Jak vypálit arduino bootloader v atemga328 ic a naprogramovat jej pomocí arduino ide

Všichni víme, že Atmega328 IC se používá na desce Arduino UNO. Tento IC je mozkem desky Arduino. Ve skutečnosti chtěli designéři Arduino udělat pro začátečníky praktickou prototypovou desku, takže uspořádali všechny komponenty tak, aby kdokoli mohl přistupovat ke všem pinům Atmega328 IC a programovat jej pouze připojením k počítači. Deska Arduino je velmi oblíbená pro stavění hobby projektů. Ale v průmyslových nebo spotřebních výrobcích není dobré používat kompletní desku Arduino, takže můžeme použít samostatnou Atmega328 IC, kterou lze naprogramovat pomocí Arduino IDE, ale bez použití desky Arduino.

V tomto tutoriálu uvidíme, jak nahradit desku Arduino Atmega328 IC a několika dalšími komponenty. Pro použití Atmega328 IC namísto arduina musíme nejprve vypálit Arduino Bootloader a pak jej naprogramujeme pomocí FTDI nebo pomocí Arduino Board. Tento výukový program také pomůže vyměnit poškozené Atmega328 IC z desky Arduino. Také pomocí níže popsaného obvodu můžete vytvořit vlastní desku Arduino replikací na PCB.

Požadované komponenty

1. Atmega 328 IC
2. Nepájivá deska
3. LM7805
4. 16 MHz krystal
5. Keramické kondenzátory 22pF (2)
6. 10uF kondenzátor (2)
7. 10 K rezistor
8. 1k rezistor
9. Propojovací vodiče

Volitelně můžete také použít 3,3 V regulátor napětí LM1117-3,3 V, abyste do svého obvodu zahrnuli 3,3 V lištu.

Pin schéma Atmega328

Popisy komponent

Část napájecího zdroje

1. 5V regulátor napětí: Atmega 328 IC běží na 5V napájení. Takže tady používáme LM7805 k získání 5V výstupu, dokáže zpracovat až 30V jako vstup. Pokud máte samostatné 5V napájení, můžete tento krok opustit.
2. Kondenzátory: Kondenzátor 10uF se používá na vstupní a výstupní části 7805 k přemostění jakékoli střídavé složky na zem.
3. LED: To vám ukáže, že váš 5V výstup přichází.

Část mikrokontroléru

1. Atmega 328: Toto je naše hlavní součást na prkénku. Jeho pinový diagram je uveden výše.
2. Krystalový oscilátor: Mezi Pin 9 a Pin 10 ATmega328 je připojen 16MHz externí krystal. Tento krystal se používá k dávání hodin do mikrokontroléru pro rychlejší provádění úkolů.
3. Tlačítko: K resetování mikrokontroléru je mezi pin 1 a GND připojeno tlačítko. Za normálních okolností je připojen k 5V pomocí 10k rezistoru.
4. LED: LED je připojena k digitálnímu kolíku 13.

Tento kompletní tutoriál je rozdělen do tří částí, aby vaše vlastní Arduino fungovalo na prkénku:

1. Stavba obvodu Arduino na prkénku
2. Vypalování bootloaderu na Atmega328 IC
3. Jak naprogramovat Arduino Bootloader nahraný Atmega 328 IC na prkénko.

Nyní vysvětlíme každou část jednu po druhé.

Část 1: Stavba obvodu Arduino na prkénku

Krok 1: - Připojte část napájecího zdroje podle schématu zapojení a otestujte ji pomocí externího zdroje napájení na LM7805. Bude to vypadat takto.

Krok 2: - Nyní připojte část mikrokontroléru podle schématu zapojení. Spoje proveďte opatrně.

Krok 3: - Nyní připojte část zdroje napájení a mikrokontroléru pomocí propojek. Váš poslední okruh bude vypadat asi takto.

Toto je tedy naše Arduino na prkénku. Stejný obvod můžete implementovat na desku plošných spojů pomocí jednoduchých nástrojů, jako je EasyEDA atd. Nyní musíme nahrát bootloader do nového Atmega 328 IC, abychom mohli začít programovat IC.

Část 2: Vypalování bootloaderu na Atmega328 IC

Co je bootloader a proč ho potřebujeme ??

Bootloader je malý kousek spustitelného kódu, který je trvale uložen v paměti mikrokontroléru. To zabírá méně než 1 kB paměti. Bootloader umožňuje IC přijmout kód z počítače a umístit jej do paměti mikrokontroléru.

Všechny mikrokontroléry od společnosti Atmel jsou tradičně programovány pomocí programátorů, kteří mají některá fantastická připojení. Bootloadery snižují složitost a umožňují nám snadný a efektivní způsob programování mikrokontroléru. To znamená, že jej můžete naprogramovat pouze pomocí kabelu USB.

Když si koupíte novou Atmega 328 z trhu, nemá v sobě žádný bootloader. Chcete-li tedy programovat svůj Atmega328 pomocí Arduino IDE, musíte nejprve nahrát bootloader.

Chcete-li nahrát Bootloader, máme dvě metody:

1. Pomocí programátoru USBasp
2. Pomocí desky Arduino UNO

Druhá metoda je ve srovnání s první jednodušší. Protože to vyžaduje méně připojení a také nejnovější verze Arduino IDE nepodporuje fantastické programátory USBasp.

Takže v tomto tutoriálu nahrajeme bootloader pomocí desky Arduino Uno.

Nahrajte bootloader Arduino do čipu Atmega328

Krok 1: - Otevřete IDE Arduino. Přejít na Soubor -> Příklady -> ArduinoISP . Poté zvolte ArduinoISP. Jak je ukázáno níže.

Krok 2: - Nyní musíte tento kód nahrát na svoji desku Arduino. V nabídce nástrojů vyberte komunikační port a desku a stiskněte tlačítko nahrávání.

Krok 3: - Po „ Hotovém nahrávání“ odpojte desku Arduino od počítače a proveďte připojení desky Arduino k Atmega 328, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

Krok 4: - Nyní připojte desku Arduino k počítači. Otevřete Arduino IDE.

Přejít na Nástroje, zvolit desku jako Arduino / Genuine Uno, vybrat správný port pro vaši desku. Vyberte Programátor jako „Arduino jako ISP“. Nezaměňujte to s ArduinoISP. Oba jsou odlišné.

Krok 5: - Nyní přejděte znovu na Nástroje a klikněte na Vypálit bootloader těsně pod možností Programátor. Po několika sekundách se bootloader úspěšně nahraje. Pokud při nahrávání došlo k chybě, zkontrolujte připojení.

Podívejte se na níže uvedené video, abyste pochopili výše vysvětlené kroky k nahrání Bootloaderu do Atmega 328 IC.

Vaše prkénko Arduino je připraveno pracovat jako skutečná deska Arduino. Nyní vyvstává otázka, jak programovat Atmega 328 IC ? O čem budeme diskutovat v naší další části.

Část 3: Jak programovat Arduino Bootloader nahraný Atmega 328

Samostatný čip Arduino Atmega328 lze naprogramovat mnoha způsoby.

1. Použitím prázdné desky Arduino, tj. Desky Arduino bez Atmega 328 IC.
2. Použití modulu převodníku USB na sériový TTL (modul FTDI).
3. Použití programátoru USBasp (zahrnuje mnoho připojení).

Zde jej naprogramujeme pomocí dvou metod: USB na sériový převodník a deska Arduino.

Programování čipu Atmega328 pomocí desky Arduino

Krok 1: - Vezměte desku Arduino bez čipu Atmega328. Proveďte připojení desky Arduino s naším prkénkem Arduino, jak je znázorněno na tomto diagramu.

Krok 2: - Připojte desku Arduino k počítači a otevřete IDE Arduino. Vyberte Arduino Uno z nabídky Board v Tools , Programmer as USBasp a opravte komunikační port desky.

Krok 3: - Začneme nahráním programu Blink. Vyberte si tedy blikající program z příkladů a stiskněte tlačítko Nahrát.

Nyní můžete vidět, že led na prkénku začne blikat.

Programování čipu Arduino Atmega328 pomocí převaděče USB na sériový port

Krok 1: - Pokud nemáte desku Arduino. Toto je nejlepší způsob programování vašeho prkénka Arduino .

Proveďte připojení jako:

RXD pin FTDI -> Tx pin Atmega328 (pin 3)

Pin TXD FTDI -> Rx pin Atmega328 (pin 2)

GND -> GND (kolík 8)

5v -> Vcc (pin 7)

Některé moduly FTDI mají resetovací pin, známý také jako DTR pin, který je třeba spojit s resetovacím pinem Atmega328 (pin 1). Pokud v modulu není resetovací kolík, nebojte se, dám řešení, když naprogramujeme čip.

Krok 2: - Nyní připojte FTDI k počítači a na ovládacím panelu otevřete Správce zařízení. Uvidíte sekci Port, Rozbalte ji. Pokud je před ovladačem žlutá značka, musíte aktualizovat ovladač modulu.

Pokud tam není žádná značka, poznamenejte si číslo komunikačního portu a otevřete Arduino IDE. Přejít na Nástroje -> Porty -> Vyberte com, který jste si všimli.

Krok 3: - Nyní nahrajeme blikající program do našeho Breadboard Arduino . Přejít na Soubor -> Příklady -> Základy -> Blikat . Vyberte Arduino Uno z nabídky desky v nástrojích, programátor jako USBasp a opravte komunikační port desky.

Poté stiskněte tlačítko nahrávání.

Poznámka: Pokud váš modul FTDI nemá kolík DTR, stiskněte tlačítko Reset na prkénku a stiskněte tlačítko nahrávání. Držte ho stisknuté, pokud je na něm kompilace náčrtu... Uvolněte tlačítko, jakmile se zobrazí Nahrávání...

Nyní bude program úspěšně nahrán do čipu Arduino Bootloader Atmega328.

Níže je video pro programování Atmega 328 IC bez použití desky Arduino:

Udělali jsme to s naším DIY Breadboard Arduino Circuit. Tento obvod můžete navrhnout na desce plošných spojů, aby byl kompaktnější.