利用Arduino IDE对ATMEGA8等单片机编程

Posted 2021-06-14 卓晴

简 介： 根据 Programming ATmega8 Using Arduino IDE - Arduino Project Hub 所描述的方法，测试了在Arduino IDE中增加对于ATmega8的支持软件包，并利用Arduino Nano作为ISP模块对于ATmega8下载Bootloader。最后利用了一块USB-TTL UART模块测试了Arduino IDE对于ATmega8 的软件开发过程。

关键词： Arduino，ISP，ATmega8

  为什么希望使用Arduino IDE 对于ATMEGA8进行编程？也许下面三个理由中都可能打动你：

• Using a cheaper AVR microcontroller
• Require an AVR microcontroller with more or even less pins than ATmega328
• You have all kinds of AVR except ATmega328 😄

 

§01 安装Arduino MEGA8 Bootloader

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  在 基于ATMEGA8的Arduino Nano（UNO）开发板 对于直接使用Arduino IDE对于ATMEGA8进行编程测试，发现出现了问题：

• 无法使用Arduino对于ATMEGA8进行下载Bootloader；
• 生成的HEX文件通过其他Bootloader烧录到ATMEGA无法运行；

  根据 Programming ATmega8 Using Arduino IDE - Arduino Project Hub 中的介绍，给出了在Arduino IDE中对于 ATMEGA8 编程的具体设置步骤。

^{▲ 图1 ATmega8 DIP-28 管教分布图}

步骤1：安装ATmega8支持软件包

  在MCUDude的Github上，给出了可以支持的多种ATMEGA MCU的软件包，它们包括：

• ATmega8
• ATmega88
• ATmega168
• ATmega328

  安装支持软件包的具体步骤：

• 在文件菜单中，选择首选项命令；
• 在弹出的对话框中附加开发板管理网址中，输入下面的 URL：

https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json

^{▲ 图1-1 在附加开发版管理网址中增加MiniCore}

• 选择工具 菜单中 开发板下的开发版管理器菜单命令。
• 在开发板管理对话框中，搜索 MiniCore ，然后安装最新版本。

^{▲ 图1-2 安装MiniCore开发板}

2、下载ATMega Bootloader

  在Programming ATmega8 Using Arduino IDE - Arduino Project Hub的第二部分叙述了利用Arduino UNO对于ATmega8进行编程的过程。在 利用Arduino Nano 对于另外的Arduino控制板下载Bootloader 描述了利用Arduino Nano对别的ATMega MCU 下载Bootloader的过程。下面就利用在前面制作Arduino Nano作为ISP对于ATmega8下载对应的Bootloader。

（1）将Arduino Nano下载 ISP程序

  将Arduino中的示例程序Arduino ISP下载到Arduino Nano的开发板中。这个Nano模块可以用作AVR-ISP对于其它开发板下载Bootloader了。

^{▲ 图1-2 示例程序中的ISP程序}

  按照 通过CH340G驱动的Nano ATMEAG328P驱动板初步测试 中的方法，将上述Arduino ISP 程序烧录到Arduino Nano开发板。此时该开发板变成了一个AVRISP烧录器。

（2）连接下载ATmega8

  将Arduino Nano中的D10，MISO，MOSI，SCK分别连接到ATmega8的 RESET，MISO，MOSI， SCK上。

（3）下载ATmega8 Bootloader

• 首先通过工具中的开发板选择MiniCore中的ATmega8.
• 然后通过工具中的编程器，选择Arduino as ISP（MiniCore)
• 最后通过工具中的烧录引导程序，对ATmega8进行下载烧录程序。

^{▲ 图1-3 选择MEGA8 开发板}

  下图显示了下载ATmega8 Bootloader过程。

^{▲ 图1-4 下载ATmega8 Bootloader过程}

 

§02 测试对ATmega8编程

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  利用在 利用Arduino Nano 对于另外的Arduino控制板下载Bootloader 中对于Arduino UNO（Nano）编程的接口来对于ATmega8进行编程。

1、下载接口

  下面是利用一块UART-TTL转换模块，来形成对ATmega8进行下载的电路。

^{▲ 图2-1 设计从UART-TTL模块到ISP -PIN5 之间的连接关系}

【表1 转接连接线的功能定义】

端口	PIN1	PIN2	PIN3	PIN4	PIN5
ISP端口	VCC	GND	RXD	TXD	RST
FT232端口	VCC	GND	TXD	RXD	DTR

  为了实现DTR与RST之间是通过0.1uF的电容连接，因此在连接线的RST与DTR中间串联了一个0.1uF的瓷片电容。

^{▲ 图2-2 接口中设置104uF}

2、测试下载程序

  利用Arduino IDE 编写一个小程序，可以完成对于ATmega8 的下载运行。

^{▲ 图2-3 对于ATmega8进行下载之后程序运行情况}

  测试程序代码：

/*
**==============================================================================
** TEST1.C:             -- by Dr. ZhuoQing, 2021-05-30
**
**==============================================================================
*/
#define ON(pin)                 digitalWrite(pin, HIGH)
#define OFF(pin)                digitalWrite(pin, LOW)
#define VAL(pin)                digitalRead(pin)
#define IN(pin)                 pinMode(pin, INPUT)
#define INP(pin)                pinMode(pin, INPUT_PULLUP)
#define OUT(pin)                pinMode(pin, OUTPUT)
const int led = 10;
//------------------------------------------------------------------------------
void setup(void) {
    OUT(led);
}
//------------------------------------------------------------------------------
void loop(void) {
    ON(led);
    delay(100);
    OFF(led);
    delay(100);
}
//==============================================================================
//                END OF FILE : TEST1.C
//------------------------------------------------------------------------------

 

※ 讨论总结 ※

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  根据 Programming ATmega8 Using Arduino IDE - Arduino Project Hub 所描述的方法，测试了在Arduino IDE中增加对于ATmega8的支持软件包，并利用Arduino Nano作为ISP模块对于ATmega8下载Bootloader。最后利用了一块USB-TTL UART模块测试了Arduino IDE对于ATmega8 的软件开发过程。

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■ 相关文献链接:

• Programming ATmega8 Using Arduino IDE - Arduino Project Hub
• 基于ATMEGA8的Arduino Nano（UNO）开发板
• 利用Arduino Nano 对于另外的Arduino控制板下载Bootloader
• 通过CH340G驱动的Nano ATMEAG328P驱动板初步测试

● 相关图表链接:

• 图1 ATmega8 DIP-28 管教分布图
• 图1-1 在附加开发版管理网址中增加MiniCore
• 图1-2 安装MiniCore开发板
• 图1-2 示例程序中的ISP程序
• 图1-3 选择MEGA8 开发板
• 图1-4 下载ATmega8 Bootloader过程
• 图2-1 设计从UART-TTL模块到ISP -PIN5 之间的连接关系
• 表1 转接连接线的功能定义
• 图2-2 接口中设置104uF
• 图2-3 对于ATmega8进行下载之后程序运行情况