Простой универсальный AVR программатор Громова для COM порта. Схема, описание.

Не ошибусь, если скажу, что 80% новичков при наличии COM-порта на своем компьютере собирают Громов программист как свой первый программатор. Эта схема при своей простоте и умелом обращении — настоящий шедевр). Ведь для того, чтобы собрать программатор своими руками, подключенный к USB-порту и с микроконтроллером AVR, который нужно запрограммировать заранее, опять же нужен программатор. А где взять программатор новичку, даже для разовой прошивки? Получается парадокс курицы и яйца) чтобы собрать USB программатор, надо сначала запрограммировать микроконтроллер программатора))).

Программатор Громова

Итак, давайте рассмотрим, что же такое прошивка микроконтроллера (МК) с помощью программатора, и как она осуществляется. Для прошивки МК нам понадобится комплект из самого программатора, устройство, распаянное на печатной плате, и программа, называемая оболочкой, работающая с этим устройством.

Каждому типу программиста обычно требуется своя программная оболочка. Для сборки программатора Громова не нужно программировать микроконтроллер. В этом программаторе его нет. Этот программатор работает с двумя широко распространенными оболочками для прошивки: PonyProg и Uniprof. Мы посвятим себя отдельным обзорам этих программ. Этот программатор подключается к COM-порту. Единственным препятствием для монтажа может стать физическое отсутствие этого разъема на материнской плате вашего системного блока.

Почему сбой системы? Потому что ноутбуки, а также современные модели материнских плат, выпущенные в 2010 — 2011 годах и позже, часто имеют низкое напряжение питания на контактах COM-порта. Что это значит? Это означает, что вы можете собрать этот программатор, но он у вас не будет работать. А вот с компьютерами 2007 — 2008 года выпуска и ранее, за исключением ноутбуков, этот программатор должен гарантированно работать. Подключение через переходники USB-COM в данном случае не спасает, так как в этом случае в лучшем случае наблюдается резкое снижение скорости, в худшем — программатор отказывается работать.

Сборка контроллера

Будьте осторожны, диод имеет полярность включения. Другими словами, не безразлично как его паять, можно и задом наперед припаять, тогда программатор не подойдет. Как известно, у диода есть катод и анод. Катод в этом случае отмечен черным кольцом.

Ну с резисторами думаю проблем не будет. Зайдите в радиомагазин и скажите продавцу: «Мне нужны резисторы 1 кОм 0,25 Вт». Резисторы желательно брать импортные, так как отечественные МЛТ имеют большее отклонение от номинала.

Плата отличается от оригинальной схемы наличием светодиодного индикатора и токоограничивающего резистора в цепи светодиода. Все выводы подписываются на доске. Слева номера контактов кабеля COM-порта, которые необходимо припаять к плате, номера кабелей без знака можно изолировать и не припаивать. Справа расположены контакты для подключения к программируемому микроконтроллеру.

Этот программатор я собрал пять лет назад на плате, сделанной фломастером. Вот так выглядела ваша печатная плата после лужения на этапе сборки в коробке:

Для подключения к установленному микроконтроллеру для прошивки на макетной плате без пайки я использовал цветные пигтейлы. Соединяются проводами того же цвета, взятыми с жил витой пары. Это сделано для того, чтобы, с одной стороны, жилы не рвались при работе, а с другой обеспечивалось легкое подключение к макетной плате. Длина этих кабелей должна быть максимум 20 — 25 см, чтобы избежать ошибок из-за вмешательства в программирование. Не используйте обычные неэкранированные кабели вместо COM-кабеля! Замучил с багами в прошивке.

Для программируемого микроконтроллера требуется внешний источник питания +5 вольт, подаваемый на программатор. Для этого можно смонтировать стабилизатор на микросхеме 7805, питающийся от внешнего блока питания, а можно упростить и использовать USB-кабель и зарядное устройство, припаяв провода USB-кабеля прямо к печатной плате.

Для справки: питание и земля, на разъеме USB, идут по краям. Вот распиновка разъема USB:

В первую очередь нас интересуют перечисленные выше шесть ножек. Мы кратко коснемся цитат всех остальных в конце статьи.

Итак, давайте расшифруем это:

ВКК. В эту ножку подаем напряжение питания микросхемы. Стандарт 5 вольт. Допускается отклонение вверх, до 5,5 вольт. Напряжение выше 6 вольт может повредить микросхему. Отклонение вниз более приемлемо. Существуют версии микроконтроллеров Tiny 2313V, которые могут работать даже от двух батареек АА или аккумуляторов, или с напряжением 2,4 Вольта.

ЗЕМЛЯ. Ну, это знакомая и всем известная «земля», она же «тесто», она же и меньше еды. Этот контакт является общим для всех устройств, которые связаны друг с другом. Если вы соединяете блоки устройств друг с другом, их земли должны быть объединены. В этом случае земля микроконтроллера соединяется с землей программатора.

МИСО. Аббревиатура от Master — Input — Slave — Output. Эта линия передает данные от микроконтроллера к программатору.

МОСИ. Аббревиатура от Master-Output-Slave-Input. Эта линия также передает данные от программатора к микроконтроллеру.

ССК. На этой линии генерируется тактовый сигнал.

НАЧАТЬ СНАЧАЛА. Этот вывод используется для сброса микроконтроллера после сброса одиночного импульса. Если RESET отключен, ошибочно установив определенный фьюз (об установке этого и других фьюзов мы поговорим в следующих статьях), мы не сможем стереть и заново обновить микроконтроллер через интерфейс SPI.

Достаточно соединить эти 6 пронумерованных контактов программатора с 6 контактами микроконтроллера, и мы сможем прошивать МК.

Рассмотрим остальные ножки МК:

Микроконтроллер Tiny2313 имеет 3 порта: A (A0-A2, 3 контакта), B (B0-B7, 8 контактов) D (D0-D6, 7 контактов), всего 18 портов ввода-вывода, которые используются как контакты. Каждый из этих контактов можно настроить отдельно для входа и выхода. Это не контакты порта, а просто земля (GND) и питание (VCC).

Ниже дополнительное назначение некоторых ножек МК:

ОС1А и ОС1В. Ноги формирования сигнала ШИМ (широтно-импульсная модуляция), таймер 1.

ОС0А и ОС0В. Ноги для формирования сигнала ШИМ, таймер 0.

AIN0 и AIN1. Выводы для подачи аналогового сигнала на микроконтроллер.

XTAL1 и XTAL2. Ножки для подключения кварцевого резонатора, для прозвонки с него.

РХД и ТХД. Линии подключения МК через интерфейс UART.

Надеюсь, эта статья будет полезна начинающим любителям микроконтроллеров и позволит им собрать программатор, который будет радовать их своей работой долгое время.

Источник: ruselесtrоniс.соm