SHIELD ARDUINOISP MULTI 1

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1 Stefano Busnelli (IlGuru) SHIELD ARDUINOISP MULTI 27 August 2015 Sommario Una shield per Arduino Uno R3 per programmare gli AVR in modalità ArduinoISP. Descrizione Scrivo questo articolo dopo aver acquistato un AVR AtMega328-PU senza bootloader, ed avendo faticato un po' per programmarlo con "Arduino Uno R3" ed lo sketch ArduinoISP distribuito con l'ide. Se il micro acquistato non ha i vari fuses interni settati come si deve, ad esempio il clock interno abilitato, risulterà impossibile programmarlo con lo sketch ArduinoISP ed i collegamenti descritti nel sito perché il micro vorrebbe essere governato da un segnale clock esterno. Cercando informazioni in rete, su Phil's Arduino Tutorial Site ho trovato una versione modificata di ArduinoISP liberamente scaricabile chiamata ArduinoISP Multi che si occupa di generare anche un segnale di clock a 8MHz da applicare al pin 9 del ATmega328 (o al pin XTAL1 del micro da programmare) e prelevabile dalla presa 9 della scheda Arduino Uno R3. Lo zip contiene uno sketch chiamato ArduinoISP_Multi_rc_1.ino, che una volta compilato e inserito nella scheda, trasformerà Arduino Uno in un ISP che fornirà questi segnali: PIN SEGNALE 13 SCK 12 MISO 11 MOSI 10 RESET 9 CLOCK a 8 MHz 8 LED Errore 7 LED Programmazione 6 LED Hearthbeat Con questa funzionalità in più, che il micro abbia il clock interno abilitato, che si aspetti un segnale esterno o che si aspetti di avere un quarzo collegato, non avrà più importanza e si riuscirà comunque a leggerne il contenuto, a scriverci un bootloader e/o a programmarlo. E' anche utile ad SHIELD ARDUINOISP MULTI 1

2 esempio quando ci si ritrova per le mani un micro che è stato programmato tanto tempo prima e non ci si ha più memoria di che cosa contenga, quale sia la sorgente di clock impostata ecc... In questo modo si possono resuscitare anche i micro brickati. A questo punto, non mi è rimasto altro da fare che prendere Kicad realizzare uno shield per la scheda Arduino Uno da utilizzare ogni volta che capita tra le mani un micro senza bootloader. La scheda Lo schema elettrico che ho realizzato è questo: ArduinoISP_Multi_UnoR3.sch.png Layout dello shield e posizionamento componenti: SHIELD ARDUINOISP MULTI 2

3 ArduinoISP_Multi_UnoR3-F_SilkS.png Gli 8 pin del lato superiore andranno inseriri nelle prese dal 13 al 6 della scheda Arduino Uno R3 I 4 pin del lato inferiore invece andranno inseriti nelle prese Reset, 3.3V, 5V e GND. Ho aggiunto una presa ICSP affiancata da altri 2 pin per il segnale di clock a 8MHz e la massa, così si possono esportare tutti i segnali su una eventuale millefori o ulteriore shield da montare su questa. In questo modo si possono realizzare delle estensioni, ad esempio per programmare altri AVR con package diversi dal DIL-28 oppure per implementare un programmatore HIGH VOLTAGE applicando 12 volt al pin di reset con cui recuperare un micro a cui è stato disabilitato tramite il relativo fuse il pin di reset rendendolo non più programmabile con i normali programmatori. La piedinatura è la seguente: ISP.png Lato componenti e ponticelli: SHIELD ARDUINOISP MULTI 3

4 ArduinoISP_Multi_UnoR3-F_Cu.png Lato rame: ArduinoISP_Multi_UnoR3-B_Cu.png Dopo Dremel, Press 'n Peel, Ferro da stiro, Cloruro ferrico, Acetone, ecc.. il risultato è questo: SHIELD ARDUINOISP MULTI 4

5 IMG_ _ jpg Vabeh, il PCB disegnato è sempre più bello del risultato finale realizzato con metodi casalinghi. SHIELD ARDUINOISP MULTI 5

6 IMG_ _ jpg E' vero, come C1 ho messo un elettrolitico da 10μF invece che da 22μF, ma va bene lo stesso. Prova di funzionamento con avrdude Apro cmd e mi posiziono nella cartella principale dei tools avr di Arduino: cd Files (x86)\arduino\hardware\tools\avr C:\Program Proviamo a collegare solo Arduino Uno: avrdude -C.\etc\avrdude.conf -v -v -p atmega328p -c arduino -PCOM8 -b SHIELD ARDUINOISP MULTI 6

7 avrdude-000.png Ora con lo shield ed il montato il micro che ho comprato, un ATMEGA328-PU. SHIELD ARDUINOISP MULTI 7

8 IMG_ _ jpg Questo è diverso da quello montato di default su Arduino Uno, che è l' ATMEGA328P-PU. E' identico in tutto e per tutto, tranne per il fatto che non è la versione pico power, ed ha un numero identificativo interno diverso: AVR SIGNATURE ID ATMEGA328P-PU 1E 95 0F ATMEGA328-PU 1E avrdude -C.\etc\avrdude.conf -v -v -p atmega328 -c arduino -PCOM8 - b19200 SHIELD ARDUINOISP MULTI 8

9 avrdude-001.png Se nel parametro -p specifico la versione "P" dell'atmega328, ottengo il messaggio d'errore: avrdude -C.\etc\avrdude.conf -v -v -p atmega328p -c arduino -PCOM8 - b19200 SHIELD ARDUINOISP MULTI 9

10 avrdude-002.png AVRDUDE ha letto il Device signature 0x1e9514 mentre si aspettava 0x1e950F quindi sta leggendo effettivamente il micro montato sullo shield. SHIELD ARDUINOISP MULTI 10

11 Funzionamento con l'ide Arduino Vale tutto ciò che è descritto nella guida ufficiale di Arduino, cambia solo il fatto che non ci sono collegamenti da fare perché il micro viene montato sullo shield, e lo sketch da caricare su Arduino UNO che è la versione scaricata e non quella distribuita con l'ide: Arduino ISP In sintesi dall' IDE di Arduino: Strumenti->Scheda->Arduino Uno Strumenti->Programmatore->Arduino as ISP File->Carica tramiteun programmatore o in alternativa CTRL+MAIUSC+U Note Con lo shield montato non è possibile programmare la scheda Arduino UNO nemmeno se è selezionato Strumenti->Programmatore->ArduinoISP La versione di IDE con cui ho fatto le prove è la 1.6 La versione di avrdude con cui ho fatto le prove è la distribuita con l'ide Ho inserito il progetto Kicad sul mio repository GitHub Versione del documento: 1.6 Estratto da " SHIELD ARDUINOISP MULTI 11