В настоящее время контроллеры AVR фирмы Atmel имеют большую популярность среди радиолюбителей. Они функциональны, дешевы, просты в освоении и достаточно выносливы. Одновременно с этим растет потребность в программаторах для этих контроллеров.В литературе уже опубликовано большое количество разнообразных схем, как простых, так и сложных, подключаемых к различным портам компьютера (LPT, COM, USB) [1-3]. Из USB-программаторов наибольшее распространение получили USBasp [4] и AVR910 [5]. Они относительно просты, миниатюрны, поддерживают большую номенклатуру контроллеров.Задачей автора стала разработка еще более простого, миниатюрного, дешевого, функционального и универсального программатора, в результате чего и появилась на свет данная конструкция. Схема устройства представлена на рисунке 1.Рисунок 1 Схема программатораЗа основу был взят проект CDC-SPI японского автора Osamu Tamura [6]. В отличие от оригинала, напряжение питания программатора и программируемого микроконтроллера составляет не 3,3 В, а 5 В, что позволяет расширить ряд программируемых контроллеров. Кроме того, были внесены некоторые изменения в программу прошивки контроллера.Ядром программатора является микроконтроллер DD1 ATTiny45. Изюминкой схемы является то, что в качестве тактового генератора контроллера используется генератор системы ФАПЧ частотой 16,5 МГц, что позволило отказаться от применения уже привычного в данных схемах внешнего кварцевого резонатора. Конденсатор С1 снижает пульсации по питанию. Резисторы R2, R3 токоограничительные (величиной 68 82 Ом), работают в паре со стабилитронами VD1, VD2 и служат для защиты компьютера от высокого напряжения (по стандарту не более 3,6 В) Они могут быть заменены отечественными КС136 либо импортными с маркировкой 3V3, 3V6. Резистор R1 указывает компьютеру, что подключенное устройство работает на скорости LS, его номинал может изменяться в диапазоне 1,5 2,2 кОм. Резисторы R4-R7 служат для защиты выходов контроллера от короткого замыкания и согласования логических уровней в случае раздельного питания контроллера и программатора, их величина может изменяться от 270 до 560 Ом. Для соединения программатора и компьютера используется пятипиновое гнездо mini-USB (XS1). Это сделано для уменьшения размеров печатной платы, а также исходя из того, что кабель mini-USB имеется практически у каждого. Подключение программатора к программируемому контроллеру осуществляется при помощи 10-контактного разъема XS2, распиновка которого соответствует стандарту STK200/300 (рис. 2). Можно использовать другую стандартную распиновку либо придумать свою, но тогда придется изменить печатную плату.Рисунок 2 Распиновка ISP-разъема.Программатор собран на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 14х28 мм. Внешний вид дорожек платы представлен на рис. 3, а расположение деталей на ней на рис. 4. При этом синим цветом обозначены детали, устанавливаемые со стороны монтажа, а зеленым с верхней стороны платы. Файл с печатной платой в формате программы DipTrace можно скачать .Рисунок 3 Разводка печатной платыРисунок 4 Расположение деталей на платеВнешний вид программатора со стороны монтажа и общий вид программатора представлены на рисунках 5 и 6 соответственно.Рисунок 5 Внешний вид программатора со стороны монтажаРисунок 6 Общий вид программатораДля тех, кому сложно достать не слишком пока распространенный контроллер ATTiny45, автором была разработана схема на более широко используемом контроллере ATTiny2313 (рис. 7)Рисунок 7 Схема программатора на ATTiny2313Схема отличается от предыдущей только наличием кварцевого резонатора ZQ1, частота которого должна равняться 12 МГц и конденсаторами C1 и C2, емкость которых может изменяться в пределах 18 24 пФ. И кроме того, в схеме вместо сложного в распайке гнезда mini-USB применено так называемое «принтерное» гнездо типа USB-B. Печатная плата для данной схемы разработана на обычных деталях, что несколько увеличило ее размеры, но позволило отказаться от сложных для пайки многими радиолюбителями smd-компонентами. Плата также выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 30х50 мм. Внешний вид дорожек платы представлен на рис. 8, а расположение деталей на ней на рис. 9. Файл с печатной платой в формате программы DipTrace можно скачать .Рисунок 8 Разводка печатной платы программатора на ATTiny2313Рисунок 9 Расположение деталей на плате программатора на ATTiny2313Внешний вид программатора со стороны монтажа и общий вид программатора представлены на рисунках 10 и 11 соответственно.Рисунок 10 Внешний вид программатора со стороны монтажаРисунок 11 Общий вид программатораТеперь что касается программной части. Файлы прошивки контроллера можно скачать вот тут: и . После программирования flash-памяти контроллера для ATTiny45 необходимо установить следующие конфигурационные биты: CKSEL3, CKSEL2, CKSEL1 (тактирование от схемы ФАПЧ), BODLEVEL0 (детектор пониженного напряжения на 1,8 В), RSTDSBL (поскольку количество выводов микроконтроллера невелико, то вывод RESET используется в качестве обычного порта ввода-вывода). Для ATTiny2313 необходимо запрограммировать только бит BODLEVEL0, а остальные сбросить (естественно, SPIEN должен остаться установленным) (в журнале напечатали с ошибкой).Несколько слов о том, как же запрограммировать контроллер, входящий в состав программатора, в первый раз при отсутствии под рукой самого программатора.Для этой цели можно применить любую схему из описанных, например, в [1]. Простейший программатор, именуемый в народе «5 проводков», подключается к LPT-порту компьютера и состоит из всего 4 сопротивлений, но сейчас это порт является скорее архаизмом, чем нормой. Сам автор для первоначальной прошивки использовал программатор, представленный на рис. 7 в [1]. Он подключается с СОМ-порту компьютера и имеет ряд панелек для установки различных микроконтроллеров, что позволяет с легкостью запрограммировать контроллер перед его монтажом в устройство. Управляется программатор от известной прог
Самый миниатюрный USB-программатор MicroProg для контроллеров AVR
Вторник, 05.02.2013, 09:02
Самый миниатюрный USB-программатор MicroProg для контроллеров AVR - Мои статьи - Каталог статей - Персональный сайт
Комментариев нет:
Отправить комментарий