Как запрограммировать Arduino Pro Mini с помощью программатора
В жизни начинающего ардуинщика рано или поздно наступает момент, когда хочется сэкономить на размере своего изделия, не жертвуя при этом функциональностью. И тогда Arduino Pro Mini – отличное для этого решение! За счёт того, что у этой платы отсутствует встроенный USB-разъём, она в полтора раза меньше Arduino Nano. Но для того, чтобы её запрограммировать, придётся приобрести дополнительный – внешний – USB-программатор. О том, как «залить» написанную программу в память микроконтроллера и заставить Arduino Pro Mini работать, и пойдёт речь в этой статье.
Инструкция по программированию Arduino Pro Mini программатором
1 Программатор для Arduino
Сначала пара слов о самом программаторе. Купить такой можно за 2 доллара в любом китайском интернет-магазине, например, в этом.
- Разъём типа USB-A используется, понятно, для подключения программатора к компьютеру.
- ISP-соединитель нужен для подключения к программируемой плате.
- Джампер JP1 контролирует напряжение на выводе VCC ISP-коннектора. Оно может быть 3,3 В или 5 В. Если целевое программируемое устройство имеет собственный источник питания, нужно убрать перемычку.
- Джампер JP2 используется для перепрошивки самого программатора; в данной статье этот вопрос не рассматривается.
- Перемычка JP3 нужна, если тактовая частота целевого устройства ниже 1,5 МГц.
- Светодиоды показывают: G – питание подаётся на программатор, R – программатор соединён с целевым устройством.
USBasp-программатор и назначение его частей
2 Установка драйвера для программатора
Подключим программатор к USB-порту компьютера. Скорее всего, через какое-то небольшое время операционная система сообщит, что ей не удалось найти драйвер для данного устройства.
Сообщение об отсутствии драйвера для USBasp программатора
В этом случае скачаем драйвер для программатора с официального сайта. Распакуем архив и установим драйвер стандартным способом. В диспетчере устройств должен появиться программатор USBasp. Теперь программатор готов к работе. Отключаем его от компьютера.
Установка драйвера для USBasp программатора
Если вы испытываете трудности с установкой драйвера для USBasp программатора, то вам поможет статья «Как установить драйвер для программатора USBasp в Windows 8 и Windows 10».
3 Схема подключенияArduino к программатору
Соединяем ISP-разъём программатора с выводами на Arduino Pro Mini согласно приведённой схеме.
Схема подключения Arduino Pro Mini к USBasp программатору
Воспользуемся макетной платой и соединительными проводами – это будет быстро и надёжно.
Плата Arduino Pro Mini подключена к USBasp программатору
Если вы планируете часто использовать платы Arduino Pro или Pro Mini в своей работе, то удобно будет спаять специальный переходник для быстрого подключения платы Arduino к программатору. На фото представлен мой вариант такого переходника.
Переходник для быстрого подключения платы Arduino Pro Mini к программатору USBasp
3 Настройка Arduino IDEдля работы с программатором
Открываем среду разработки Arduino IDE. Выбираем нужную плату через меню: Инструменты Плата Arduino Pro or Pro Mini (Tools Board Arduino Pro or Pro Mini).
Нужно также выбрать тип микроконтроллера, который задаётся через меню Инструменты Процессор. У меня это ATmega 168 (5V, 16 MHz), у вас может быть другой. Это обычно написано на самом корпусе микроконтроллера и хорошо видно под увеличительным стеклом.
Настройка Arduino IDE для работы с программатором
Выберем тип программатора: Инструменты Программатор USBasp (Tools Programmer USBasp).
Укажем тип программатора в Arduino IDE
4 Загрузка скетча в Arduinoс помощью программатора USBasp
Откроем скетч, который хотим загрузить в память микроконтроллера. Для примера пусть это будет мигание светодиодом: Файл Образцы 01. Basics Blink.
Подключаем программатор с подключённым к нему Arduino Pro Mini к компьютеру. Для того чтобы загрузить скетч в Ардуино с помощью программатора, можно поступить несколькими способами.
- Через меню Файл Загрузить через программатор.
- Используя сочетание клавиш Ctrl + Shift + U .
- Зажав клавишу Shift, нажать на кнопку со стрелкой вправо , которая обычно используется для загрузки скетча в память Ардуино стандартным способом.
Загрузка скетча в Arduino Pro Mini с помощью программатора USBasp
Это абсолютно эквивалентные способы, выбирайте самый удобный для себя. Это всё, программа «залита» в память микроконтроллера.
Обратите внимание
Если Arduino IDE выдаст предупреждение: warning: cannot set sck period. please check for usbasp firmware update. Не паникуйте, скетч всё равно записался в память микроконтроллера и будет работать.
Прошивка atmega328 с помощью usb-ttl конвертера ftdi232
В одной из своих «поделок» пришлось повозиться с увеличением срока автономной работы. Как бы я ни оптимизировал потребление питания, время «жизни» аккумулятора не дотягивал до необходимого. Даже в спящем режиме, миниатюрная arduino pro mini потребляет 10 мА. Поэтому я решил использовать atmega328 без лишних обвесов, которые присутствуют на плате и не нужны в моем проекте. Эти ухищрения принесли свои плоды – потребление тока упало до 10 мА в рабочем состоянии и 0.13 мА в спящем режиме. Все хорошо, но появилась новая задача – прошить микроконтроллер.
Подключение atmega328 к ttl конвертеру ftdi232
Для прошивки atmega328 идеально подходит usb to ttl конвертор ftdi232. Поскольку он имеет разъем DTR для соединения с reset микроконтроллера, не придется добавлять кнопок, которые обычно приходится нажимать во время загрузки прошивки. Конвертер будет полезен и при прошивке arduino pro mini, которую тоже не всегда удобно прошивать – приходится во время загрузки нажимать кнопку перезагрузки на плате arduino.
Схема подключения очень простая, кроме atmega328, понадобится только кварц на 16 мегагерц, три керамических конденсатора: два на 22 пф(соединяют кварц с минусом) и один на 0.1 мкФ (соединяет reset микроконтроллера с DTR ttl-конвертера). И для проверки работоспособности подключим светодиод через резистором на 300 Ом, которым будем «моргать». Ниже находится схема подключения:
Пример загрузки скетча через ttl конвертер ftdi232
Для проверки работоспособности схемы можно залить простой скетч из готовых примеров arduino ide, например, blink. Прошивка осуществляется, как и с обычной arduino: в платах нужно выбрать «arduino uno», а в портах – соответствующий com-порт, к которому подключен ttl-конвертер.
Послесловие
В статье описывается пример работы с atmega328, в которую уже прошит bootloader. Но часто микроконтроллеры продаются совсем пустые, в таких случаях необходимо сначала прошить атмегу загрузчиком. Залить bootloader в МК можно с помощью arduino, которая настроена и прошита как программатор ISP. Если дойдут руки и будет свободное время, то напишу подробную статью на эту тему.