. На выводы питания, как TTL, так и ISP всегда подается 5V. При установке драйверов D2XX в системе образуется два устройства. Одно это виртуальный COM-порт, второе это USB Serial Converter.

В целом, TTL часть программатора работает так же, как и у всех остальных USB2TTL модулей, а вот с IPS пришлось помучаться. Помучаться, но безрезультатно. Для прошивки через AVRDUDE и программатор на FT232RL требуется собранный AVRDUDE с поддержкой pthread. Данная поддержка по умолчанию присутствует под Linux, но в Windows ее необходимо устанавливать дополнительно. А затем перекомпилировать AVRDUDE из исходных кодов. Удовольствие сомнительное, тем более что другие программаторы лишены этой неприятности. Хотя, у FT232RL присутствует и положительная сторона — наличие сразу двух интерфейсов ISP и TTL.

Прошиваем AVR при помощи «синего» модуля на CP2102 и с 6 выводами с DTR

Модуль USB2TTL с гордым наименованием CP2102 и скорее не названием модуля, а названием чипа, который и производит преобразование из USB в TTL и обратно. Сам чип изготавливается Silicon Labs. На сайте производителя можно ознакомиться со спецификацией на модуль или же скачать драйвера (у меня на Win10 драйвера оказались уже в наличии, чип определяется как Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge и занимает доступный COM-порт).

Модуль на основе CP2102 с 6-ю выводами включая DTR

Несмотря на то, что сам чип оснащен множеством выходов, а о некоторых из них ниже, изготовитель модуля распаял только 3, всего же на плате со стороны UART-интерфейса располагается 6 выходов. В отличии от «красного» модуля помимо TX/RX тут выведен еще и DTR. При первом подключении на выходе DTR у меня оказалось 0 вольт, что соответственно означало нажатую и удерживаемую кнопку Reset. Микроконтроллер не стартовал. Пришлось перезагрузить модуль и на DTR все встало на свои места. Так же обнаружилась несовместимость при подключенном контакте DTR с подключенным AVR ISP. Пришлось DTR временно отключать для возможности осуществления прошивки.

При наличии загрузчика, уже установленного в микроконтроллере, загрузка скетчей Arduino возможно и из Arduino IDE. Если загрузчик не установлен, то его необходимо предварительно установить.

PS. С синим модулем на CP2102 есть небольшая странность. Я так и не научился нормально заливать прошивку с его помощью. Да, он успешно «нажимает» на Reset при начале загрузки, но «кнопку» не отпускает и Arduino IDE при попытке прошивки выпадает по таймауту. Даже 10 кОм подтягивающий к питанию резистор на контакт сброса микроконтроллер не помог. Хотя, если через секунду-другу отключать контакт DTR руками, то прошивка происходит нормально. С чем связана такая особенность, я так и не разобрался.

PSS. Так же на этом модуле, а у меня их два, замечено, что вывод 3.3В вовсе не выдает 3.3, а шарашит на всех 5В. Что может быть критично при работе с микросхемами с пониженным напряжением.

Usbasp программатор микроконтроллеров avr на atmega8 своими руками

Напряжение питания и тактовая частота

Советы по сборке контроллеров для ЧПУ станков

Чтение и запись фьюзов Ардуино

Чтение и запись FLASH и EEPROM памяти Ардуино

Запись загрузчика в Ардуино

Проекты на основе Arduino ATmega

Пример 1

Пример 2

Пример 3

Пример 4

Напряжение питания и тактовая частота

Основные характеристики программатора USBasp

Ардуино своими руками

Что нас побудило разработать этот программатор.

Чтение и запись FLASH и EEPROM памяти Ардуино

Программа для USBAsp V2.0

Популярное

Подключение микроконтроллера и программирование

Микроконтроллеры: программирование утилитой AVRDUDE

Рекомендации по настройкам

Генератор тактовой частоты

Полезные страницы

Конденсаторы по питанию

Прошиваем AVR при помощи FT232RL FT232 FTDI синего программатора с переключателем напряжений, 6-pin выводом

Прошиваем AVR при помощи «синего» модуля на CP2102 и с 6 выводами с DTR