Программирование Arduino Pro Mini с использованием преобразователя USB-UART
в Ардуино 0 1,297 Просмотров
Arduino Pro Mini можно запрограммировать несколькими способами. К сожалению, самый простой способ — подключение к компьютеру через USB-кабель — невозможен из-за отсутствия USB-разъема.
Остается несколько трудоемких решений, одно из которых — использование преобразователя USB-UART, и об этом мы и поговорим в данной статье.
Конвертер FT232 USB UART
Точное название конвертера, который я использую — FT232 USB UART Board (Type A). Рассматриваемый преобразователь обеспечивает последовательную связь между Arduino и компьютером. Это, в свою очередь, можно использовать для программирования Arduino.
Также стоит отметить, что преобразователь имеет возможность питания программируемой платы — мы можем выбирать напряжение питания 3,3 В или 5 В, установив соответствующие перемычки.
Подключение конвертера к Arduino Pro Mini
Вам необходимо подключить Arduino Pro Mini и преобразователь по следующей схеме:
Все соединения необходимы, однако подключение источника питания (красный) к Arduino не является обязательным, если у него есть собственный источник питания.
Контакты последовательного интерфейса подключены обратным образом, т.е. RX и TX одного чипа, с TX и RX другого чипа соответственно. Последнее из соединений (вывод RTS на конверте и вывод DTR на Arduino) отвечает за автоматический сброс микроконтроллера. Это происходит при отправке скомпилированного кода в микроконтроллер.
Описанным способом можно управлять (писать и загружать код) в Arduino Pro Mini из Eclipse. Ниже приведен пример конфигурации, которую я использую:
Программирование arduino pro mini через uart
Большинство моделей Arduino «общаются» с компьютером через встроенный USB-UART конвертор. Но поскольку Arduino Pro Mini (ATMega 328) – это самая простая и дешевая плата Arduino, вспомогательного конвертера она не имеет. Купить USB-UART переходник для неё можно отдельно. Подойдет практически любой, главное чтобы напряжение на его выводах не превышало допустимого для платы Arduino уровня.
Как же подключить USB-UART переходник и загрузить через него программу в Arduino Pro Mini? Рассмотрим подключение Arduino Pro Mini к компьютеру через самый простой USB-UART переходник с чипом Prolific PL-2303
После установки драйвера соедините входы-выходы USB-UART переходника и Arduino платы по схеме:
GND GND («земля» в данном случае — это минус питания)
Vcc (вход питания) выход питания переходника (3,3V или 5V)
RxD TxD
TxD RxD
RxD – это сокращение от Received Data (приём данных), TxD – Transmitted Data (передача данных).
Запустите Arduino IDE , выберите номер COM-порта, к которому будет подключена Arduino Pro Mini.
Правильно укажите тип Arduino платы, учитывая и то, на какой частоте она работает!
ВАЖНО: Если уровень на входе RESET Arduino платы не изменится, загрузка программы в неё не начнется! Простой USB UART переходник не имеет дополнительного вывода, который можно использовать для переключения платы Arduino в режим программирования, поэтому кнопку RESET на ней понадобится нажимать перед загрузкой каждой программы. Обычно сразу же после компиляции, то есть тогда, когда в окошке Arduino IDE появиться надпись «Загружаем. «
Нажатие на кнопку RESET должно быть кратковременным!
Программирование платы Arduino Pro Mini таким способом поначалу потребует некоторой сноровки. Если не хочется «угадывать» момент нажатия кнопки, лучше сразу купить USB-UART переходник, позволяющий переключать плату Arduino в режим программирования автоматически.
Обычно для этого используется сигнал DTR (Data Terminal Ready) из USB-UART переходника! Но стоит заметить, что вывод DTR распаян далеко не на всех переходниках. Вывести этот сигнал с чипа можно самостоятельно, но важно учесть что:
1. Толщина выводов контроллера CP2102 всего 0,25мм, а шаг между ними 0,5 мм. Подпаять проводник к такому выводу без паяльной станции вы вряд ли сможете!
2. Сигнал желательно выводить не напрямую, а через конденсатор!
3. Штырёк USB переходника, который вы планируете использовать под вывод DTR, в первую очередь должен быть отсоединен от вывода, к которому он припаян изначально — для этого обычно достаточно лишь удалить часть ведущей к нему дорожки. После этого разумеется нужно проверить отсутствие проводимости в режиме «прозвонки»!
4. После пайки обязательно проверьте отсутствие замыканий между выводами контроллера!
Прошивка Про Мини через Ардуино / TTL / USBasp
Как залить скетч в Arduino Pro Mini, ведь на плате нет программатора, а следовательно и USB порта. Для загрузки кода можно использовать переходник PL2303HX USB To RS232 TTL Auto Converter Adapter Module (UART), использовать внешний USBasp программатор или плату Arduino Uno / Nano или Arduino Mega. Рассмотрим в этой статье все возможные варианты загрузки скетча в Ардуино Про Мини.
О чем следует знать при прошивке Про Мини
Существует две версии Arduino Pro Mini — одна работает от 3.3 Вольта с частотой 8 МГц, вторая версия работает от 5 Вольт с частотой 16 МГц. Это важно при подключении питания к микроконтроллеру, если плату с питанием 3.3 В подключить к 5В, то она выйдет из строя. Во-вторых, следует узнать поддерживает ли Про Мини автоматический сброс (наличие пина DTR) — для чего это важно расскажем далее.
Для этого проекта потребуется:
- Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- плата Arduino Pro Mini;
- USB-TTL конвертер / USBasp программатор;
- макетная плата;
- провода «папа-папа», «папа-мама».
Прошивка Arduino Pro Mini через Uno / Nano
Прошивка через другую плату Ардуино — более простой способ загрузки скетча в Pro Mini, при условии, что у вас есть в наличии Уно или Нано (Ардуино Мега тоже подойдет для этих целей). Вам не потребуется менять какие-либо настройки в Arduino IDE, достаточно будет подключить платы между собой, как на схеме ниже и закоротить проводом пины GND и RESET на контактах ICSP платы-программатора.
Как прошить Ардуино Про Мини через Ардуино Уно / Нано
После подключения Ардуино Уно к компьютеру в Arduino IDE, выбираем COM-порт, на котором сидит Уно и выбираем нужную модель Arduino Pro Mini. Далее нажимаем кнопку «Загрузить». Очень важная деталь! При начале компиляции скетча, необходимо нажать кнопку RST на плате Pro Mini, а когда начнется процесс загрузки — отпустить кнопку. Получается не всегда с первого раза, здесь от вас потребуется сноровка.
Прошивка Arduino Pro Mini через TTL (UART)
В Arduino Pro Mini не встроен USB-TTL мост, позволяющий плате общаться по последовательному соединению с компьютером. Поэтому для этого используют внешний USB-TTL (UART) программатор, который подключается к портам RX и TX Arduino и пинам питания. Перед загрузкой скетча Ардуино должен быть перезагружен, и для этого на платах есть пин DTR (Data Terminal Ready), который выполняет сброс.
Как прошить Ардуино Про Мини через USB-UART (TTL)
После подключения (согласно схеме, представленной выше), запускаем Arduino IDE, выбираем COM-порт, на котором сидит программатор и выбираем нужную модель Arduino Pro Mini (смотри картинку ниже). Далее нажимаем на кнопку «Загрузить». Если на Про Мини отсутствует пин DTR и не выполняется автоматический сброс, то сброс нужно производить вручную, нажав кнопку RST в момент компиляции скетча.
Загрузка прошивки с помощью USB-to-UART TTL конвертера
Если TTL программатор определяется как «неопознанное устройство», то скачайте и установите на компьютер драйвер для чипа, на базе которого построен модуль, например, CP2102, CH340/341, FT232 и т.д. И не забывайте, что существует две версии микроконтроллера Pro Mini — одна работает от напряжения 3.3 Вольта с частотой 8 МГц, вторая версия работает при напряжении 5 Вольт с частотой 16 МГц.
Прошивка Arduino Pro Mini через USBasp
Перед использованием модуля, следует установить драйвера на компьютер. Скачайте драйвера для вашей модели программатора с официального сайта и установите их стандартным способом. После этого подключите программатор к компьютеру и убедитесь, что в диспетчере устройств появился USBasp программатор. Теперь можно подключать внешний USB-программатор к Arduino Pro Mini.
Как прошить Ардуино Про Мини через USBasp программатор
Соедините ISP-разъем программатора с пинами на Pro Mini согласно схеме, размещенной выше. Контакты должны быть надежными — воспользуйтесь для этого макетной платой и коннекторами. После подключения, зайдите в приложение Arduino IDE, выберите COM-порт, на котором висит USB программатор, вашу версию микроконтроллера Arduino, а также тип программатора (смотри картинку выше).
Загрузка прошивки в Arduino IDE с помощью USBasp
Для загрузки программы в плату (см. картинку выше) зайдите на вкладку «Скетч» в Arduino IDE и нажмите «Загрузить через программатор». При работе с программатором могут возникать ошибки при загрузке скетча. Чтобы их исправить проверьте надежность соединения USBasp с микроконтроллером, попробуйте вставить программатор в другой USB порт или переустановить драйвер для модуля USBasp.
Заключение. Все рассмотренные способы прошивки Arduino Pro Mini можно использовать и для прошивки других плат семейства Arduino. Кроме того, имея под рукой программатор вы можете не только загружать скетчи в микроконтроллер, но и выгружать скетчи из Arduino на компьютер. Что может быть весьма полезно.