Vytvorenie programátora diy stk500

Aby mikrokontroléry ako AVR fungovali bez chýb, musia pravidelne aktualizovať firmvér. Robia to programátory, ktoré majú konektor a výstup do PC. Ku konektoru je pripojený mikroobvod a čip, ktorý funguje ako prevodník signálu z počítača. Takéto zariadenia je možné zakúpiť na blších trhoch alebo v špecializovaných predajniach. Ale ak máte potrebné detaily a zručnosti, jednoduchý programátor STK500 sa dá zostaviť ručne.

Hlavné parametre AVR

Vďaka širokej škále modelov sú produkty ATMEL schopné slúžiť mnohým účelom, najmä ak sú technické vlastnosti budúceho regulátora správne zvolené. Pre firmvér akéhokoľvek čipu je dôležité, aby bol programátor schopný správne prečítať jeho obsah pred nahraním nového firmvéru, čo znamená, že musia byť plne kompatibilné. Typické mikroobvody rodiny majú nasledujúce parametre:

  • veľkosť pamäte flash - od 4 do 32 kilobajtov;
  • RAM - od 512 bajtov do 2 kilobajtov;
  • veľkosť firmvéru v module EEPROM - od 256 do 1024 bajtov;
  • napájacie napätie - od 1,8 do 5,5 voltov.

Okrem toho sú na trhu rôzne varianty puzdier mikroobvodov, ktoré sa líšia spôsobom osadenia, počtom nožičiek a geometrickým tvarom.

Akýkoľvek mikroobvod môže byť prispájkovaný k doske dvoma rôznymi spôsobmi:

  • cez, keď sú nohy utesnené zo zadnej strany;
  • rovinné - s kolíkmi umiestnenými na rovnakom mieste ako telo.

Na prácu s takýmito časťami sa používajú rôzne zariadenia. V prvom prípade postačí spájkovačka a v druhom budete musieť pridať teplovzdušnú sušičku.

Počet a účel nožičiek mikroobvodu je spôsobený jeho účelom. Na doske pripravenej na jej inštaláciu je mimoriadne dôležité usporiadať všetky stopy správne a v súlade s diagramom, pretože nesprávne uzemnenie alebo napájanie môže po prvom zapnutí poškodiť celú konštrukciu. Geometrický tvar je posledným faktorom pri výbere dielu, vyberá sa aj vtedy, keď sú koľajnice rozložené, vyleptané a pripravené na inštaláciu.

Podmienky, v ktorých môže takýto mikroobvod fungovať, sú dosť rôznorodé, čo je výhodné pre jeho multitasking. Teploty, pri ktorých zaručene funguje, sú v rozmedzí od 55 stupňov pod nulou do 125 stupňov Celzia. Dá sa skladovať so širším rozsahom. Kryštál mikroobvodu je tepelne odolný, teda v správne zostavenej doske sa nebude prehrievať nad pasové údaje.

Zostavenie programátora pre mikroobvody

Pre STK500 je schéma pomerne jednoduchá a neobsahuje časti, ktoré sa ťažko inštalujú. Montážna operácia sa vykonáva v niekoľkých etapách. Na vykonanie každého z nich potrebujete pracovné nástroje a rôzne diely.

Môže byť zostavený podľa hotovej schémy, ale so špeciálnymi znalosťami je povolená úplne bezplatná úprava akejkoľvek konfigurácie. Napríklad, ak amatér nie je spokojný s navrhovaným konektorom na pripojenie k PC, môže ho nahradiť podobným s podobnými závermi. Môže existovať niekoľko možností:

  1. MicroUSB je najkompaktnejší výstup, ale vyžaduje plnohodnotný USB adaptér. Môže byť použitý na malých programátoroch.
  2. USB Type-A - bežný konektor, ktorý sa dá okamžite pripojiť k príslušnému portu v počítači. Vhodné pre tých ľudí, ktorí sa pri práci s programátorom snažia čo najviac vylúčiť vplyv dĺžky drôtu.
  3. USB Type-B tiež vyžaduje drôt, ale nie je tak náchylný na zlomenie v dôsledku ohýbania. Ten správny kábel nájdete na každej modernej tlačiarni. Veľmi citlivý na dĺžku, s veľkou hodnotou jednoducho nemusí robiť svoju prácu.

S rozšírením USB Type-C sa takéto konektory objavili, ale musíte ich používať na vlastné nebezpečenstvo a riziko.

Hlavnou výhodou takýchto zariadení je, že nie je potrebné hádať správnu polohu zástrčky, ktorá sa má pripojiť - vďaka symetrii sa zasúva nezávisle od nej.

Na zostavenie programátora STK500 vlastnými rukami budete potrebovať:

  1. Leptaná doska plošných spojov, lakovaná a pocínovaná.
  2. Čip ATMEL mega8 - srdce zariadenia.
  3. Čip CP2102 - prevodník signálu. Používa sa na zabezpečenie komunikácie cez USB.
  4. Páskovanie podľa údajového listu.

Všetky prvky sú spájkované bezolovnatou spájkou, aby vydržali rôzne pracovné podmienky. Nepraská a nevytvára drážky, čo môže po niekoľkých rokoch prevádzky viesť k náhlym „závadám“ alebo poruchám, ktoré sú z technického hľadiska nevysvetliteľné. Navyše, bezolovnatý je vysoko odolný voči oxidácii, čo znamená, že je schopný poskytovať vodivosť oveľa dlhšie.

Mikroobvody sú inštalované podľa kľúča, ale ak doska nemá označenie, na ktorej nohe by mala odpovedať, je lepšie ich zazvoniť a identifikovať tých, ktorí sú zodpovední za uzemnenie. ATMEL mega8 má na jednej zo strán 5 takýchto nôh, ktoré pomôžu v orientácii.

CP2102 je v niektorých prípadoch planárny mikroobvod, ktorý nemôže nainštalovať každý. Najprv ho musíte znova zaskrutkovať, pretože ako kontakty sa používajú jednoduché olovené body, a až potom ho nainštalovať a zahriať celú oblasť sušičom vlasov.

Výber quartz a ladiaceho konektora

Dôležitou vecou každého programátora je rozhranie, s ktorým bude komunikovať s flashovaným zariadením. Skúsenosti ukazujú, že optimálny by v tomto prípade bol 10 alebo 6 pinový ISP konektor. Je to lacné, všestranné a dobre zdokumentované.

Užívateľ tak nemusí zdĺhavo hľadať pinout, čo zjednodušuje jeho údržbu.

Existuje niekoľko typov slučiek, ktoré slúžia ako adaptéry medzi zariadeniami. Okrem toho existujú celé dosky, ktoré sa pripájajú k rôznym poskytovateľom internetových služieb, čo zaisťuje dobrú modularitu. Sú na nich prispájkované rôzne porty, ktoré slúžia na pripojenie ethernetových káblov, aby sa následne po sieti preblikali JTAG konektory alebo iné funkčné zariadenia. K dispozícii sú tiež adaptéry MOLEX schopné dodávať dodatočnú energiu pre samoobslužné účely (12 voltov).

Kremeň sa musí vyberať striktne podľa frekvencie hlavného mikrokontroléra. Tento indikátor môžete vidieť v údajovom liste. Ak tam nie je, potom sa dá zmerať osciloskopom. Aby ste to dosiahli, budete musieť použiť pracovný výkon na mikroobvod a upevniť sondy - jednu v blízkosti svoriek, druhú na ktorejkoľvek nohe zodpovednej za "zem". Štandardná výstupná frekvencia by mala byť blízko 1 MHz. Toto je najbežnejšia možnosť, pre ktorú bude najjednoduchšie vyzdvihnúť kremeň.

Inštalácia softvéru

Po ukončení procesu utesňovania dielov je čas spustiť prvotnú inicializáciu zariadenia. Ak to chcete urobiť, vložte ho do počítača a počkajte, kým operačný systém určí. Po chvíli sa zobrazí hlásenie, že bolo zistené nové zariadenie. V závislosti od toho, či to bolo určené okamžite, existujú dve možnosti konania:

  • začať, ak áno;
  • vyhľadajte pomocou inštalácie ovládača, ak nie.

Ak chcete nájsť softvér pre tohto programátora, stačí zadať jeho názov do vyhľadávača a použiť dostupné možnosti od používateľov. Postup inštalácie je nasledovný:

  1. Stiahnite si archív s ovládačom. Rozbaľte to.
  2. Spustite spustiteľný súbor z vytvoreného priečinka.
  3. Počkajte na dokončenie inštalácie.

Potom možno budete musieť reštartovať. Ak je po reštartovaní OS v správcovi zariadení stále neznáme zariadenie a nie úplne definovaný programátor, je potrebné vykonať niekoľko ďalších krokov. Najprv musíte vypnúť digitálne overenie ovládača:

  1. Reštartujte PC, po opätovnom zapnutí stlačte tlačidlo F8.
  2. Z ponúkaných možností vyberte „Zakázať overovanie podpisu ovládača v systéme“.
  3. Spustite operačný systém a nainštalujte softvér prostredníctvom správcu zariadení.

Ak to chcete urobiť, musíte kliknúť pravým tlačidlom myši na nedefinovaný programátor a vybrať možnosť „Aktualizovať ovládač“. Potom kliknite na „Hľadať v tomto počítači“, ukážte cez priečinok „Prieskumník“ s ovládačom a kliknite na „Ďalej“. Potom musíte počkať na dokončenie inštalácie.

Nástroje pre blikač

Bez špecializovaného softvéru nebude možné s týmto zariadením blikať mikroobvody, a preto sa odporúča použiť jeden z niekoľkých nástrojov populárnych medzi nadšencami. Jedným z nich je AVR Studio (jeho moderným náprotivkom je Atmel Studio).

Pre to je zásuvný modul automaticky vytiahnutý, aby interagoval s STK500, takže nie sú potrebné žiadne ďalšie inicializačné kroky.

Vlastnosti programu:

  1. Existuje simulátor správania firmvéru, ktorý je schopný eliminovať všetky možné problémy vo fáze predbežného plánovania.
  2. Existuje niekoľko kompilátorov na zlepšenie kompatibility medzi softvérom napísaným v rôznych jazykoch.
  3. Režim príkazového riadka na ladenie a manuálne zadávanie príkazov.
  4. Natívna podpora veľkého množstva pluginov, ktoré zjednodušujú niektoré akcie.

V skorých verziách programu existoval assembler, ktorý ponúkal možnosť analýzy zdrojového kódu bajt po byte, ale vývojári to považovali za zbytočné, pretože balík, ktorý sa neustále zväčšoval, ťažšie. V prípade potreby ho môžete získať zo starších verzií.

Ďalšou užitočnou pomôckou je ChipBlasterAVR Chip Programmer. Je veľmi všestranná, podporuje mnoho typov ovládačov a flexibilné prispôsobenie parametrov procesu firmvéru. Môže priradiť dávkové nahrávanie softvéru niekoľkým čipom postupne bez toho, aby ste museli zakaždým nastavovať celý proces od začiatku. Volí sa aj frekvencia kremeňa, ktorú je možné nastaviť ako presne, tak v rámci dvoch hodnôt.