Перед начинающими вопрос “а чем мы будем прошивать свой контроллер?” встает практически сразу. Эта проблема решается двумя путями - покупаем серийный программатор или собираем свой собственный. Естественно нецелесообразноприобретать какой либо из серийных программаторов на начальном этапе знакомства с микроконтроллерами. Самым простым решением будет так называемый программатор «пять проводков». Это вариант вполне подойдет для разового применения, но существует большая опасность, что рано или поздно ваш LPT - порт в компьютере сгорит. В качестве бюджетного и безопасного варианта программатора для параллельного порта мы используем более совершенную схему.
Представляем простой и безопасный программатор для параллельного порта. Схема программатора достаточно распространена в различных вариациях и основана на использовании микросхемы-буфера 74HC 244N . Буфер сохраняет ваш порт принтера в целости и сохранности. Дополнительно в схему включен резистор, задачей которого является защита от статического электричества.
Программатор совместим с Атмеловскими STK 200/300 и поддерживается многими популярными компиляторами. Весь небольшой набор деталей для его сборки достаточно распространен и не вызовет трудностей с приобретением. Печатная плата выполнена в одностороннем варианте с несколькими перемычками.
Для подключения программатора к компьютеру удобно использовать кабель - удлинитель LPT -порта.
Схема в формате sPlan 6.0 и разводка платы в формате Sprint Layout 4.0 под ЛУТ вы можете скачать ниже.
Программатор из 5 проводков для микроконтроллеров AVR является самым простейшим программатором, который можно собрать на "коленке". Устройство подключается к ПК через LPT порт, что является недостатком программатора т.к. в современных материнских платах не часто можно встретить наличие порта.
Для изготовления программатора понадобятся:
1. Штекер из 25-и контактов для параллельного порта (LPT) DB-25M.
2. Резисторы любые 4 шт. номиналом 100-150 Ом для защиты порта от короткого замыкания и неправильного монтажа.
3. Шлейф или МГТФ провод. Для предотвращения ошибок от помех и наводок при чтении и записи микроконтроллера рекомендуется использовать провод длинной до 20см.
4. Термоусадочная трубка для изоляции оголенных участков проводников, которая предотвратит короткое замыкание.
Сборка программатора
На рисунке изображена схема распайки проводников и резисторов R1-R4, а так же перемычек.
Контакт №6: SCK - последовательный тактовый сигнал (англ. Serial Clock). Служит для передачи тактового сигнала для ведомого устройства.
Контакт №7: MOSI - выход ведущего, вход ведомого (англ. Master Out Slave In). Служит для передачи данных от ведущего устройства ведомому.
Контакт №9: RESET - сброс, используется для входа и нахождения в режиме последовательного программирования.
Контакт №10: MISO - вход ведущего, выход ведомого (англ. Master In Slave Out). Служит для передачи данных от ведомого устройства ведущему.
Контакт №18-25: GND - контакти земли, объединяться с контактом питания GND программируемого микроконтроллера. Можно подключить 1-н контакт на выбор не обязательно все.
Контакт №2,12; 3,11: Перемычки, для определения программатора как STK 200,300.
Видео к статье:
Для предотвращения вывода из строя параллельного порта подключать и отключать программатор следует при выключенном питании на микроконтроллере, а также не допускать замыкания контактов программатора.
Если программируемый микроконтроллер будет питаться внешним источником питания (батарейки, блок питания), то обязательно нужно соединить минус компьютера (GND 18-25 контакти LPT порта) с минусом микроконтроллера.
Имеющиеся схемы программаторов можно разделить на две категории: подключаемые к LPT порту компьютера и подключаемые к COM порту, причём это разделение весьма условно. Преимуществом LPT программатора является его простота: в простейшем случае он выглядит как несколько проводков, соединяющих непосредственно выводы LPT порта и программируемого микроконтроллера, более сложная схема представляет собой шинный формирователь, через который осуществляется связь компьютера с микроконтроллером. Несмотря на недостатки первой схемы (на разных компьютерах она ведёт себя по-разному из-за разброса характеристик микросхем LPT портов, наводки в кабеле, необходимость отключать программатор от программируемой микросхемы после программирования) она может оказаться полезной при необходимости запрограммировать одну-две микросхемы.
При постоянной работе с микроконтроллерами следует воспользоваться более сложной схемой. Шинный формирователь позволяет не отключать программатор от микроконтроллера после программирования, т.к. программа переводит его выводы в Z-состояние по окончанию работы. Однако у программаторов, подключаемых к LPT порту есть и недостатки. Самый главный из них заключается в том, что программатор занимает обычно единственный доступный в компьютере порт, который, к тому же, в большинстве систем занят принтером, и приходиться либо покупать мультикарту или новый принтер, либо постоянно переключать принтер и программатор, что не очень удобно. От этого недостатка свободны схемы для COM порта. Также, как и в случае с LPT программаторами, существуют простые схемы и более сложные. В простейшем случае схема представляет собой преобразователи уровней RS232 в TTL и наоборот для отдельных сигналов, необходимых для ISP (у COM порта три линии входа и пять линий выхода, для IS программирования требуется три линии выхода (SCK, MOSI, Reset) и одна линия входа (MISO)). Схема более сложного программатора на COM порт состоит из микросхемы интерфейса RS-232 и микроконтроллера, преобразующего команды программы на PC в команды, понятные программируемой микросхемой. К тому же такое построение схемы позволяет практически неограниченно "наворачивать" схему, - можно поставить любое количество индикаторов для индикации режима программирования, можно подключить микроконтроллер к ОЗУ, чтобы программа для программируемой микросхемы сначала переписывалась в ОЗУ, а затем, независимо от работы PC, переписалась в программируемую микросхему, можно также сделать программатор с одной универсальной панелькой для всех программируемых микросхем, - всё зависит от программы управляющего микроконтроллера и фантазии разработчика.
Программаторы можно разделить и по типу подключения к программируемой микросхеме: либо она вставляется в панельку программатора, либо программирование осуществляется внутрисхемно (с помощью специального разъёма, предусмотренного разработчиком устройства). Последний тип подключения очень удобен, но не все МК поддерживают такой режим программирования, к тому же при внутрисхемном программировании невозможно запрограммировать некоторые биты конфигурации и для их изменения следует воспользоваться параллельным программатором. Практически все МК Atmel поддерживают режим ISP, к тому же при повседневной работе с микроконтроллерами вполне достаточно внутрисхемного программатора.
Схема и плата варианта самодельного программтора показана ниже. Программатор конструктивно выполнен на небольшой печатной плате, которая подключается сразу к COM-порту.
Первым шагом по освоению микроконтроллера для каждого наверняка является сборка программатора. Купить программатор тоже можно, но за совсем неразумные деньги, как по мне. Рассмотрим работоспособный программатор для AVR’ок, которым я пользуюсь вот уже 4-й год. В свое время показал отец, программа мне очень понравилась, и было решено делать под нее программатор. Порывшись на сайте программы, обнаружил простую схему программатора (COM порты я не рассматриваю по причине легкости их горения от статики):
Ее повторение не займет более часа, но гарантирует целостность вашего LPT
порта и совместную работу с Pony Prog 2000
. Микросхема – буфер. Резистор R1
– 100k, конденсатор C1
– 0.1мкФ. Диод D1
– любой кремниевый. LPT
разъем типа «папа». Теперь разберемся с ISP
разъемом, который будет использоваться для программирования. Выводы MISO
, MOSI
, SCK
, RESET
– управляющие, вывод LED
– к нему подключается светодиод, который сигнализирует чтение/запись прошивки в микроконтроллер, VDD
и GND
соответственно +5В и земля.
Для подсоединения микроконтроллера удобно использовать шлейф на 10 проводов и соответствующий IDC
, но это дело вкуса и каждый сам решает, как ему нравиться, главное не делать его слишком длинным, во избежание наводок. У меня получилось вот так:
Для тех, у кого по тем или иным причинам нету LPT порта и лень бегать к соседу зашить прошивку могу посоветовать толковый USB программатор (сайт проекта prottoss.com). Достаточно просто повторить схему и правильно прошить управляющий контроллер (для этого, как ни крути понадобиться LPT
или COM
порт). Вот такой USB
программатор собрал себе:
Перейдем к программной части. В начале говорилось, что программировать мы будет с помощью Pony Prog 2000
.
Первое включение и калибровка:
При первом использовании программатора не забываем корректно его настроить: Setup->Interface setup, в появившемся окне выбирай LPT
порт, к которому подключен программатор, выбираем AVR ISP API
в выпадающем списке, а флажки Polarity of control lines не трогаем, оставляем пустыми. Далее калибруем все это дело Setup->Calibration. Все, теперь мы можем с помощью нашей макетной платы программировать AVR"ки.
Выбор среды для написания программ:
Теперь осталось выбрать, в какой среде писать программы и на каком языке. Рекомендую писать на С, если не критичен размер и скорость выполнения программы.
Его освоение намного легче ассемблера, но знание ассемблера незаменимо для написания коротких и быстрых программ, понимания работы микроконтроллера. Я пишу свои программы в связке бесплатных программ и и очень доволен результатом, но здесь на вкус и цвет товарищей нет, выбор за вами.
Почти успех =) => =(
Спаял вроде все как на схеме)
Тоесть не вроде а так и есть)
Только вместо D1 поставил ИК диод незнаю скажется ли как то другово под рукой не было)
Первая проблема когда пытался прошить с настройкой AVR ISP API (LPT2 другово немог выбрать)
выбивало 16 ошибку, типа нет порта
После того как поменял настройки на AVR ISP I/O LPT1 выбило ошибку -24 типа я незнаком с вашим девайсом)
И пытается прошивать. . . пока без результатно(((
подскажите в чем проблема?
Слышал вроже нужно менять какие то настройке в биос?
так вот какие?7?
поздравьте с приобретением!
купил нечто миниатюрное, на usb, без корпуса и без всяких bells&whistles, в инструкции сказано что это аналог stk500, может определяться как avr910, но у меня определился как avr doper.
пока никуда не подключал - при попытке чтения фьюзов программа пишет programmer is not responding.
подозреваю, что так и должно быть.
теперь собственно вопрос. на самой плате есть разъемы на 6 и на 10 штырьков, но кабель - только на 10. для прошивки микроконтроллера мне надо только ножки к штырькам mosi, vcc, rst, miso и ground подключить? остальные могут пины микроконтроллера могут висеть свободными?
Для программирования МК
Для программирования МК требуется подключить к программатору MOSI, MISO, SCK, RESET и подать питание. Остальные можно не трогать. Смотри доку на программатор, какие из тех пинов нужно вывести.
тыкс
он отказывался у меня работать как avr910, как stk500, как stk500v1, зато прочитал фьюзы как stk2, и прошил флешку за пару секунд. попробую дособирать свой дивайс и запустить его))
микруха прошита!
первый раз, первый программатор, боюсь что-либо спалить)
Доброго времени суток всем!
Подскажите пожалуйста, а Выводы MISO, MOSI, SCK, RESET – управляющие, нужно напрямую подсоединять к МК или как здесь
Я имею ввиду через резисторы выводы MISO, MOSI, SCK, RESET подтягивать к питанию и земле надо?
Дело в том, что у меня мега16, там вывод RESET инверсный, сброс по нулю будет по идее, мне R3 на землю бросить?
Спасибо если кто откликнется!
p.s. Диплом с МК попался, а я не шарю:) Хочу разобраться, но тонкостей очень много...
Для начала работы с микроконтроллерами AVR, необходимо обзавестись средствами внутрисхемного программирования. На начальном этапе вполне подойдет несложный адаптер STK 200/300. В приведенной схеме присутствуют перемычки для определения наличия как адаптера STK200 (выводы 2-12 разъема X1), так и STK300 (выводы 3-11). Для изготовления адаптера потребуется разъем DB25М с пластиковым корпусом, десятижильный плоский кабель, разъем IDC-10, стеклотекстолит и детали. Принципиальная схема LPT программатора AVR показана на рисунке.
Детали устройства монтируются на односторонней печатной плате, которая изготавливается по ЛУТ технологии. После монтажа планарных элементов можно припаивать микросхему 74HC244. С помощью многожильного или одножильного монтажного провода небольшого сечения припаиваем перемычки в соответствии со схемой .
Завершив распайку всех перемычек припаиваем десятижильный плоский кабель. Далее кабель складывается поперек за корпусом микросхемы и подготавливаются проводники, которые должны быть подключены к общему проводу. Подготовка сводится к подгонке длины этих проводников таким образом что бы их можно было припаять к корпусу разъема. После чего они зачищаются, скручиваются, лудятся и припаиваются в одной точке к корпусу, что позволяет отказаться от дополнительного крепления кабеля внутри корпуса.
Не смотря на то, что длина кабеля не должна быть более полуметра, для обеспечения надежной работы адаптера, иногда использовали адаптер даже с двух метровым кабелем без всяких проблем. Надеюсь данная схема окажется полезной для тех, кто решится начать свою работу с микроконтроллерами AVR со сборки адаптера STK200/300. Схему испытал: serh7000.
