Компания Atmel производит множество чипов и 2 разновидности микроконтроллеров, которые были признаны радиолюбителями. Один из них — ATmega328P, рассматриваемый в этой статье. Рассмотрим его устройство, варианты программирования и ПО, требующееся для прошивки
ATmega328P — микроконтроллер группы AVR
Устройство atmega328p имеет 28 контактов. Его знает большинство владельцев конструктора Arduino, как главный элемент электронного комплекта. Но на самом деле, функционал устройства намного шире, чем применение в этом конструкторе. И это подтверждается в atmega328p datasheet.
Семейство микроконтроллеров AVR, куда входит atmega328p, сегодня широко применяется при конструировании электроники разного уровня. Среди них не только микроконтроллер ATmega328P, но и схожий по характеристикам 8-контактный ATtiny45, имеющий чуть меньше функций.
Микроконтроллер также является основой Arduino Nano — маленькой отладочной платы, очень распространённой в любительской среде программистов. Это устройство — компактное по размеру, но по характеристикам не уступающее всем известной Arduino Uno. Она запросто включается в проекты, где параметры очень важны.
Распиновка atmega328p
Как правило, программирование указанных устройств ведется с помощью SPI — последовательного периферийного интерфейса. Через шину данных идет ряд сигналов:
- MOSI — вход поступления данных;
- MISO — выход ее распространения;
- SCK — синхронизирующий вход.
Последний — генерирует программатор и обеспечивает синхронное получение между двумя связанными устройствами. Можно сказать, что интерфейс SPI — это синхронная шина коммуникации.
Как выбрать физический программатор под ATmega328P
Для указанного микроконтроллера есть множество подходящий программаторов. Один из них производится той же фирмой, Atmel и разрабатывался профессионалами. Он называется «Atmel-ICE».
По мнению радиолюбителей, это лучший программатор для прошивки AVR и схожих микросхем. Его можно приобрести в интернет-магазинах наподобие AliExpress, по стоимости от 5 тысяч рублей. Устройство выглядит так:
К сожалению, такая версия не по карману простым любителям электроники. Рациональнее — остановить выбор на usb — программаторе AVR Pocket Programmer. Он стоит намного дешевше профессионального Atmel-ICE. На некоторых сайтах его можно приобрести даже за 200 р, правда, без проверки.
При отсутствии возможности купить простой программатор, можно изготовить его собственноручно. Основу такой схемы составляет чип ATtiny2313. Внешними элементами в ней являются:
- Резисторы.
- Светодиоды.
- Стабилитроны.
Конструкция самодельного устройства — проста и доступна. Желательна буферизация сигнальных линий, но она не обязательна. Для нее в схеме должен находиться буфер. К примеру, его роль может сыграть устройство 74AC125. Оно же входит и в фирменную версию. Вместо него можно применить транзистор.
Программатор не функционирует без usb-драйвера. Поэтому, радиолюбители обзаводятся универсальным инсталлятором для Windows (7 и более высоких версий), который помогает устанавливать общие драйвера. Установка драйвера в ОС желательна до того, как физическая схема atmega328p подключится к компьютеру.
Как подключать и программировать микроконтроллер
Устройства группы AVR программируют с помощью интерфейса SPI, сигнальным прохождением сквозь 6 участкоа:
- электропитание;
- «земля»;
- сброс;
- получение данных;
- передача;
- синхронизирование.
Чтобы все перечисленные сигналы перемещались через устройства, нужен 1 из 2 стандартных разъемов, с 6 или 10 контактами. Программаторная atmega328p плата соединяется с ними с помощью шлейфа-кабеля. Ее заводской вариант укомплектован всеми возможными дополнениями.
