Прошивка grbl 1.1. скачиваем и загружаем в arduino

Обзор платы Arduino UNO R3 ATmega328P ATmega16U2.

Перед вами обе стороны Arduino UNO R3

Плата Arduino UNO R3 состоит из:

1. Микроконтроллер ATmega328P в качестве главного процессора.

2. Микроконтроллер ATmega16U2 для связи с компьютером через USB порт.

3. USB разъем для загрузки программ и подачи питания на плату.

4. Разъем для подключения от внешнего источника питания.

5. ICSP разъем для прошивки ATmega16U2.

6. ICSP разъем для прошивки ATmega328P.

7. Шина питания.

8. Шина аналоговых входов.

9. Две шины цифровых входов-выходов

10. Кнопка сброс (RESET)

11. Светодиод питания.

12. Светодиоды передачи данных по UART (RX, TX).

13. Светодиод подключенный к 13 контакту платы.

Описание пинов и распиновка платы Arduino Nano

На рисунке показаны номера и назначения контактов Arduino Nano (вид со стороны, на которой расположен микроконтроллер Atmega328):

Каждый из 14 цифровых контактов Nano может быть настроен как вход или выход с помощью функций pinMode (), digitalWrite () и digitalRead (). Контакты работают при 5 В. Каждый вывод имеет подтягивающий резистор 20-50 кОм и может выдерживать до 40 мА. Некоторые пины имеют специальные функции:

• Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Контакты используются для приема (RX) и передачи (TX) данных TTL. Эти контакты подключаются к соответствующим контактам последовательного чипа FTDI USB to TTL.
• Внешнее прерывание: 2 и 3. Эти выводы могут быть настроены на запуск прерывания по наименьшему значению, по нарастающему или спадающему фронту или при изменении значения. Подробнее см. Функцию attachInterrupt().
• ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Любой вывод обеспечивает 8-битный ШИМ с помощью функции analogWrite().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Эти контакты используются для связи SPI, которая, хотя и поддерживается оборудованием, не включена в язык Arduino.
• Светодиод: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если вывод имеет высокий потенциал, светодиод горит.

Платформа Nano имеет 8 аналоговых входов, каждый с разрешением 10 бит (т. Е. Может принимать 1024 различных значения). Стандартно контакты имеют диапазон до 5 В относительно земли, однако верхний предел можно изменить с помощью функции analogReference (). Некоторые пины имеют дополнительные функции:

I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL). Связь I2C (TWI) осуществляется через контакты. Для создания используется библиотека Wire.

Дополнительная пара штифтов платформы:

• AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Используется с analogReference().
• Сброс настроек. Низкий уровень сигнала на выводе перезапускает микроконтроллер. Обычно он используется для подключения кнопки сброса на плате расширения, которая предотвращает доступ к кнопке на самой плате Arduino.

Расшифровка цвета

– серый цвет – физический вывод микроконтроллера Atmega328;

– светло-серый цвет (PD0, PD1 и т д.) – номер порта микроконтроллера, доступный для программ на ассемблере;

– зеленый цвет (ADC0 и т д.) – номера аналоговых выводов;

– синий цвет – контакты портов UART и SPI.

Назначение и обозначения выводов

USB – это USB-порт, предназначенный для подключения ардуины к компьютеру через USB-кабель (требуется разъем USB Mini-B).

VIN – сюда можно подавать питание от внешнего блока питания 7-12 В (блок питания приобретается отдельно). Напряжение будет подаваться на стабилизатор и упадет до 5 В. Поэтому оптимально на этот вывод подать примерно 9 В.

5V – через этот вывод можно запитать плату и от источника питания 5 вольт, однако напряжение должно быть более-менее стабильным, так как оно подается напрямую на микроконтроллер (стабилизатор не задействован), а значит высокое напряжение может убить основной микроконтроллер.

На этот вывод будет зафиксировано напряжение 3,3–3,3 В, которое генерируется внутренним стабилизатором платы. Этот вывод необходим для подключения некоторых внешних устройств, которым для работы требуется 3,3 В, обычно всех типов ЖК-дисплеев. Однако максимальный выходной ток не должен превышать 50 мА.

GND – Земля (заземляющий контакт).

AREF – это опорное напряжение для аналоговых входов. Используется по мере необходимости (настраивается с помощью analogReference()).

IOREF – позволяет узнать рабочее напряжение микроконтроллера. Редко используемый. На китайских столах он полностью отсутствует.

Reset – сбросить микроконтроллер, подать низкий уровень на этот вход.

SDA, SCL – вывод интерфейса TWI / I2C.

D0… D13 – цифровые входы / выходы. На контакте D13 висит встроенный светодиод, который загорается, если на контакте D13 ВЫСОКИЙ.

0 (RX), 1 (TX) – вывод порта UART (последовательный порт).

A1… A5 – аналоговые входы (также могут использоваться как цифровые).

Внешний вид платы Arduino Nano с подписанными выводами

Здесь:

Светодиоды RX + TX – светодиоды – мигают, когда данные передаются через последовательный порт UART (контакты RX и TX).

Кнопка сброса – кнопка перезапуска микроконтроллера;

(другие номиналы см выше)

FTDI USB Chip – микросхема FTDI FT323RL, используемая для подключения Arduino к компьютеру через USB-кабель. Со стороны Arduino это последовательный интерфейс. Этот интерфейс будет доступен на компьютере как виртуальный COM-порт (драйверы для микросхемы FTDI, обычно входящие в состав Arduino IDE, должны быть установлены).

Будет интересно Самые популярные проекты на Arduino

Схематично это выглядит так:

Номер пина, название, тип и описание пинов:

Сборка схемы прошивки загрузчика

Чтобы загрузить код загрузчика из Arduino Uno в пустой ATmega328P-PU, потребуется небольшая схема прошивки загрузчика. Комплектующие, необходимые для схемы загрузчика, перечислены ниже (вам может также понадобиться несколько перемычек).

Ниже приведена очень простая принципиальная схема прошивки загрузчика AT328P-PU

Часть генератора состоит из X1, C1 и C2; обратите внимание, что кварцевый резонатор X1 должен быть на 16 МГц, а не на 20 МГц. Несмотря на то, что AT328P-PU может использовать кварц 20 МГц, для процесса прошивки загрузчика требуется работа на 16 МГц

R1 – это подтягивающий резистор для вывода Reset; а C3 – это обычный конденсатор фильтра питания.

Подписи, расположенные слева на принципиальной схеме, указывают на контакты Arduino Uno, к которым должен быть подключен каждый вывод. Эти соединения показаны на фотографии макетной платы, приведенной под схемой. Подписи цветов проводов на схеме соответствуют цветам перемычек на фотографии.

Соберите схему прошивки загрузчика, но пока не подключайте её к Arduino Uno.

Схема прошивки загрузчика в AT328P-PUArduino Uno, подключенная к макетной плате прошивки загрузчика в AT328P-PU

Как прошить Arduino PRO Micro 32u4. Обзор платы.

Привет друзья!

Так как у меня имеется несколько проектов, на базе Arduino PRO Micro.

То для тех, кто еще не знаком с этой платой, кратко расскажу о главных моментах, и покажу как ее прошить.

Плата построена на базе микроконтроллера ATmega32u4, который работает на частоте 16 МГц. Как и большинство плат Arduino, прошивается напрямую через USB, без использования программатора.

Микроконтроллер имеет 32 КБ Flash памяти, 2,5 КБ оперативной памяти, и 1 КБ энергонезависимой памяти.

Главной особенностью платы является наличие USB интерфейса, благодаря которому, плата может работать как: джойстик, клавиатура, или как мышь.

На плате имеется 18 контактов, которые можно использовать как цифровые входы или выходы.
9 из них могут работать как аналоговые входы, и 5 из них могут работать как ШИМ выходы.

Для связи имеются шины: SPI, I2C, и UART. Они могут пригодиться для подключения: различных дисплеев, датчиков температуры, влажности, давления. Модулей GSM, GPS, Bluetooth, да чего угодно. При необходимости, можно программно создавать дополнительные линии связи, на любых свободных контактах.

Плату можно питать двумя способами: от 5 вольт через USB разъем, или через контакт RAW, подключив от 6 до 12 вольт.

На плате имеется светодиод для индикации питания, и еще два светодиода для индикации каналов RX и TX.

Как и остальные платы Arduino, Arduino PRO Micro прошивается при помощи приложения
Arduino IDE.
Загрузим на нее стандартный пример Blink, который находится во вкладке Файл/Примеры/Basics/Blink.

В скетче 13 пин назначен как выход, и каждую секунду 13 пин переключается, то на высокий, то на низкий уровень. Дело в том, что на плате отсутствует 13 пин, как же как и сам пользовательский светодиод.
Поэтому укажем любой другой имеющийся на плате пин, например первый, и будем подключать светодиод к нему.

Подключаем плату к USB компьютера.
Во вкладке Инструменты выбираем пункт Arduino/Genuino Micro

А также выберем ком порт, к которому подключена плата.

У меня ком порт 31, у вас ком порт может быть другой.
Теперь нажимаем кнопку загрузить, и дожидаемся завершения загрузки.

Подключаем светодиод к первому пину, а второй его конец к минусу.

Максимально допустимая нагрузка на 1 пин составляет 40 миллиампер, а общая нагрузка на все пины не должна превышать 500 миллиампер, поэтому добавим в цепь сопротивление от 200 до 500 ом, чтобы не вывести из строя выход микроконтроллера, или сам микроконтроллер.

Загрузка первого скетча: разумеется, мигаем

1. Чтобы подтвердить работоспособность макета простейшей схемы программирования и проверки работы, откройте скетч «Blink» из базовых примеров, включенных в Arduino IDE.

   Скетч «Blink«

2. После выбора правильного COM порта скомпилируйте и загрузите в AT328P-PU скетч «Blink«.
   Скетч «Blink»
   Первая попытка прошивки скетча Blink не удалась; можете увидеть, почему произошел сбой? Подсказка: посмотрите на правый нижний угол окна IDE выше, и сравните его с тем же участком окон IDE на скриншотах ниже (на которых прошивка удалась).

   Компиляция скетча BlinkПрошивка скетча Blink
   Конечно, причина неудачи первой попытки прошивки заключается в неправильном выборе COM порта: был выбран COM3, вместо правильного COM6.

Создаем скетч для Arduino Nano

После этого мы можем поступить двумя способами. Первый — добавить код управления светодиодом вручную и его скомпилировать, или второй — выбрать готовую заготовку в Arduino IDE.

Если мы идем по первому пути — мы должны добавить следующий код в наше приложение:

int redPin = 12;

void setup() {
  // initialize Leds
  pinMode(redPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(redPin, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(redPin, LOW);
  delay(1000);
}

Второй вариант — это выбор уже готового проекта в нашей IDE. Для этого нужно сделать следующее.

File → Examples → 01. Basics → Blink
(Файл → Примеры → 01. Основы → Моргание)

После чего мы увидим код в нашем окне программы:

И здесь важный момент — нужно нажать стрелку сверху, чтобы скомпилировать скетч. После чего вы увидите надпись «Компиляция скетча» (Compiling sketch…) слева и справа процентную шкалу. В свою очередь стрелка запуска сверху поменяет свой цвет:

После этого светодиод начнет мигать.

Внимательно следите в программе за тем какие цифровые выводы вы указываете, т.к они должны соответствовать схеме подключения деталей.

Скетчи на ATtiny84

Итак, у нас Arduino Uno. Как же нам запрограммировать нашу «тиньку»? Для этого используется такое устройство, как программатор. Он необходим для того, чтобы залить в контроллер прошивку.
Мы можем превратить в него нашу Arduino. И делается это элементарно, путем заливки скетча ArduinoISP.

Делаем программатор и собираем схему

Открываем соответствующий скетч «Файл → Примеры → ArduinoISP» и заливаем его. Все, превращение завершено. Теперь необходимо правильно собрать схему, чтобы прошить «тиньку». Обратимся к коду скетча, который был только что залит. Даже не к коду, а к комментарию перед ним.

Сначала подключим светодиоды таким образом, как описано в комментарии, не забывая резисторы. После сборки схемы и подачи питания, светодиод, подключенный к пину 9 «Heartbeat» будет моргать, обозначая нормальное функционирование. Если этого не произошло, то ищите ошибки в подключении.

Теперь надо подключить пины 10-13 к ATtiny. Чтобы узнать распиновку последней, обратимся к даташиту, который можно скачать с сайта Atmel , производителя этих контроллеров. На второй странице расположена картинка, описывающая распиновку.
Основываясь на даташите и комментарии из скетча, можем составить следующую таблицу подключения:

Теперь подключим светодиод и переменный резистор.
Резистор необходимо подключить в пину №6 (PA7), поскольку этот пин может быть входом для аналого-цифрового преобразователя, а светодиод — к любому другому, например, к 10 (PA3).

О нумерации пинов

Стоит немного рассказать о различии нумерации пинов в Arduino и при использовании «чистого» С. В Arduino пины нумеруются последовательно и исключаются системные (питание, земля и т.д.), а в реальности все немного иначе. Все выводы контроллера можно охарактеризовать двумя парметрами: номер порта (порт А, порт В и т.д.) и номер вывода (1..8).

На сайте Arduino можно найти карту пинов. Она выглядит следующим образом:

Для используемой нами ATtiny84 нумерация будет аналогична. В библиотеке Arduino-tiny, о которой речь пойдёт далее, можно найти следующую таблицу соответствия:

// ATMEL ATTINY84 / ARDUINO
//
// +-\/-+
// VCC 1| |14 GND
// (D 0) PB0 2| |13 AREF (D 10)
// (D 1) PB1 3| |12 PA1 (D 9)
// PB3 4| |11 PA2 (D 8)
// PWM INT0 (D 2) PB2 5| |10 PA3 (D 7)
// PWM (D 3) PA7 6| |9 PA4 (D 6)
// PWM (D 4) PA6 7| |8 PA5 (D 5) PWM
// +—-+

В соответсвии с назначением каждой ножки контроллера, аналоговые пины (те, у которых есть вход АЦП) нумеруются в скетче по каналу АЦП.
Напримем, пин сфизическим номером 11 может быть входом для второго канала АЦП (ADC2), поэтому в скетче он будет называться A2.

Теперь необходимо научить среду программирования Arduino понимать тот факт, что мы используем другой контроллер.

Учим среду разработки

Первым делом необходимо скачать библиотеку arduino-tiny , содержащую в себе все необходимое.
Далее заходим в настройки Arduino и смотрим расположение папки со скетчами.

Переходим в эту папку и создаем там новую с названием «hardware». А в ней еще одну, «tiny». Копируем содержимое скачанного ранее архива в эту папку.
И последнее действие — переименовываем файл «Prospective Boards.txt» в «boards.txt». Теперь перезагружем среду разработки и идем в меню «Сервис → Плата».

Можно видеть, то добавилось много новых пунктов.

Программируем ATtiny84

Выбираем в качестве нужного устройства «Сервис → Плата → ATtiny84 @ 8 MHz (internal oscillator; BOD disabled)» поскольку у нас нету внешнего кварца, который задает частоту работы контроллера. В качестве программатора выберем — «Сервис → Программатор → Arduino as ISP».

В качестве кода берем уже написанный нами код для светодиода и подстроечного резистора и изменяем там номера пинов.

// Номер пина для светодиода
// Номер аналогового пина
// В эту переменную считываем значение с аналогового входа
// Настраиваем пин светодиода на выход
// Считываем значение
// val содержит значение из диапазона 0..1023, а диапазон значений для analogWrite
// 0..255. Для этого делим val на 4

Прошивка Arduino Pro Mini с помощью специального программатора

Купить специальный программатор можно здесь. Стоит он меньше одного доллара. Если вы часто используете ардуино про мини, то этот программатор сильно упростит и ускорит прошивку.

Для преобразования USB-to-Serial используется микросхема CH340. Что бы она определялась компьютером правильно необходимо установить специальный драйвер. Скачать и установить драйвер CH340

Прошить ардуино с помощью программатора очень просто. Нужно подключить программатор к Arduino Pro Mini следующим образом:

Подключаем программатор к компьютеру и проверяем, что он не требует драйверов. Если же он определяется как «неопознанное устройство» скачайте и установите драйвер. Его легко найти, набрав в поисковике «*модель вашего программатора* драйвер». Например «CP2102 драйвер». Далее запускаем Arduino IDE. Выбираете модель вашей платы. Потом переходим в меню Инструменты -> Программатор и выбираете ваш программатор. Далее открываете нужный вам скетч и загружаете его с помощью пункта в меню Скетч -> Загрузить через программатор.

Если ваш программатор не поддерживает программный сброс, то вам придется вручную нажать кнопку перезагрузки на вашей Arduino Pro Mini в момент компиляции скетча. Это нужно сделать сразу как только в Arduino IDE появится строка, что скетч скомпилирован.

Вот и все. Мы успешно прошили Arduino Pro Mini с помощью программатора.

Вы скачали драйвер, установили, но ардуино все равно не шьется

Проблема может быть как и с завода, так и по вине пользователя, это не суть важно. Что делаем

Переходим ко второму способу.

Но на всякий прикрепляю дрова для CP2102

Программатор требует установки драйверов, проблем с этим не у меня, не у других замечено не было, просто ставьте драйвер на CP2102, либо тот, который предлагает производитель.

Это обычный USBasp, самый распространённый программатор AVR микроконтроллеров. Стоит на али те же копейки.

Программатор имеет стандартный 10-ти контактный разъем, однако в комплекте можно купить переходник на 6-ти контактный. Его конечно можно изготовить и самому или подключить просто проводами, однако так значительно проще и удобнее.

Прошивка осуществляется не стандартным способом. Для начала идем в Инструменты>Программатор>USBasp

Далее Скетч/Загрузить через программатор.

Как и говорил, тут я описываю проблемы, с которыми столкнулся я. Этот программатор так же требует драйверов. Найти их не сложно. Однако связываясь с китайцами с целью экономии, нужно быть готовым к неожиданным поворотам. Лично я, при работе с этим программатором, столкнулся со следующей проблемой, которую когда-то описывал на радиокоте:

Над решением беды бился долго, и нашел лишь на забугорных форумах. И так:

vendor >product >mi (hex format) = оставить пустымmanufacturer name = VOTIdevice name = USBasp

8 )Сохраняем сгенерированный файл по пути:LibUSB-64bitlibusb-win32-bin-1.2.1.0inamd64 – если у вас 64-х разрядная система илиLibUSB-64bitlibusb-win32-bin-1.2.1.0inx86 – если 32-х разрядная

9)Жмем install now10) Система уведомит, что драйвер не из проверенных источников. Жмем «Все равно установить» 11)Начнется установка драйвера. В процессе установки услышим звук отключения и подключения USB устройства. По окончанию установки жмем ОК.

Ещё несколько советов

Если на выводах RX и TX висит какое-то исполняющее устройство — ардуинка не прошьется. Сначала прошивайте, потом подключайте на эти выводы необходимое устройство.

На этом все, Надеюсь информация будет кому-то полезна.Всем удачи в творчестве!

Настраиваем Arduino IDE

Запустить Arduino IDE, выбрать плату (Инструменты\плата\»ваша плата»). См. первый скриншот.

Выбрать порт: инструменты\порт\«COM отличный от COM1, например COM3, COM5…»
См. второй скриншот.Какой именно порт вы могли видеть при первом подключении Ардуино к компьютеру.
Примечание: если у вас только СОМ1 — значит либо не встали драйвера, либо сдохла плата.

Как пример — библиотека для дисплея на чипе TM1637, смотрите скриншот

В папке libraries должна появиться папка TM1637, в которой есть папка examples, и два файла с расширениями.h и.cpp . Эти два файла должны быть в каждой библиотеке.

Второй способ. Папка с библиотекой кладётся в папку со скетчем. Тогда скетч, использующий библиотеку, сможет ей пользоваться. Но для остальных скетчей эта библиотека будет недоступна!

Основные ошибки при прошивке Arduino (FAQ)

Элементы платы

Микроконтроллер RP2040

Платформа Arduino Nano RP2040 Connect выполнена на одноименном чипе RP2040 от компании Raspberry Pi Foundation. Кристалл содержит двухъядерный процессор на архитектуре ARM Cortex M0+ с тактовой частотой до 133 МГц. На RP2040 также расположились часы реального времени, датчик температуры и SRAM-память на 264 КБ. А расположилась на плате отдельной микросхемой.

Flash-память AT25SF128A-MHB-T

Для хранения программ и сопутствующих статичных ресурсов на плате распаяна внешняя Flash-память AT25SF128A-MHB-T объёмом 16 МБ.

Крипточип ATECC608A

Криптографический сопроцессор Microchip ATECC608A интегрирует протокол безопасности ECDH (Elliptic Curve Diffie Hellman) в сверхзащищённый метод, обеспечивающий согласование ключей для шифрования / дешифрования, наряду с ECDSA (алгоритм цифровой подписи эллиптической кривой) для проверки подлинности с подписью для Интернета вещей (IoT), включая домашнюю автоматизацию, промышленные сети, медицинские услуги, аутентификацию аксессуаров и расходных материалов.

Преобразователь питания MP2332

Понижающий DC-DC преобразователь MP2322 обеспечивает питание и другой логики на плате. Диапазон входного напряжения от 5 до 18 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 1 А.

Светодиодная индикация

Порт micro-USB

Разъём USB Micro предназначен для прошивки и питания платформы. Для подключения к ПК понадобится кабель USB (A — Micro USB).

Что еще можно сделать?

Мы создали одно из простейших устройств, но возможности по работе с Ардуино и другими микроконтроллерами, на самом деле, безграничны. С помощью разных дополнительных сенсоров можно реализовать много всяких устройств:

• Анемометр — стационарный прибор для измерения скорости ветра;
• Акселерометр — сенсор, позволяющий определять ускорение и ориентацию в пространстве;
• Аналоговый термометр — аналоговый сенсор для измерения температуры;
• Барометр — сенсор, позволяющий определять атмосферное давление и температуру;
• Датчик влажности почвы — сенсор, позволяющий узнать о пересыхании земли
• Датчик водорода — датчик для обнаружения водорода;
• Датчик тока — аналоговый сенсор для измерения силы тока;
• Датчик уровня воды — цифровой датчик уровня воды в ёмкости;
• Датчик температуры и влажности — сенсор, предоставляющий информацию об окружающей температуре и влажности в виде цифрового сигнала;
• Датчик пульса — аналоговый датчик для измерения частоты сердечных сокращений
• Гироскоп — сенсор, позволяющий определять собственную угловую скорость.

Это лишь малая часть датчиков и сенсоров, которые вы можете использовать для создания своих устройств. Мы уже много интересного сделали и в планах еще много всего интересного сделать

Желаем вам отличных проектов. Подписывайтесь на нашу группу ВКонтакте.

Загрузка первого скетча: разумеется, мигаем

1. Чтобы подтвердить работоспособность макета простейшей схемы программирования и проверки работы, откройте скетч » Blink » из базовых примеров, включенных в Arduino IDE. Скетч » Blink «
2. После выбора правильного COM порта скомпилируйте и загрузите в AT328P-PU скетч » Blink «. Скетч » Blink » Первая попытка прошивки скетча Blink не удалась; можете увидеть, почему произошел сбой? Подсказка: посмотрите на правый нижний угол окна IDE выше, и сравните его с тем же участком окон IDE на скриншотах ниже (на которых прошивка удалась). Компиляция скетча Blink Прошивка скетча Blink Конечно, причина неудачи первой попытки прошивки заключается в неправильном выборе COM порта: был выбран COM3, вместо правильного COM6.

Похожие записи:

Как рассчитывается сила тока в электрической цепи: формулы и порядок расчета при разных известных показателях Индикатор уровня напряжения аккумулятора на светодиодах и оу lm339 Ethernet Ящик пандоры Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны Лучший фонарь для рыбалки с острогой