Минимальная arduino своими руками atmega8. Arduino USB сделай сам (DIY)
На этот раз я поведаю о том, как сделать Ардуино своими руками, да еще и без паяльника. Схема этого простого Ардуино-клона называется Shrimp . Самодельный Shrimp полностью совместим с Arduino IDE, так что можно легко запускать на нем любые скетчи. Сразу следует отметить, что для создания Shrimp с нуля потребуется рабочая плата Ардуино. Она необходима для установки загрузчика на пустой микроконтроллер. Если под рукой нет Ардуино, то можно приобрести уже прошитый микроконтроллер и сразу прыгнуть к разделу 2. Для создания Shrimp нам потребуется:
- микроконтроллер ATMEGA328P-PU;
- резистор 10 кОм;
- конденсатор 10-100 мкФ, электролитический;
- конденсатор 22 пФ, керамический — 2 шт;
- конденсатор 100 нФ, керамический — 4 шт;
- кнопка тактовая;
- кварц 16 МГц;
- макетная плата;
- набор перемычек для макетной платы;
- USB — UART конвертер на основе FT232R, CP2102 или CH340.
1. Копирование загрузчика на чистый микроконтроллер
Обычно, чтобы записать программу в микроконтроллер требуется использовать отдельное устройство — программатор. Ардуино же хороша тем, что программатор ей не нужен. Вместо него, используется особая микропрограмма, называемая загрузчиком (bootloader). Этот загрузчик умеет принимать программы из вне и записывать их во флеш-память микроконтроллера. Так вот, загрузчик записывается в микроконтроллер на заводе. И чтобы заставить наш Shrimp работать, мы должны повторить эту процедуру. Вот здесь-то нам и потребуется другая плата Ардуино, о которой упоминалось в самом начале. Процедура установки загрузчика состоит из трёх шагов. Шаг 1. Установка на рабочую плату Ардуино специальной программы — OptiLoader Открытая программа OptiLoader позволяет прошить загрузчик optiboot в микроконтроллер нашего Shrimp. На момент написания статьи OptiLoader поддерживал микроконтроллеры: ATmega8, ATmega168, ATmega168P, ATmega168PB, ATmega328, ATmega328P, ATmega328PB. Качаем архив по одной из ссылок:- из официального репозитория: https://github.com/WestfW/OptiLoader
- с нашего сайта:
Шаг 3. Прошивка загрузчика (bootloader) Теперь подключим Ардуино к питанию через USB. Сразу после включения, программа начнет копирование загрузчика на чистый микроконтроллер. При это будут активно мигать светодиоды RX и TX. Как только светодиоды перестанут мигать — копирование окончено. Если что-то пошло не так и светодиоды не мигают, можно открыть COM-монитор. OptiLoader отображает весь процесс копирования загрузчика. В случае успеха, отчет о процедуре будет выглядеть следующим образом.
2. Загрузка программ на Shrimp
Итак, теперь у нас есть самодельный Arduino с прошитым загрузчиком. Чтобы залить на него какой-нибудь скетч, нам потребуется частично разобрать предыдущую схему, и дополнить её новыми элементами.В частности, добавляется кнопка сброса, и защитные цепи питания.EGYDuino – это клон Arduino, который можно изготовить самостоятельно, на односторонней печатной плате. Это простое и дешевое решение, которое можно изготовить в домашних условиях, причем на 100% совместимое с Arduino.
Описание
Микроконтроллер ATmega8 отвечает за последовательное подключение по USB. Он может быть запрограммирован с помощью . AVR-CDC создает виртуальный СОМ-порт на ПК после подключения устройства и устанавливает соответствующий драйвер. Микроконтроллер ATmega 8,168 следует запрограммировать с помощью загрузчика ArduinoNG boatloader . Данную операцию можно выполнить с использованием еще одной платы Arduino (выберите ISP программатор) и среды разработки Arduino IDE, или отдельного программатора (USB, последовательного или параллельного), например, USBasp с надлежащим программным обеспечением. Также вы можете использовать загрузчик Arduino Duemilanove для ATmega 168 или 328.
Плата имеет следующие характеристики:
Использует микроконтроллер ATmega8 как интерфейсную ИС
- USB-соединение с ПК
- Стандартная кнопка RESET
- 100% совместимость по выводам с Arduino
- Регулятор 5В
- Выход 3.3В
- Совместимый размер и конструкция
- Все компоненты вставляются в сквозные монтажные отверстия на плате
- USB или DC выключатель питания
- Светодиод для вывода PIN13 с перемычкой
- Светодиод питания
- ICSP-разъем
- Легко изготовляемая
- Микроконтроллеры ATmega8,168,328 с использованием загрузчика arduinoNG
- Стандартное гнездо DC питания
Плата EGYDuino может запитываться через USB-коннектор, или стабилизатор напряжения внешнего адаптера.
Схема
Полная схема устройства показана ниже
Печатная плата
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
IC1 | Микроконтроллер | ATmega8-P | 1 | В блокнот | ||
IC2 | МК AVR 8-бит | ATmega328 | 1 | В блокнот | ||
IC3 | Линейный регулятор | LM7805 | 1 | В блокнот | ||
D1 | Выпрямительный диод | 1N4001 | 1 | В блокнот | ||
D2, D3 | Стабилитрон | 3.6 В | 2 | В блокнот | ||
С1, С2, С5, С6 | Конденсатор | 22 пФ | 4 | В блокнот | ||
С3 | Конденсатор | 1000 пФ | 1 | В блокнот | ||
С4, С7, С10 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 3 | В блокнот | ||
С8, С9 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | В блокнот | ||
R1, R2 | Резистор | 68 Ом | 2 | В блокнот | ||
R3 | Резистор | 1.5 кОм | 1 | В блокнот | ||
R4, R6 | Резистор | 10 кОм | 2 | В блокнот | ||
R5 | Резистор | 1 кОм | 1 | В блокнот | ||
R7 | Резистор | 470 Ом | 1 | В блокнот | ||
Q1, Q2 | Кварцевый резонатор | 16 МГц | 2 | В блокнот | ||
LED1 | Светодиод | Красный | 1 |
Давайте же приступим!
Шаг 1.Введение.
Вопросы,как и что сделать,а вообще зачем оно мне?
После серфа по тоннам информации об Arduino…от изготовления светодиодного кубика,до создания «Умного дома»,до изготовления летающих дронов…
вы,как и я,лихорадочно начали искать более-менее приемлимую инфу об изготовлении этой всемогущей платы.
«Черт возьми,хочу такую!» или «Я хочу сделать это.Прямо сейчас.»И в голове крутятся все возможные применения этого устройства,
руки сами начинают искать детали для платы,заходите в интернет,а там:
АРДУИНО.Всего за 25$.
И все.
Все комбинации выпали из головы.
Безнадега.
Не знаете,как жить дальше.
И тут вы натыкаетесь на этот сайт!
Вы спасены!
Ведь именно сейчас мы с вами соберем ARDUINO-совместимую плату за 15 минут и всего за примерно 300 рублей!
Шаг 2.Приобретите это немедля!
Вам необходимы эти компоненты:
-Макетная плата
-ATMega 328(примечание переводчика: можно использовать также ATMega 8,168)
-Готовая плата Arduino(*и снова переводчик-вместо ардуины можно использовать любой программатор,хоть «5 проводков»)
-1 резонатор на 16мГц
-3 резистора на 100Ом
-1 резистор на 10кОм
-2 конденсатора на 22pF
-3 светодиода(красный,желтый и зеленый)
-1 батарея типа»Крона»(9 вольт) с ответной частью
-USB-кабель
-1 стабилизатор напряжения «КРЕНка»
-Компьютер,ноутбук с установленной Arduino IDE.
И все.
Шаг 3.Начало сборки.
Возьмите макетку и закрепите микроконтроллер так,чтобы его ножки не были замкнуты(он должен стоять над «канавкой»)
Шаг 4.Подключение КРЕНки.
Поместите КРЕНку на макетку рядом с МК.
Распиновка КРЕНки:
-VCC(питание снаружи)
-GND(Земля.Общий контакт)
-Output(Выход)
Подсоедините черный провод к GND.Соедините его другой конец с шиной «GND» на макетке.
VCC подключите к шине питания+ на макетке.
И Output киньте туда,где будет питание чипа.
Шаг 5.Проводим питание к МК.
Хорошенько изучите распиновку
АТМеги.
Соедините Output КРЕНки и GND макетки соответственно с Output(7 и 20 пин) и GND(8 и 22 пин) МК.
Шаг 6.Добавим точности.
Подключите конденсатор на 22pF между GND и 9 пином АТМеги.
И второй конденсатор между 10 пином АТМеги и,опять же,землей.
Добавьте резистор на 10кОм между 5v и RESET(1 пин).
Шаг 7.Добавляем светодиоды.
Воткните провод в любое место платы.
Подключите резистор 100Ом к одному из концов провода(см.картинку)
Длинную ножку диода (+) желтого диода подсоедините к другому концу резистора.
Короткую ножку(-) подключите к земле.
Повторите для красного и зеленого диодов.
Шаг 8.Подключаем все это к ARDUINO.
Далеко зашли мы,однако!
Подключите желтый диод к 9 пину Arduino.
Желтый диод отображает работу программатора.
Подключите красный диод к 8 пину Ардуины.
Он загорается,если что-то пошло не так.
И зеленый диод подключите к 7 пину.
Он показывает статус заливки bootloader’а.
Подсоедините 4 провода(на картинке-3 желтых и зеленый) к пинам АТМеги на макетке(см.рисунок).
А затем эти провода к 10-13 пинам Ардуино.
Не забудьте соединить 5 и GND Ардуины и макетки!
Шаг 9.Программирование.
Фух,добрались и до заливки бутлоадера.
Как,спросите вы?
АК вот так!
1)Запустите Arduino IDE.
2)Выберите Файл-Примеры-Arduino ISP.
3)Скомпилируйте скетч и залейте его в Ардуину.
После заливки скетча Вы увидите,что желтый диод начал мигать.
Теперь добавьте резистор на 100 Ом между землей и Reset Ардуины.
Шаг 10.Собственно заливка загрузчика.
В Arduino IDE выберите:
Tools-Board-Arduino Duemilkanove with AtMega 328(* Если вы используете не АТМегу 328,найдите в списке модель с тем контроллером,который установлен у вас)
Tools-Programmer-Arduino as ISP.
И снова в меню Tools.Зайдите и нажмитье «Burn Bootloader»
Прошивка начнется(займет около минуты)
На экране появится надпеись «Done Burning Bootloader»
Если что-то пойдет не так,загорится красный диод,то не получилось.Обращайтесь в личку или на [email protected] .
Вуаля!У вас есть свой Ардуино!
Счастливой работы!
Добрый день. С появлением arduino робототехника, автоматика и другие радио изделия стали нам более доступными. Раньше представить было трудно что с такой простотой можно писать прошивки для микроконтроллеров, с появлением arduino заниматься робототехникой могут даже детишки. Простота платформы arduino позволяет забыть о побитовых операциях и регистрах avr которые использовались повсеместно. Но так как платформа универсальная то и микроконтроллер тоже выбран универсальный. Например в arduino uno предусмотрен atmel atmega328p что даволи излишне для простой обработки нажатий на кнопки, а если делать сразу партию устройств то придется заплатить за незадействованную мощь.
Но так как arduino ide свободно распространяемая, любой без труда может написать дополнения и библиотеки, зачастую они могут быть очень полезными. В данной статье пойдет речь о библиотеке плат на основе ATmega8, ATmega48, ATmega88, ATmega168 под названием Mini Core. Данная библиотека позволят писать скетчи arduino под более слабые микроконтроллеры чем atmega328p, а это позволяет удешевить стоимость устройства за счет рационального использования мощности.
Почему именно эти микроконтроллеры:
- Данные микроконтроллеры с теми же выводами и архитектурой и имеют минимальные отличия от atmega328p(заменяемые)
- Они дешевые и популярные(некоторые дешевле доллара)
- Они все имеют DIP и TQFP корпуса
Данная библиотека поддерживает все индексы микросхемы кроме PB (т.е. A, P, PA), например не стоит использовать ATMEGA168PB-AU.
Микросхемы по характеристикам:
Atmeg328 | atmega168 | atmega88 | atmega48 | atmega8 | |
Flash | 32 кб | 16 кб | 8 кб | 4 кб | 8 кб |
ОЗУ | 2 кб | 1 кб | 1 кб | 512 б | 1 кб |
ПЗУ | 1 кб | 512 б | 512 б | 256 б | 512 б |
Каналы ШИМ | 6 | 6 | 6 | 6 | 3 |
Пора от теории перейти к практике установим Mini Core, для установки понадобиться Arduino IDE версии 1.6.4 и выше. Если у вас нет Arduino или она старше качаем ее с оф. Сайта .
1. Для установки делаем следующее:
2. Запускаем Arduino IDE
3. Откройте меню « Файл» ⇒ «Настройки» .
4. После вышеупомянутых операций закрываем настройки и переходим в меню Откройте меню « Инструменты» ⇒ «Плата:"........."» ⇒ « Менеджер плат...».
5. В менеджере плат выбираем нашу библеотеку и нажимем установка:
Примечание . Если вы используете Arduino IDE 1.6.6, вам может потребоваться закрыть диспетчер плат, а затем снова открыть его.
После установки в меню « Инструменты» ⇒ «Плата:"........."» появятся варианты плат с нашими микроконтроллерами.
Самый удобный вариант для использование данных микроконтроллеров это взять arduino uno с микросхемой в корпусе dip и заменить на нужную. Также можно собрать плату с несложной обвязкой:
Для тех кому нужна распиновка микросхем фото ниже:
Так же не маловажной особенностью является то что авторы добавили возможность выбора кварцевого резонатора по нескольким частотам и параметры контроля питания, что по умолчанию не доступно для стандартных плат. Все манипуляции с данными параметрами производятся в меню-инструменты.
Настройки тактовой частоты:
- 16 МГц внешний генератор (по умолчанию)
- 20 МГц внешний генератор
- 18.432 Mhz внешний генератор *
- 12 МГц внешний генератор
- 8 МГц внешний генератор
- 8 МГц внутренний генератор **
- 1 МГц встроенный генератор
Общие сведения
Этот вариант Arduino-контроллера, если уж не самый простой, то уж наверняка самый доступный для самостоятельного изготовления. В основе - уже ставшая классической схема Arduino на контроллере ATMega8.
Всего разработано два варианта:
- Модульный
- Одноплатный
Модульный вариант
Этот вариант контроллера состит из трех плат:Одноплатный вариант
Все тоже самое, только на одной плате:Плата выполнена из одностороннего фольгированного текстолита и может быть повторена в домашних условиях с использованием, наприрмер, ЛУТ-технологии. Размеры платы: 95x62
Программирование микроконтроллера
После сборки платы - необходимо "прошить" контроллер, загрузить в него "bootloader" - загрузчик. Для этого потребуется программатор. Берем чистый контроллер типа ATMega8, устанавливаем его в программатор, подключаем к компьютеру. Я использовал программатор Программатор AVR ISP mkII c адаптером ATMega8-48-88-168 . Программируем с помощью Arduino IDE, она сама выставит необходимые fuse bits. Последовательность такая:
1. Выбор программатора (Сервис > Программатор > AVRISP mkII). Если этот программатор используется впервые - необходимо установить драйвер AVRISP-MKII-libusb-drv.zip . Если используется не AVRISP mkII, а другой программатор, то из списка нужно выбрать нужный.
2. Выбор платы для микроконтроллера (Сервис > Плата > Arduino NG or older w/ ATmega8). Если используется не ATmega8, а другой микроконтроллер, то и платку нужно выбирать соответствующую ему.
3. Запись bootloader (Сервис > Записать загрузчик).
4. Устанавливаем контроллер на плату, и все, Arduino готова к работе.
Популярное
- добротный четырехъядерный телефон, ничего кроме похвалы не заслуживающий
- AutoFaucets — автоматический сбор биткоинов с кранов (расширение в браузер) Как заработать биткоины автоматически
- Не включается планшет самсунг Samsung tab 2 не загружается
- Прошивка и перепрошивка телефона и смартфона Nokia
- Версия android 6.0 1. Обновление Андроид: как обновиться до новой версии, сделать откат? Гайд в деталях. Отключение стоковых приложений
- Как на "Асусе" сделать скриншот
- Российская система качествароскачество
- Электронные книги Установка общих параметров проекта
- IPad не удалось синхронизировать, так как сеанс синхронизации не удалось начать Айфон не синхронизируется с айтюнс что делать
- Как я получил ключ к Diablo III Beta Как я получил ключ к Diablo III Beta