Arduino atmega8: микроконтроллер для начинающих

Схема Arduino Nano ISCP

Наконец, надо сказать о подключении программатора. Для программирования контроллеров Atmel, на котором собран модуль Arduino, используется интерфейс ICSP. Для Arduino Nano icsp распиновка выглядит выглядит следующим образом (см. верхнюю часть предыдущего рисунка):

1. MISO (ведущий принимает от ведомого);
2. +5V (питание);
3. SCK (тактовый импульс);
4. MOSI (ведущий передает ведомому);
5. RESET (сброс);
6. GND (земля).

Первый пин 6-контактного разъема имеет в основании форму квадратика и нумеруется по часовой стрелке, если смотреть сверху. Чтобы не возникало сомнений по порядку нумерации выводов коннектора, ниже приводится фрагмент принципиальной схемы платы Ардуино:

Этот разъем подключается к программатору с интерфейсом SPI (интерфейс последовательного программирования контроллеров Atmel). Кроме того, прошивка контроллера может меняться из среды программирования через кабель USB, так что приобретать программатор становится необязательным (он нужен только в том случае, если отсутствует программа загрузчика).

Способы программирования

Запрограммировать плату можно с помощью как рукописного, так и графического кода.

Графический метод программирования заключается в применении плагина ArduBlock (поддерживает русский язык), который встраивается в Arduino IDE. Программа изначально оформляется в виде блок-схемы, а затем автоматически конвертируется в код Arduino IDE (подойдет для начинающих программистов).

Чтобы установить плагин Arduino IDE, следует:

1. Установить среду программирования Arduino IDE (доступна на официальном сайте Arduino).
2. Скачать плагин ArduBlock с сайта разработчиков.
3. Переименовать скачанный файл в ardublock-all.
4. Создать в разделе «Документы» папки Arduino, затем tools, ArduBlock и tool.
5. В папку tool переместить скачанный и переименованный файл.

Чтобы работать с этим плагином, нужно:

1. Запустить среду программирования.
2. Зайти во вкладку «Инструменты».
3. Нажать на раздел ArduBlock.

Под программированием платы подразумевают и способы загрузки прошивки в микроконтроллер. Самым популярным методом является внутрисхемное программирование (ISP), при котором ATmega прошивается через программатор, подключенный через SPI-интерфейс к плате и через USB-кабель к ПК. Этим же методом можно перепрошить AN.

Платы, использующие в составе микросхему CH340, могут прошиваться через USB.

Проверить работоспособность кода можно в таких программах, как:

• Proteus;
• AutoCAD 123D;
• Tinkercad.

У всех утилит удобный графический интерфейс и большой набор компонентов. В «Протеусе» и AutoCAD можно проектировать печатные платы. Для работы с Tinkercad потребуются только браузер и устойчивое интернет-соединение, т. к. этот софт запускается онлайн.

Соединяем все детали

На данном этапе у нас:

• куплены все детали;
• установлены все нужные программы (Arduino IDE и Fritzing при необходимости);
• нарисована схема устройства.

Теперь мы начинаем собирать всё вместе. Не забываем заранее подготовить все провода-перемычки и все детали. Внимательно следуйте инструкциям и не спешите, чтобы убедиться, что все соединения выполнены правильно.

Обратите внимание, что зеленый провод подключен к земле. Красный контакт подключен к контакту 13.

Если вы еще не вставили Arduino Nano к макетке — самое время это сделать:

Вставляем перемычки:

Теперь подключаем наше сопротивление:

И наконец вставляем светодиод:

И последнее на данном шаге — вставляем наш USB-кабель, который при покупке часто идет в комплекте с микроконтроллером: