Mirley - Elektronika i Programowanie

Opisywany układ jest programatorem mikrokontrolerow AVR, wzorowanm na bardzo popularnym projekcie opracowanym przez http://www.fischl.de/usbasp/. Zaletą układu jest prostota (Tylko mikrokontroler ATMEGA8 i kilka dodatkowych elementow) i łatwość obsługi, a fakt że wspołpracuje on z komputerem przez port USB sprawia, że bez problemu można go używać na laptopie oraz komputerach z płytami głownymi pozbawionymi portu LPT (obecnie coraz trudniej o dobrą płytę z portem LPT). Transmisją sygnału przez USB zajmuje się mikrokontroler, więc nie jest wymagany żaden dodatkowy kontroler USB. Dodatkową ważną zaletą tego projektu jest szybkość programowania dochodząca do 5KB/s oraz możliwość jej zredukowania na potrzeby programowania mikrokontrolerow z zegarem <1.5MHz. Jedynym problemem jaki pojawi się na początku to konieczność zaprogramowania mikrokontrolera sterującego za pomocą dowolnego innego programatora. Najprościej jest to zrobić korzystając z opisu dostępnego tutaj. Do obsługi programatora najlepiej nadaje się program avrdude, gdyż działa on na wielu systemach operacyjnych. Testowałem go na Archlinux 64 , PLD Titanium, Windows XP i Vista.

Działanie:

Sercem układu jest mikrokontroler U1 (Atmega8) wraz z rezonatorem kwarcowym X1 (12MHz) i kondensatorami C1 (22pF) i C2 (22pF). Złącze RxD/TxD wraz z rezystorem R7 (1k) umożliwiają budowę interfejsu RS232 (w tej wersji nie jest wykorzystywany). Diody D3 i D4 wraz z rezystorami R5 (470R) i R6 (470R) stanowią kontrolkę zasilania i programowania. Rezystor R1 (10k) wymusza stan wysoki na pinie reset mikrokontrolera, gdy nie jest on wykorzystywany (po zaprogramowaniu układu U1). Z1 jest złączem USB typu B, służącym do komunikacji z komputerem i zasilania programatora oraz programowanego układu (gdy prąd nie przekracza 500mA). Kondensatory C3 (4,7uF) i C4 (100nF) filtrują napięcie zasilające a diody D1 (Zenera 3,6V) i D2 (Zenera 3,6V) dbają aby napięcia na liniach D+ i D- portu USB nie przekroczyły 3,6V. Rezystory R2 (2,2k) oraz R3 (68R) i R4 (68R) są konieczne dla poprawnego działania USB. Złącze Prog jest złączem programującym przez które w pierszej fazie programujemy układ U1 a później stanowi ono wyjście naszego programatora. Zworka S_Prog (Self Program) umożliwia uaktalnienie oprogramowania w układzie (zaprogramowanie U1). S_SCK (Slow SCK) zapewnia obniżenie częstotliwości zegara taktującego programowanie i możliwość zaprogramowania mikrokontrolerów działających na niskiej częstotliwości (<1,5MHz). Zworka S_Target (SUpply Target) podłącza zasilanie do programowanego układu.

Budowa:

Gdyby chtoś chciał wykonać wersję płytki ze złączem KANDA, poniżej znajdują się odpowiednie wyprowadzenia tego złącza:

Wykaz Elementów:

1x 1k
1x 2,2k
1x 10k
2x 68R
2x 470R

2x 22pF
1x 100nF
1x 4,7uF Elektrolit

1x Rezonator Kwarcowy 12MHz
2x Dioda Zenera 3V6
2x Dioda LED
1x Mikrokontroler ATMEGA8 + Podstawka

Programowanie:

Po zaprogramowaniu mikrokontrolera czas na ustawienie jego bitow konfiguracyjnych (Fuse Bitow). Ogolnie powinno to wyglądać tak: ("1" oznacza bit niezaprogramowany, tak jak w kartach katalogowych)

Fuse high byte: 0xc9 (szesnastkowo)
RSTDISBL = 1
WDTON = 1
SPIEN = 0
CKOPT = 0
EESAVE = 1
BOOTSZ1 = 0
BOOTSZ0 = 0
BOOTRST = 1

Fuse low byte: 0x9f (szesnastkowo)
DODLEVEL = 1
BODEN = 0
SUT 1..0 = 01
CKSEL 3..0 = 1111

Rysunek poniżej przedstawia ustawienia fusebitów (Screen z programu BASCOM AVR):

Ustawienia fusebitów w programie Burn-O-Mat przedstawione są poniżej:

Obsługa:

a) Linux

Tylko odczyt sygnatury: (m8 to typ mikrokontrolera)

avrdude -p m8 -c usbasp

Odczyt programu z pamięci mikrokontrolera do pliku *.hex

avrdude -p m8 -c usbasp -U flash:r:program.hex

Zapis programu z pliku *.hex do pamięci mikrokontrolera

avrdude -p m8 -c usbasp -U flash:w:program.hex

b) Windows

Pod Windowsem istnieje możliwość współpracy opisywanego programatora z programem BASCOM AVR. Aby to zrobić wykonujemy następujące czynności:
1. Klikamy Options->Programmer
2. W polu programmer wybieramy extrenal programmer
3. W części other w polu program wybieramy scieżkę do avrdude
4. W części other w polu parameter wpisujemy : "avrdude" -p m8 -c usbasp -U flash:w:"{FILE}":a -U flash:v:"{FILE}":a

"m8" musimy zamienić na odpowiedni typ mikrokontrolera, który chcemy programować (najczęściej jest to: t2313, m8, m16, m32 lub m162)

Zdjęcia Projektu: