身为Arduino 电子工程师,很多时候都会涉及到自制各种功能的Arduino 电路板(亦或者说是功能扩展板),但是从网上或者其他渠道购买的Atmel 公司出品的ATmega 系列单片机是不能直接用来写入Arduino 程序的,这时我们需要对单片机芯片进行Arduino BootLoader的烧写。
首先,介绍下ICSP接口。
ICSP(In-Circuit Serial Programming)接口为在线程序烧录接口,其在arduino 系列电路板上为一个2*3的排针端子,6根排针与Arduino 电路板上的单片机相连接,分别对应 5V,MISO,MOSI,SCK,GND 和 RESET,具体顺序如下图所示。
其中MISO,MOSI,SCK为Arduino SPI 接口。
有些人认为ICSP接口为Arduino的SPI接口,我认为这种说法是不正确的。SPI接口应为MISO,MOSI,SCK及SS接口,在ICSP中并没有包含SS接口,而且ICSP接口中包含RESET复位引脚,方便进行程序的烧写。所以我认为ICSP接口兼容SPI连接较为合适。
下面介绍几种比较方便的Arduino BootLoader烧写方法。
个人认为,使用AVR USB tiny ISP 烧写是最为简单快捷的方式,其优点为使用Arduino IDE 进行烧写,步骤简单。
AVR USB tiny ISP 可以在淘宝网上购买到,其价格在40~60元左右。
驱动下载链接:AVR USB tiny ISP 驱动程下载链接
安装过程较为简单,这里不赘述,保持默认设置,安装过程持续下一步即可。
需要注意的是,在安装过程中会弹出如下提示,
1.将AVR USB tiny ISP与待烧写Arduino 的 ICSP接口相连,注意检查线序是否正确。
2.将AVR USB tiny ISP通过USB线与电脑相连,若驱动安装正确,在计算机管理->设备管理器中将出现如下图所示的USBtiny 设备。
3.打开Arduino IDE,在工具栏中选择“工具”->开发板,选择对应要烧写的开发板型号。在“工具”->处理器,选择对应处理器型号。“工具”->编译器选择USBtinyISP。
4.设置完成后点击“工具”->烧录引导程序,进行Bootloader的烧写。
5.烧写完成后,在IDE的下方会提示烧写成功。
以烧写MEGA2560 BootLoader 为例
使用AVR下载器(烧录器)也可以进行Arduino BootLoader的烧写,AVR下载器在淘宝网上种类繁多,不确定每种都可以进行Arduino BootLoader,在购买时最好可以和店家确认下。
本文介绍的AVR烧写器如下图所示。
使用该方法涉及到的软件及固件,请点击如下网盘链接进行下载。因使用下载器厂家及型号不定相同,遂不敢保证软件及方法完全可靠适用!
具体资料及软件下载
1.将AVR烧写器插到电脑的USB端口上,电脑自动识别出设备,该设备应为免驱设备,不必进行驱动的安装,在连接电脑后,烧写器绿灯常亮。
2.通过6P排线连接下载器与待烧写的单片机芯片的ICSP接口(若没有预留该接口位,需要按照文章前述将6个接口位分别与单片机对应的 5V,MISO,MOSI,SCK,GND 和 RESET接口相连接)
1.打开“progisp20”文件夹中的“progisp”应用程序。
2.按照如下参考图设置参数。
1.点击软件右下方“自动”,进行烧写。
2.等待烧写完成,在完成后,软件下方会出现烧写完成的提示。
使用我们可以正常使用的Arduino 开发板也可作为烧写器给单片机芯片烧写BootLoader。在手上并没有如上2种方法的烧写/下载器等工具的时候,我们可以采用该种方法来完成Arduino BootLoader 的烧写。
在这里我们采用一块Arduino UNO 开发板作为烧写器对待烧写单片机进行Arduino BootLoader 的烧写。
该部分也可参考https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoISP
将Arduino 的 数字11、12、13引脚对应与待烧写的数字11、12、13引脚相连,UNO 的10号引脚连接到待烧写的RESET引脚上,并将UNO 板上的5V、GND接口与待烧写板的5V、GND分别相连。
也有说法称,当被烧写的电路板或对应最小系统电路为Arduino UNO 时,需要使用一个10uf的电容连接待烧写电路板的reset和GND。笔者未进行实验。
(对应关系如下表所示)
作为烧写器的Arduino UNO 板 | 待烧写单片机芯片/电路板 |
---|---|
D10 | RESET |
D11 | D11 |
D12 | D12 |
D13 | D13 |
5V | 5V |
GND | GND |
1.将作为烧写器的Arduino UNO板通过USB线连接到电脑,打开Arduino IDE 。
2.选择并设置好开发板型号、处理器及COM口。(注意要选择的型号为作为烧写器的Arduino 型号)
3.在工具栏选择->文件->示例->11.Arduino ISP->ArduinoISP,打开ArduinoISP程序,编译(验证)、上传到开发板中。
1.在在工具栏选择->工具->开发板型号,选择待烧写的Arduino型号。在工具->处理器,选择正确的处理器型号。
2.在工具->编译器 中,选择Arduino as ISP。
3.点击 工具->烧录引导程序,等待下方提示烧录成功。