Atmel Studio 7에서 ATmega328P 및 ATtiny45의 브레드보딩 및 프로그래밍

이 프로젝트에서 우리는 두 개의 다른 Atmel 마이크로컨트롤러를 프로그래밍하기 위한 회로를 구축하고 필요한 소프트웨어 설정에 대해 논의할 것입니다.

이 프로젝트에서 우리는 두 개의 서로 다른 Atmel 마이크로컨트롤러를 프로그래밍하기 위한 회로를 구축하고 필요한 소프트웨어 설정에 대해 논의할 것입니다.

이 프로젝트는 ATmega328P 프로그래밍을 위한 회로와 ATtiny45 프로그래밍을 위한 두 개의 매우 유사한 회로의 구성을 설명합니다. 이 기사에서는 프로그래밍 회로의 전체 개략도와 무납땜 브레드보드 어셈블리의 자세한 사진을 제공합니다. 또한 Atmel Studio 7 IDE(통합 개발 환경)도 도입될 예정입니다.

첫째, 하드웨어

ATmega328P는 Atmel의 28핀 마이크로컨트롤러이며 AVR 라인의 일부입니다. Arduino 브랜드의 개발 플랫폼에서 가장 자주 사용되는 μC로 가장 잘 알려져 있지만 AT328P는 거기에서 짜낼 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 기능을 할 수 있습니다. 그 진술에 대한 몇 가지 증거를 보려면 660페이지 데이터시트를 살펴보십시오.

ATtiny45는 8핀 μC이며 ATmega328P의 "아기 형제"로 생각할 수 있습니다. 동일한 기능이 많이 있지만 I/O 핀이 거의 없습니다.

직렬 주변 장치 인터페이스(SPI)는 ATmega328P 및 ATtiny45를 프로그래밍하는 데 사용됩니다. 마스터 출력, 슬레이브 입력(MOSI) 신호, 마스터 입력, 슬레이브 출력(MISO) 신호 및 직렬 클록(SCK) 신호로 구성된 3선(접지) 버스입니다. 클럭은 마스터 장치에서 생성되며 마스터와 슬레이브(또는 슬레이브) 간의 동기화된 통신을 보장하는 데 사용됩니다. 따라서 SPI는 "동기식" 통신 버스입니다.

프로그래밍 회로

프로그래밍 회로의 개략도는 아래와 같습니다. 저항 R2 및 LED1은 프로그래밍에 꼭 필요한 것은 아니지만 이 프로젝트의 뒷부분에서 정의된 대로 테스트 목적으로 회로에 포함됩니다.

프로그래머 선택

ATmega328P 및 ATtiny45를 처리할 여러 프로그래머를 사용할 수 있습니다. Atmel-ICE는 목록의 맨 위에 있으며 향후 기사에서 논의할 훌륭한 프로그래머입니다. 현재로서는 skinflint에 사용할 수 있는 더 저렴한 옵션이 있으며 Sparkfun AVR Pocket Programmer는 이 기사의 skinflint 작성자가 사용하는 것입니다. 다른 것을 선호한다면 취향과 수첩에 맞는 것을 자유롭게 선택하십시오. 앞에서 설명한 대로 직렬 주변기기 인터페이스를 사용하는지 확인하고 이 문서의 정보를 적절하게 변경할 준비를 하십시오.

주의! 프로그래머를 처음 연결하기 전에 컴퓨터에 AVR Pocket Programmer용 적절한 드라이버를 다운로드하여 설치하십시오. Windows에서 잘못된 드라이버를 설치하도록 허용한 경우 수정하는 데 매우 문제가 될 수 있습니다. AVR Pocket Programmer 드라이버를 구하는 방법은 이 문서의 뒷부분에 나와 있습니다.

AVR Pocket Programmer는 Atmel μC에 연결할 리본 케이블과 함께 제공됩니다. 세 개의 커넥터가 장착되어 있습니다. AVR Pocket Programmer의 짝을 이루는 수 헤더에 꽂혀 있는 2×5 암, 리본 케이블 아래로 약 9인치(23cm) 떨어진 또 다른 2×5 암(여기서는 사용하지 않음) 이 기사), 리본 케이블 끝에 2×3 암놈이 있습니다. 핀아웃은 아래 사진에 나와 있습니다.

무납땜 브레드보드 어셈블리 프로그래밍

ATmega328P 및 ATtiny45 프로그래밍 회로 무납땜 브레드보드 어셈블리는 다음 사진에 나와 있습니다. 6개의 짧은 점퍼 와이어는 2×3 암 커넥터에서 필요한 리드를 무납땜 브레드보드의 마이크로컨트롤러에 있는 적절한 핀에 연결하는 데 사용됩니다. 아래 조립 사진의 와이어 색상은 위의 개략도의 색상과 일치합니다.

부품 목록

일부 와이어 점퍼 외에도 프로그래밍 회로 어셈블리에 필요한 부품이 다음 표에 나열되어 있습니다.

부품 참조	설명	출처	항목 번호
U1	IC, ATmega328P-PU, 32kB 플래시, DIP-28, 1.8-5.5V	디지 키	ATMEGA328P-PU-ND
U1	IC, ATtiny45-PU, 4kB 플래시, DIP-8, 2.7-5.5V	디지 키	ATTINY45-20PU-ND
R1	저항, ¼ W, 10kΩ	디지 키	10KQBK-ND
R2	저항, ¼ W, 470Ω	디지 키	470QBK-ND
LED1	다이오드, 발광, T1 3/4, 노란색	디지 키	754-1889-ND
C1	커패시터, 세라믹, 0.1µF, 50V	디지 키	399-9797-ND
해당 사항 없음	프로그래머, AVR 포켓, PGM-09825	디지 키	1568-1080-ND
해당 사항 없음	브레드보드, 무납땜, 400 접점	디지 키	377-2094-ND

그러면 소프트웨어

AVR 포켓 프로그래머 드라이버

AVR Pocket Programmer용 Windows 드라이버는 Adafruit USBTiny Programmer에서 사용하는 것과 동일합니다. 이 Adafruit 웹 페이지로 이동하여 libusb v1.12로 빌드된 Windows USBtinyISP 서명 드라이버에 대한 링크를 클릭하십시오. 그러면 두 개의 installer.exe 파일이 포함된 zip 파일을 다운로드할 수 있습니다. 하나는 32비트 컴퓨터용이고 다른 하나는 64비트 컴퓨터용입니다. Windows PC에 적합한 것을 두 번 클릭하면 드라이버가 설치됩니다.

올바른 Windows 드라이버를 설치한 후에만 AVR Pocket Programmer를 컴퓨터에 처음 연결해야 합니다. PC에서 AVR Pocket Programmer로 연결하려면 USB Type A to Miniature B male-to-male 케이블이 필요합니다. 연결하면 파란색 PWR LED와 빨간색 Stat1 LED가 켜져야 합니다. 두 개의 파란색 데이터 LED도 켜지거나 깜박일 수 있습니다. Windows는 드라이버를 찾으려고 시도하며 필요에 따라 Windows를 올바른 드라이버 위치로 안내해야 합니다. 제대로 설치되면 AVR Pocket Programmer가 libusb-winXX 장치 아래의 장치 관리자에 "USBtiny"로 표시됩니다. COM 포트로 열거되지 않습니다. 아래 스크린샷 참조:

아트멜 스튜디오 7

많은 마이크로컨트롤러 설계 회사와 마찬가지로 Atmel에는 Atmel Studio 7과 같은 하드웨어 제품과 함께 작동하는 IDE(통합 개발 환경)가 있습니다. Atmel μC를 프로그래밍하는 유일한 방법은 아니지만 Windows 7, 8, 및 10(32비트 및 64비트 모두) 안타깝게도 Linux 또는 Mac 운영 체제에서는 사용할 수 없습니다.

Atmel Studio 7의 옵션과 선택의 수는 신규 사용자에게 압도적일 수 있습니다. 따라서 이 프로젝트에서는 단계별 접근 방식을 제공하고 프로세스를 크게 단순화합니다. PC에 IDE를 다운로드하여 설치하는 것으로 시작하십시오. Studio 7 사용자 가이드와 풍부한 추가 정보도 다운로드할 수 있습니다.

여러 하드웨어 프로그래머에 대한 지원이 Studio 7에 포함되어 있지만 정확한 선택은 사용할 Atmel 마이크로컨트롤러에 따라 다릅니다. 아래 스크린샷에서 ATMega328P를 지원하는 프로그래머는 오른쪽에 나열되어 있습니다.

보시다시피 AVR Pocket Programmer는 목록에 없습니다. 그러나 AVRDude라는 소프트웨어의 도움으로 Studio 7에서 계속 사용할 수 있습니다.

AVRDude

AVRDude는 Atmel 마이크로컨트롤러에서 다운로드 및 업로드하는 데 사용되는 명령줄 유틸리티입니다. 버전은 Linux 및 Windows 시스템 모두에서 사용할 수 있습니다. 이 글을 쓰는 시점(2017년 6월 7일) 현재 사용 가능한 최신 버전은 6.3입니다. 여기에서 다운로드할 수 있습니다. Windows 사용자는 avrdude-6.3-mingw32-zip(이 링크를 클릭하면 zip 파일이 다운로드됩니다!)을 다운로드하고 파일의 압축을 풀고 AVRDude를 설치해야 합니다. 메인 하드 드라이브의 루트에 프로그램을 설치하는 것은 필수는 아니지만 Atmel Studio 7과 함께 사용하는 것을 단순화할 것입니다. 6.3 이후 버전을 사용할 수 있는 경우 재량에 따라 설치할 수 있습니다. AVRDude 사용자 가이드는 여기에서 볼 수 있습니다.

AVRDude가 제대로 설치되고 작동하는지 확인하려면 다음 단계를 따르세요.

<올>

Windows 시작 버튼을 클릭합니다.

검색 상자에 cmd를 입력하고 Enter 키를 누릅니다. DOS 프롬프트 창이 열립니다.

DOS 프롬프트에서 AVRDude를 설치한 디렉토리로 변경합니다.

avrdude -c USBtiny를 입력하고 Enter 키를 누릅니다. 모든 것이 정상이면 AVRDude는 지원되는 Atmel 장치 목록을 반환합니다.

절차의 예는 아래 스크린샷을 참조하십시오. 스크린샷이 잘렸으며 지원되는 Atmel 기기 목록의 일부만 표시됩니다.

모두 합치기

프로그래머가 앞에서 설명한 대로 납땜 없는 브레드보드의 AVR에 연결되어 있다고 가정하면 AVR을 프로그래밍할 준비가 거의 완료된 것입니다. 아래 버튼을 이용하여 New Blink.zip 파일을 다운받아 압축을 풀고 PC의 편리한 위치에 저장하세요.

New_Blink.zip

이제 이 절차를 따르십시오.

<올>

Atmel Studio 7을 시작합니다.

시작 화면 왼쪽에서 새 프로젝트를 클릭합니다. 새 프로젝트 화면이 열립니다.

새 프로젝트 화면에서 GCC C 실행 가능한 프로젝트를 클릭합니다. 위와 같이 프로젝트 이름을 New Blink로 지정하고 확인을 클릭합니다. 장치 선택 화면이 열립니다.

장치 선택 화면에서 아래와 같이 사용 중인 AVR 장치 ATmega328P 또는 ATtiny45를 선택합니다. 확인을 클릭합니다. 새 프로젝트가 생성되고 New Blink 프로젝트 화면이 열립니다.

도구 풀다운 메뉴를 클릭하고 외부 도구...를 선택한 다음 추가 버튼을 클릭합니다.

제목 상자에 만들고 있는 도구의 이름을 입력합니다. 이름이 도구를 설명하는 이름이면 좋습니다. 예를 들어, 프로그래머 이름과 장치 이름의 조합을 입력할 수 있습니다.

명령 상자에 AVRDude를 설치한 위치의 DOS 주소와 AVRDude를 시작하는 명령을 입력합니다.

인수 상자에 사용 중인 AVR에 따라 다음 두 줄 중 하나를 입력합니다. ATmega328P의 경우 다음을 입력합니다.

-c usbtiny -p m328p -v -U 플래시:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i 

ATtiny45의 경우 다음을 입력합니다.

-c usbtiny -p t45 -v -U 플래시:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i 

<올>

초기 디렉터리 상자에 AVRDude를 설치한 위치의 DOS 주소를 입력합니다.

출력 창 사용 확인란이 선택되어 있고 다른 두 확인란은 선택되어 있지 않은지 확인하십시오. 창은 아래 화면과 유사하지만 사용 중인 AVR을 반영해야 합니다.

적용을 클릭한 다음 확인을 클릭합니다. 외부 도구 창이 닫혀야 합니다.

이 섹션의 시작 부분에서 New Blink.c의 압축을 풀고 저장한 위치로 이동하여 파일을 열고 모든 내용을 선택하고 클립보드에 복사합니다.

Atmel Studio 7의 New Blink.c 창으로 이동하여 모든 내용을 선택하고 클립보드의 내용을 New Blink.c 창에 붙여넣습니다. 아래와 같이 나타나야 합니다.

프로젝트 창의 오른쪽 상단에 Atmel Studio 7 솔루션 탐색기가 열려 있지 않으면 보기 풀다운 메뉴를 클릭하고 솔루션 탐색기를 클릭합니다. 솔루션 탐색기는 프로젝트 창의 오른쪽 상단에서 열립니다.

main.c 파일을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 이름 바꾸기를 선택합니다. main.c 파일의 이름을 New Blink.c로 바꿉니다.

파일 풀다운 메뉴를 클릭하고 모두 저장을 클릭합니다.

빌드 풀다운 메뉴를 클릭하고 솔루션 빌드를 클릭합니다.

도구 풀다운 메뉴를 클릭하고 위의 5~11단계에서 만든 도구 이름을 클릭합니다. 컴파일된 New Blink 코드는 브레드보드의 AVR에 다운로드되어야 하고 LED 1이 깜박이기 시작해야 합니다.

시작

분명히 LED를 깜박이는 것은 긴 과정이었지만 AVR 마이크로컨트롤러 프로그래밍을 위한 하드웨어 플랫폼 생성, 통합 개발 환경(Atmel Studio 7) 설치, 외부 통합 프로그램(AVRDude)을 선택하고 선택한 AVR에 대한 프로그래밍 도구를 정의합니다. 훨씬 더 재미있는 미래의 Atmel 프로젝트를 위해 더 쉬워질 테니 안심하십시오. AllAboutCircuits.com에서 시청하십시오.

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