Cómo grabar el gestor de arranque arduino en atemga328 ic y programarlo usando arduino ide

Todos sabemos que Atmega328 IC se usa en la placa Arduino UNO. Este IC es el cerebro de la placa Arduino. En realidad, los diseñadores de Arduino querían hacer una placa de prototipos práctica para los principiantes, por lo que organizaron todos los componentes de tal manera que cualquiera pueda acceder a todos los pines del Atmega328 IC y pueda programarlo con solo conectarlo a la computadora. La placa Arduino es muy popular para construir proyectos de pasatiempos. Pero en productos industriales o de consumo no es una buena idea usar la placa Arduino completa, por lo que podemos usar Atmega328 IC independiente, que se puede programar con Arduino IDE pero sin usar la placa Arduino.

En este tutorial, veremos cómo reemplazar la placa Arduino con Atmega328 IC y con algunos otros componentes. Para usar Atmega328 IC en lugar de arduino, primero tenemos que grabar Arduino Bootloader en él y luego lo programaremos usando FTDI o usando la placa Arduino. Este tutorial también ayudará a reemplazar el Atmega328 IC dañado de la placa Arduino. Además, al utilizar el circuito que se describe a continuación, puede construir su propia placa Arduino replicándola en PCB.

Componentes requeridos

1. Atmega 328 IC
2. Tablero de circuitos
3. LM7805
4. Cristal de 16 MHz
5. Condensadores cerámicos 22pF (2)
6. Condensador 10uF (2)
7. Resistencia de 10 K
8. Resistencia de 1k
9. Cables de puente

Opcionalmente, también puede usar el regulador de voltaje de 3.3v LM1117-3.3v para incluir un riel de 3.3v en su circuito.

Diagrama de pines de Atmega328

Descripciones de componentes

Parte de la fuente de alimentación

1. Regulador de voltaje de 5V: Atmega 328 IC funciona con una fuente de alimentación de 5V. Entonces, aquí, estamos usando LM7805 para obtener una salida de 5v, puede manejar hasta 30V como entrada. Si tiene un suministro de 5 V por separado, puede dejar este paso.
2. Condensadores: el condensador de 10 uF se utiliza en la parte de entrada y salida del 7805 para derivar cualquier componente de CA a tierra.
3. LED: Esto le mostrará que su salida de 5V está llegando.

Parte del microcontrolador

1. Atmega 328: este es nuestro componente principal en la placa de pruebas. Su diagrama de pines se muestra arriba.
2. Oscilador de cristal: Un cristal externo de 16MHz está conectado entre el Pin 9 y el Pin 10 del ATmega328. Este cristal se usa para darle reloj al microcontrolador para ejecutar las tareas más rápido.
3. Botón pulsador: Para restablecer el microcontrolador, se conecta un botón pulsador entre el pin 1 y GND. Normalmente, está conectado con 5v usando una resistencia de 10k.
4. LED: Un LED está conectado con el pin digital 13.

Este tutorial completo está dividido en tres partes para hacer su propio Arduino ejecutándose en una placa de prueba:

1. Construyendo el circuito Arduino en la placa de pruebas
2. Grabar el cargador de arranque en Atmega328 IC
3. Cómo programar Arduino Bootloader cargó Atmega 328 IC en la placa de pruebas.

Ahora explicaremos cada parte una a una.

Parte 1: Construyendo el circuito Arduino en la placa de pruebas

Paso 1: - Conecte la parte de la fuente de alimentación como se muestra en el diagrama de circuito y pruébela usando una fuente de alimentación externa al LM7805. Se verá así.

Paso 2: - Ahora, conecte la parte del microcontrolador como se muestra en el diagrama de circuito. Realice las conexiones con cuidado.

Paso 3: - Ahora, conecte la fuente de alimentación y la parte del microcontrolador mediante puentes. Tu circuito final se verá así.

Entonces, este es nuestro Arduino en placa. Puede implementar el mismo circuito en PCB usando herramientas simples como EasyEDA, etc. Ahora, tenemos que cargar el gestor de arranque en el nuevo Atmega 328 IC para que podamos comenzar a programar el IC.

Parte 2: Grabar el cargador de arranque en Atmega328 IC

¿Qué es el gestor de arranque y por qué lo necesitamos?

Bootloader es una pequeña pieza de código ejecutable que se almacena permanentemente en la memoria del microcontrolador. Esto ocupa menos de 1 Kb de memoria. Bootloader permite que el IC acepte el código de la computadora y lo coloque en la memoria del microcontrolador.

Tradicionalmente, todos los microcontroladores de Atmel se programan con la ayuda de programadores que tienen algunas conexiones elegantes. Bootloaders reduce la complejidad y nos permite una forma fácil y eficiente de programar el microcontrolador. Esto significa que puede programarlo simplemente usando un cable USB.

Cuando compra un nuevo Atmega 328 en el mercado, no tiene cargador de arranque. Entonces, para programar su Atmega328 usando Arduino IDE, primero debe cargar el cargador de arranque.

Para cargar el cargador de arranque, tenemos dos métodos:

1. Usando el programador USBasp
2. Usando la placa Arduino UNO

El segundo método es más fácil en comparación con el primero. Debido a que requiere menos conexiones y también la última versión de Arduino IDE no es compatible con los sofisticados programadores USBasp.

Entonces, en este tutorial cargaremos el cargador de arranque usando la placa Arduino Uno.

Cargue el cargador de arranque Arduino en el chip Atmega328

Paso 1: - Abra Arduino IDE. Vaya a Archivo -> Ejemplos -> ArduinoISP . Luego elija ArduinoISP. Como se muestra abajo.

Paso 2: - Ahora, debes cargar este código en tu placa Arduino. Elija el puerto com y la placa del menú de herramientas y presione el botón de carga.

Paso 3: - Después de ' Finalizar la carga' , desconecte la placa Arduino de la computadora y realice las conexiones de la placa Arduino con Atmega 328 como se muestra en el siguiente diagrama.

Paso 4: - Ahora, conecta la placa Arduino con la computadora. Abra Arduino IDE.

Vaya a Herramientas, elija la placa como Arduino / Genuine Uno, elija el puerto correcto para su placa. Elija Programador como "Arduino como ISP". No lo confunda con ArduinoISP. Ambos son diferentes.

Paso 5: - Ahora, vaya a Herramientas nuevamente y haga clic en Grabar cargador de arranque justo debajo de la opción Programador. Después de unos segundos, el cargador de arranque se carga correctamente. Si hay algún error al cargar, verifique las conexiones.

Consulte el siguiente video para comprender los pasos explicados anteriormente para cargar el cargador de arranque en Atmega 328 IC.

Su placa Arduino está lista para funcionar como placa Arduino real. Ahora, surge la pregunta de cómo programar Atmega 328 IC ? Eso lo discutiremos en nuestra próxima sección.

Parte 3: Cómo programar Arduino Bootloader cargado Atmega 328

El chip Arduino Atmega328 independiente se puede programar de muchas maneras.

1. Usando placa Arduino en blanco, es decir, placa Arduino sin Atmega 328 IC en ella.
2. Utilizando el módulo convertidor TTL de USB a serie (módulo FTDI).
3. Usando el programador USBasp (involucra muchas conexiones).

Aquí, lo programaremos usando dos métodos: convertidor de USB a serie y placa Arduino.

Programación del chip Atmega328 con placa Arduino

Paso 1: - Tome una placa Arduino sin chip Atmega328. Haga las conexiones de la placa Arduino con nuestra placa Arduino como se muestra en este diagrama.

Paso 2: - Conecte la placa Arduino con la computadora y abra el IDE de Arduino. Elija Arduino Uno del menú de la placa en Herramientas , Programador como USBasp y puerto de comunicación correcto de la placa.

Paso 3: - Comenzaremos cargando el programa Blink. Así que elija el programa de parpadeo de Ejemplos y presione el botón Cargar.

Ahora, puede ver que el LED en la placa comenzará a parpadear.

Programación del chip Arduino Atmega328 mediante convertidor de USB a serie

Paso 1: - Si no tiene placa Arduino. Este es el mejor método para programar su placa de pruebas Arduino .

Realice las conexiones como:

Pin RXD de FTDI -> Pin Tx de Atmega328 (pin 3)

Pin TXD de FTDI -> Pin Rx de Atmega328 (pin 2)

GND -> GND (pin 8)

5v -> Vcc (patilla 7)

Algunos módulos FTDI tienen un pin Reset, también conocido como pin DTR, que debe conectarse con el pin Reset de Atmega328 (pin 1). Si no hay un pin de reinicio en el módulo, no se preocupe, le daré la solución cuando programemos el chip.

Paso 2: - Ahora, conecte el FTDI con la computadora y abra el Administrador de dispositivos en el panel de control. Verá la sección Puerto, amplíelo. Si hay una marca amarilla delante del controlador, debe actualizar el controlador del módulo.

Si no hay ninguna marca, anote el número de puerto com y abra Arduino IDE. Vaya a Herramientas -> Puertos -> Seleccione la com que ha anotado.

Paso 3: - Ahora, cargaremos el programa blink en nuestro Breadboard Arduino . Vaya a Archivo -> Ejemplos -> Conceptos básicos -> Parpadeo . Elija Arduino Uno del menú de la placa en herramientas, programador como USBasp y puerto de comunicación correcto de la placa.

Luego presione el botón de carga.

Nota: Si su módulo FTDI no tiene un pin DTR, presione el botón Restablecer en la placa y presione el botón de carga. Manténgalo presionado si dice Compilando boceto... Suelte el botón tan pronto como diga Cargando...

Ahora, el programa se cargará con éxito en el chip Arduino Bootloader Atmega328.

A continuación se muestra el video para programar Atmega 328 IC sin usar la placa Arduino:

Lo hemos hecho con nuestro circuito Arduino de tablero de pruebas de bricolaje. Puede diseñar este circuito en PCB para hacerlo más compacto.