Tworzenie programatora diy stk500

Aby mikrokontrolery takie jak AVR działały bezbłędnie, muszą regularnie aktualizować firmware. Robią to programiści, którzy mają złącze i wyjście do komputera PC. Do złącza podłączony jest mikroukład i układ scalony, działający jako konwerter sygnału z komputera. Takie urządzenia można kupić na pchlim targu lub w wyspecjalizowanych sklepach. Ale jeśli masz niezbędne szczegóły i umiejętności, prosty programator STK500 można zmontować ręcznie.

Główne parametry AVR

Posiadając szeroką gamę modeli, produkty ATMEL mogą służyć wielu celom, zwłaszcza jeśli właściwości techniczne przyszłego sterownika są dobrane poprawnie. W przypadku oprogramowania układowego dowolnego układu ważne jest, aby programator był w stanie poprawnie odczytać jego zawartość przed wgraniem nowego oprogramowania, co oznacza, że ​​muszą one być w pełni kompatybilne. Typowe mikroukłady z rodziny mają następujące parametry:

  • wielkość pamięci flash - od 4 do 32 kilobajtów;
  • RAM - od 512 bajtów do 2 kilobajtów;
  • wielkość oprogramowania w module EEPROM - od 256 do 1024 bajtów;
  • napięcie zasilania - od 1,8 do 5,5 wolta.

Ponadto na rynku dostępne są różne warianty obudów mikroukładów, które różnią się sposobem dopasowania, liczbą nóżek oraz kształtem geometrycznym.

Dowolny mikroukład można przylutować do płytki na dwa różne sposoby:

  • przez, gdy nogi są uszczelnione od tyłu;
  • płaska - z kołkami umieszczonymi w tym samym miejscu co korpus.

Do pracy z takimi częściami używane są różne urządzenia. W pierwszym przypadku wystarczy lutownica, a w drugim trzeba będzie dodać suszarkę na gorące powietrze.

Liczba i przeznaczenie nóg mikroukładu wynika z jego przeznaczenia. Niezwykle ważne jest, aby na płycie przygotowanej do jej montażu prawidłowo i zgodnie ze schematem ułożyć wszystkie tory, gdyż niewłaściwe uziemienie lub zasilanie może uszkodzić całą konstrukcję już po pierwszym włączeniu. Kształt geometryczny jest ostatnim czynnikiem przy wyborze części, jest on wybierany nawet wtedy, gdy tory są już rozłożone, wytrawione i gotowe do montażu.

Warunki, w jakich taki mikroukład może działać, są dość zróżnicowane, co jest korzystne dla jego wielozadaniowości. Temperatury, w których gwarantuje działanie, mieszczą się w zakresie od 55 stopni poniżej zera do 125 stopni Celsjusza. Może być przechowywany w szerszym zakresie. Kryształ mikroukładu jest odporny na ciepło, dlatego w prawidłowo zmontowanej tablicy nie przegrzeje się nad danymi paszportowymi.

Składanie programatora do mikroukładów

W przypadku STK500 schemat jest dość prosty i nie zawiera części trudnych do zainstalowania. Operacja montażu odbywa się w kilku etapach. Do wykonania każdego z nich potrzebne są narzędzia robocze i różne części.

Można go zmontować według gotowego schematu, ale przy specjalnej wiedzy dozwolona jest całkowicie darmowa modyfikacja dowolnej konfiguracji. Na przykład, jeśli amator nie jest zadowolony z proponowanego złącza do podłączenia do komputera, można go zastąpić podobnym z podobnymi wnioskami. Może być kilka opcji:

  1. MicroUSB to najbardziej kompaktowe wyjście, ale wymaga pełnego adaptera USB. Może być używany przez małych programistów.
  2. USB Type-A - zwykłe złącze, zdolne do natychmiastowego podłączenia do odpowiedniego portu w komputerze PC. Nadaje się dla osób, które starają się jak najbardziej wykluczyć wpływ długości przewodu podczas pracy z programatorem.
  3. USB typu B wymaga również przewodu, ale nie jest tak podatny na pękanie w wyniku zginania. Właściwy kabel można znaleźć w każdej nowoczesnej drukarce. Bardzo wrażliwy na długość, przy dużej wartości może po prostu nie wykonać swojej pracy.

Wraz z upowszechnieniem się USB typu C pojawiły się takie złącza, ale trzeba ich używać na własne ryzyko i ryzyko.

Główną zaletą takich urządzeń jest brak konieczności odgadywania prawidłowego położenia wtyczki do podłączenia – jest ona włożona niezależnie od tego ze względu na symetrię.

Aby zmontować programator STK500 własnymi rękami, będziesz potrzebować:

  1. Wytrawiona płytka drukowana, lakierowana i cynowana.
  2. Układ ATMEL mega8 - serce urządzenia.
  3. Chip CP2102 - konwerter sygnału. Służy do zapewnienia komunikacji USB.
  4. Taśmy zgodnie z arkuszem danych.

Wszystkie elementy są lutowane lutem bezołowiowym, aby wytrzymać różne warunki pracy. Nie pęka i nie tworzy bruzd, które po kilku latach eksploatacji mogą prowadzić do nagłych „zakłóceń” lub niewytłumaczalnych z technicznego punktu widzenia usterek. Ponadto, bezołowiowa jest wysoce odporna na utlenianie, co oznacza, że ​​jest w stanie zapewnić przewodnictwo znacznie dłużej.

Mikroukłady są instalowane zgodnie z kluczem, ale jeśli tablica nie ma oznaczeń, na którą nogę ma odpowiedzieć, lepiej je zadzwonić i zidentyfikować te, które są odpowiedzialne za uziemienie. ATMEL mega8 posiada 5 takich nóżek z jednej strony, które pomogą w orientacji.

CP2102 w niektórych przypadkach jest układem planarnym, którego nie każdy może zainstalować. Najpierw trzeba go ponownie przykręcić, ponieważ proste punkty ołowiu służą jako styki, a dopiero potem go zainstalować, rozgrzewając cały obszar suszarką do włosów.

Wybór złącza kwarcowego i debugowania

Ważną rzeczą w każdym programatorze jest interfejs, za pomocą którego będzie on komunikował się z flashowanym urządzeniem. Doświadczenie pokazuje, że optymalnym w tym przypadku byłoby 10 lub 6 pinowe złącze ISP. Jest niedrogi, wszechstronny i dobrze udokumentowany.

Użytkownik nie musi długo szukać pinouta, co ułatwia jego konserwację.

Istnieje kilka rodzajów pętli, które służą jako adaptery między urządzeniami. Ponadto istnieją całe płyty, które podłącza się do różnych dostawców usług internetowych, zapewniając dobrą modułowość. Wlutowane są do nich różne porty, które służą do podłączania kabli Ethernet, w celu późniejszego flashowania złącz JTAG lub innych funkcjonalnych urządzeń w sieci. Istnieją również adaptery MOLEX, które mogą dostarczyć dodatkowe zasilanie do samoobsługi (12 V).

Kwarc musi być wybrany ściśle według częstotliwości głównego mikrokontrolera. Możesz zobaczyć ten wskaźnik w arkuszu danych. Jeśli go tam nie ma, można go zmierzyć oscyloskopem. Aby to zrobić, będziesz musiał przyłożyć moc roboczą do mikroukładu i naprawić sondy - jedną w pobliżu zacisków, drugą na dowolnej nodze odpowiedzialnej za „masę”. Standardowa częstotliwość wyjściowa powinna być zbliżona do 1 MHz. Jest to najczęstsza opcja, dla której najłatwiej będzie wybrać kwarc.

Instalowanie oprogramowania

Po zakończeniu procesu zgrzewania części nadszedł czas na rozpoczęcie wstępnej inicjalizacji urządzenia. Aby to zrobić, włóż go do komputera i poczekaj, aż system operacyjny określi. Po chwili pojawi się komunikat informujący o wykryciu nowego urządzenia. W zależności od tego, czy zostało to ustalone od razu, istnieją dwie możliwości działania:

  • zacząć, jeśli tak;
  • wyszukaj z instalacją sterownika, jeśli nie.

Aby znaleźć oprogramowanie dla tego programatora wystarczy wpisać jego nazwę w wyszukiwarkę i skorzystać z opcji dostępnych od użytkowników. Procedura instalacji wygląda następująco:

  1. Pobierz archiwum ze sterownikiem. Rozpakuj to.
  2. Uruchom plik wykonywalny z utworzonego folderu.
  3. Poczekaj na zakończenie instalacji.

Po tym może być konieczne ponowne uruchomienie. Jeśli po ponownym uruchomieniu systemu operacyjnego nieznane urządzenie nadal znajduje się w menedżerze urządzeń, a nie w pełni zdefiniowany programista, należy wykonać kilka dodatkowych kroków. Najpierw musisz wyłączyć cyfrową weryfikację sterowników:

  1. Uruchom ponownie komputer, po ponownym włączeniu naciśnij przycisk F8.
  2. Z oferowanych opcji wybierz „Wyłącz weryfikację podpisu kierowcy w systemie”.
  3. Uruchom system operacyjny i zainstaluj oprogramowanie za pomocą menedżera urządzeń.

Aby to zrobić, musisz kliknąć prawym przyciskiem myszy niezdefiniowanego programistę i wybrać „Aktualizuj sterownik”. Następnie należy kliknąć „Wyszukaj na tym komputerze”, wskazać folder „Explorer” ze sterownikiem i kliknąć „Dalej”. Następnie musisz poczekać, aż instalacja się zakończy.

Narzędzia do flashera

Bez specjalistycznego oprogramowania nie będzie możliwe flashowanie mikroukładów za pomocą tego urządzenia, dlatego zaleca się użycie jednego z kilku popularnych wśród entuzjastów narzędzi. Jednym z nich jest AVR Studio (jego nowoczesnym odpowiednikiem jest Atmel Studio).

W tym celu wtyczka jest automatycznie uruchamiana do interakcji z STK500, więc nie są wymagane żadne dodatkowe kroki inicjalizacji.

Cechy programu:

  1. Istnieje symulator zachowania oprogramowania, który jest w stanie wyeliminować wszystkie możliwe problemy na etapie wstępnego planowania.
  2. Istnieje kilka kompilatorów poprawiających kompatybilność oprogramowania napisanego w różnych językach.
  3. Tryb wiersza poleceń do debugowania i ręcznego wprowadzania poleceń.
  4. Natywna obsługa dużej liczby wtyczek, które upraszczają niektóre czynności.

We wczesnych wersjach programu istniał asembler, który oferował możliwość analizy kodu źródłowego bajt po bajcie, ale programiści uznali go za zbędny, ponieważ stworzył pakiet, który stale powiększał się, cięższe. W razie potrzeby możesz go pobrać ze starszych wersji.

Innym przydatnym narzędziem jest ChipBlasterAVR Chip Programmer. Jest bardzo wszechstronna, obsługuje wiele typów kontrolerów i elastyczna regulacja parametrów procesu firmware. Może przypisać wsadowe przesyłanie oprogramowania do kilku chipów po kolei, bez konieczności każdorazowego konfigurowania całego procesu od początku. Wybierana jest również częstotliwość kwarcu, którą można ustawić zarówno dokładnie, jak i w ramach dwóch wartości.