Arduino でAVRプログラムライター

先回、ArduinoのIDEに同梱されているスケッチでAVRプログラマを作成できると知識だけで(無責任に)書いたのだが、本当にできるんだろうね、と検証してみたので結果を書いておく。

結果  できました。

前置き:
ATMELのサイトを眺めてみると、もっとも安価でかつポピュラーな純正プログラムライターはATMEL AVRISP MK2 なるものだが、価格は、とみると$34となっている。 本格的に開発に使おうとするならAVRDragonというのが良さげだが、これが$49.

MK2はArduino Unoの値段とほぼ同じ。 またAdaFruit.com でAVRプログラマシールドなるものを売っているが、シールドにZifソケットや328Pチップをつけてくれているとは言え、$17. これにArduinoを購入することになるので$50くらいの出費になる。これまたAVRDragonとほぼ同じ値段。

Arduino Proとか$10くらいの廉価品を買ってきてセットアップすれば本格的なライターより安くは組めるだろうが同じくらいの出費をするなら専用ライターを買ったほうが良いに決まっている。(Atmel Studioという統合型のIDEでデバッグなどにそのまま使える) Arduinoを使ってAVRプログラマを作成するというのはどこかに使っていないArduinoが転がっていて、かつAVRとC(++)をちょっと試してみようか、という状況ならともかく、普通はなるべく安いライターを探すことをまず考えるだろう。ま、arduinoを使えば、AVRに挫折したときに改めてArduinoとして再利用できる、という利点はある。実はAvrdudeを使えばプリンタ用のパラレルポートから直接ワイヤーを配線してAVRマイコンをプログラムすることが可能(つまりライターすらいらないの)だそうだが、最近のパソコンではパラレルポートなど実装していない。 (追記:amazon.comで$6のUSB ISPプログラマを売っているのを見つけた。現在のところこれが最安値)

本文
で、自分の場合、うっかり買ってしまったArduino Microという小さなArduino boardが手元に転がっていた。 そこで、このArduino Microに Arduino IDEのメニューのSampleの中から”Arduino ISP”というサンプルスケッチをアップロードし、このプログラムの中に書いてある通りにブレッドボードに配策し、試してみても動かない。

延べ4時間くらい、はまってしまったのだが、ネットを調べて最終的にはマイコンチップをプログラムできるようになった。 要点をかいつまんで書いておく。
1.Arduino MicroはArduino Leonardと同じく32u4というマイコンチップを使っている。 従前のArduinoが使っていたAtmega328Pというチップではない。このため、DigitalPinに対する入出力ポートの割り付けが従来とは異なっている。
2.このため、上記のスケッチで #define RESET SS となっている部分はUnoなどではPin10があてがわれるが、マイクロとLeonardではPin17に定義されている。 このPin17、RX_LEDへと接続されてしまっているので、上の表記は #define RESET 10 とPin 10に明示的に変更してやる必要がある。
3.同じようにSPI用のピン3本(MOSI,MISO,SCK) スケッチ上のコメントでは11,12,13の3つの出力に接続するような指示になっているが、Micro (Leonardも)の場合、SPIはこれらのピンにはマッピングされていない。幸いなことにMicroの場合、MOSI,MISO,SCKの3本がヘッダーピン配列に物理的に存在しているので、ここに接続してやることになる。(Leonardの場合はUnoと同じヘッダーピン配置というのが災い?してこれらのピンは存在しないので、ICP用の6本ピンヘッダーの当該PINにそれぞれ接続することになる。(ただし、ResetはPin10に接続)

回路図的にはこんな感じ。

Arduino Micro as AVRISP

Arduino Micro as AVRISP ダブルクリックで大きな図を見る

実際のブレッドボードへの配策はこんな感じ。

AVR ISP using Arduino Micro (at left)

AVR ISP using Arduino Micro (at left)左のArduinoMicroで右のATmega168をプログラムする図

手順だけ羅列すると
1.Arduino のSample sketchからArduino ISP をIDEに読み込み、#define reset SS を #define reset 10と書き換える。
2.”Arduino as ISP”スケッチをArduino Microにアップロード
3.上のようにワイヤを配策。LED3点については無くてもOK(だがあると恰好よい)
4.CファイルをAVR-GCCでコンパイルし、生成できたHEXファイルをAVRDUDEを使ってアップロード, あるいはArduino IDEでスケッチを作成、sift-Uploadでターゲットをプログラム。(この部分の説明は記事を改めていずれそのうち)

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