Собираем USB программатор совместимый с AVR910

Необходимость в USB программаторе для микроконтроллеров AVR возникла из-за отсутствия в нетбуке Asus Aspire One RS232 и LPT- портов.

Программатор предельно прост - требуется всего-навсего один микроконтроллер ATMEGA8-16PU, хотя ему и присущ один недостаток - его самого нужно предварительно запрограммировать.
Еще одним огромным плюсом программатора, то что его не нужно отключать от программируемого устройства. В режим программирования микроконтроллер вводится только когда нужно что-то с него считать или на него записать.

Схема программатора была опубликована в журнале "Радио" за 2008 год. Автор Рыжков Андрей.

Программатор выполнен на основе драйвера от Objective Development и полностью совместим по командам с оригинальным программатором AVR910 от ATMEL. Описание оригинальной схемы программатора можно взять в Application Note AVR910: In-System Programming, а список поддерживаемых команд можно посмотреть в Application Note AVR109: Self Programming

Три светодиода сигнализируют об режимах чтения и записи, а также подаче питания на программатор. Питание программатора осуществляется от самого порта USB. Так как напряжение сигналов USB составляет 3.3 вольта, а напряжение питания, питающее программатор составляет 5 вольт, в схему введены два, последовательно включенных диода 1N4007 (подходят любые кремниевые диоды, в том числе и советские КД522). Прямой переход каждого диода "гасит" около 0.6-0.8 вольта, что в сумме дает около 3.6-3.8 вольт питания микроконтроллера. Можно поставить LDO стабилизатор LM1117 на 3.3 вольт, или в крайнем случае простой параметрический стабилизатор на стабилитроне. Тока по идее должно хватить.

Другим способом согласовать уровни, а точнее понизить уровень сигналов от микроконтроллера до 3.3-3.6 вольта, при этом оставив напряжение питания самого микроконтроллера 5 вольт, можно добавлением на сигнальные линии USB пары стабилитронов на 3.6 вольт, но об этом я напишу в следующей статье. И соответственно в следующей версии программатора.

В оригинальной схеме программатора в цепи питания стоит предохранитель. Как показывает практика, современные материнки сами в состоянии определить короткое замыкание или перегрузку в линии USB и отключится. Проверял на своем нетбуке. Просто появляется сообщение о превышении допустимого тока, после устранения достаточно нажать кнопочку в сообщении и питание восстанавливается.

Также из схемы (на плате он есть) убран джампер для ввода программатора в режим обновления прошивки, при нужде низкий уровень на 1-ю ножку микроконтроллера можно подать вручную или предусмотреть отдельный провод к ней от дополнительного программатора. Но так как текущая версия прошивки датирована 2007-м годом, ожидать частой его смены не стоит. При желании можно добавить на печатную плату дополнительный 5-ти выводной разьем программирования.

Вид программатора со стороны монтажа

Размеры программатора подходят для размещения его в корпусе от MiniDV видео-кассеты.
Для программирования был приспособлен программатор для COM-порта и программа UniProf

В момент программирования все запитывалось по стандартной схеме от USB-порта (при этом не нужно обращать внимания на сообщения Windows XP о найденном и неопознанном устройстве).

Файл прошивки контроллера, оригинальную схему и драйвера для Windows 2000/XP/Vista можно взять здесь.

После прошивки контроллера нужно прошить FUSE BITS: Для нормального функционирования контроллера в схеме необходимо, чтобы были запрограммированы (установлены в "0") биты SPIEN, CKOPT, SUT0 и BODEN. Обычно микроконтроллеры , идущие с завода, т.е. новые, имеют уже запрограммированный бит SPIEN. Остальные биты должны быть незапрограммированные (установлены в "1").

Установки для "чистого" МК

Нужные нам изменения.

Учтите, что некоторые программы показывают fuse bits инверсно, для этого и приложен рисунок с установкой битов в чистом микроконтроллере.

В следующих статье я расскажу о программах, которые поддерживают этот программатор и о том как ими пользоваться, а так-же о сборке более компактной версии программатора.