كيفية حرق محمل إقلاع اردوينو في atemga328 ic وبرمجته باستخدام arduino ID

نعلم جميعًا أنه يتم استخدام Atmega328 IC في لوحة Arduino UNO. هذا IC هو عقل لوحة Arduino. في الواقع ، أراد مصممو Arduino إنشاء لوحة نماذج أولية سهلة الاستخدام للمبتدئين حتى يتمكنوا من تنظيم جميع المكونات بطريقة تمكن أي شخص من الوصول إلى جميع دبابيس Atmega328 IC ويمكنه برمجتها فقط عن طريق توصيلها بالكمبيوتر. تحظى لوحة Arduino بشعبية كبيرة في بناء مشاريع الهوايات. ولكن في المنتجات الصناعية أو الاستهلاكية ، ليس من الجيد استخدام لوحة Arduino الكاملة ، لذلك يمكننا استخدام Atmega328 IC المستقلة ، والتي يمكن برمجتها باستخدام Arduino IDE ولكن بدون استخدام لوحة Arduino.

في هذا البرنامج التعليمي ، سنرى كيف يتم استبدال لوحة Arduino بـ Atmega328 IC ومع بعض المكونات الأخرى. لاستخدام Atmega328 IC بدلاً من arduino ، علينا أولاً نسخ Arduino Bootloader فيه ثم سنبرمجته باستخدام FTDI أو باستخدام Arduino Board. سيساعد هذا البرنامج التعليمي أيضًا في استبدال Atmega328 IC التالف من لوحة Arduino. أيضًا باستخدام الدائرة الموضحة أدناه ، يمكنك إنشاء لوحة Arduino الخاصة بك عن طريق نسخها على PCB.

المكونات مطلوبة

1. Atmega 328 IC
2. اللوح
3. إل إم 7805
4. 16 ميجا هرتز كريستال
5. مكثفات سيراميك 22pF (2)
6. 10 فائق التوهج مكثف (2)
7. 10 ك المقاوم
8. 1 كيلو المقاوم
9. أسلاك توصيل

اختياريًا ، يمكنك أيضًا استخدام منظم الجهد 3.3 فولت LM1117-3.3v لتضمين سكة 3.3 فولت في دائرتك.

رسم تخطيطي لـ Atmega328

أوصاف المكونات

جزء امدادات الطاقة-

1. منظم جهد 5 فولت: يعمل Atmega 328 IC على مصدر طاقة 5 فولت. هنا ، نحن نستخدم LM7805 للحصول على خرج 5 فولت ، ويمكنه التعامل مع ما يصل إلى 30 فولت كمدخل. إذا كان لديك مصدر 5 فولت منفصل ، فيمكنك ترك هذه الخطوة.
2. المكثفات: يستخدم مكثف 10 فائق التوهج في جزء الإدخال والإخراج من 7805 لتجاوز أي مكون تيار متردد على الأرض.
3. LED: سيُظهر لك هذا أن خرج 5V قادم.

جزء متحكم-

1. Atmega 328: هذا هو المكون الرئيسي لدينا على اللوح. ويرد مخطط دبوس لها أعلاه.
2. مذبذب كريستال: يتم توصيل بلورة خارجية 16 ميجا هرتز بين Pin 9 و Pin 10 من ATmega328. تُستخدم هذه البلورة لإعطاء الساعة للمتحكم الدقيق لتنفيذ المهام بشكل أسرع.
3. زر الضغط: لإعادة ضبط المتحكم الدقيق ، يتم توصيل زر ضغط بين السن 1 و GND. عادة ، يتم توصيله بـ 5 فولت باستخدام المقاوم 10 كيلو.
4. LED: تم توصيل الصمام بواسطة رقم التعريف الشخصي 13.

ينقسم هذا البرنامج التعليمي الكامل إلى ثلاثة أجزاء لجعل Arduino الخاص بك يعمل على لوح التجارب:

1. بناء دائرة اردوينو على اللوح
2. حرق Bootloader في Atmega328 IC
3. كيفية برمجة Arduino Bootloader قام بتحميل Atmega 328 IC على اللوح.

الآن سوف نشرح كل جزء واحدًا تلو الآخر.

الجزء الأول: بناء دائرة Arduino على اللوح

الخطوة 1: - قم بتوصيل جزء مصدر الطاقة كما هو موضح في الرسم التخطيطي للدائرة واختبره باستخدام مصدر طاقة خارجي إلى LM7805. سيبدو مثل هذا.

الخطوة 2: - الآن ، قم بتوصيل جزء وحدة التحكم الدقيقة كما هو موضح في مخطط الدائرة. قم بعمل التوصيلات بعناية.

الخطوة 3: - الآن ، قم بتوصيل مصدر الطاقة وجزء وحدة التحكم الدقيقة باستخدام وصلات العبور. ستبدو دائرتك النهائية مثل هذا.

إذن ، هذا هو Arduino الخاص بنا على لوح التجارب. يمكنك تنفيذ نفس الدائرة على PCB باستخدام أدوات بسيطة مثل EasyEDA ، إلخ. الآن ، يتعين علينا تحميل أداة تحميل التشغيل إلى Atmega 328 IC الجديد حتى نتمكن من البدء في برمجة IC.

الجزء 2: حرق Bootloader في Atmega328 IC

ما هو برنامج bootloader ولماذا نحتاجه ؟؟

Bootloader هو جزء صغير من التعليمات البرمجية القابلة للتنفيذ يتم تخزينها بشكل دائم في ذاكرة وحدة التحكم الدقيقة. هذا يشغل أقل من 1 كيلو بايت من الذاكرة. يسمح Bootloader لـ IC بقبول الرمز من الكمبيوتر ووضعه في ذاكرة وحدة التحكم الدقيقة.

تقليديا ، تتم برمجة جميع وحدات التحكم الدقيقة من Atmel بمساعدة المبرمجين الذين لديهم بعض الوصلات الرائعة. يقلل Bootloaders من التعقيد ويتيح لنا طريقة سهلة وفعالة لبرمجة وحدة التحكم الدقيقة. هذا يعني أنه يمكنك برمجته فقط باستخدام كابل USB.

عندما تشتري Atmega 328 جديدًا من السوق ، فلا يوجد به محمل إقلاع. لذلك لبرمجة Atmega328 باستخدام Arduino IDE ، يجب عليك أولاً تحميل أداة تحميل التشغيل.

لتحميل Bootloader ، لدينا طريقتان:

1. باستخدام مبرمج USBasp
2. باستخدام لوحة Arduino UNO

الطريقة الثانية أسهل مقارنة بالطريقة الأولى. لأنه يتطلب اتصالات أقل وأيضًا أحدث إصدار من Arduino IDE لا يدعم مبرمجي USBasp الهائل.

لذلك ، في هذا البرنامج التعليمي سنقوم بتحميل أداة تحميل التشغيل باستخدام لوحة Arduino Uno.

قم بتحميل Arduino Bootloader في Atmega328 Chip

الخطوة 1: - افتح Arduino IDE. انتقل إلى ملف -> أمثلة -> ArduinoISP . من اختيار ArduinoISP. كما هو مبين أدناه.

الخطوة 2: الآن ، يجب عليك تحميل هذا الرمز إلى لوحة Arduino الخاصة بك. اختر منفذ com واللوحة من قائمة الأدوات واضغط على زر التحميل.

الخطوة 3: - بعد " تم التحميل" ، افصل لوحة Arduino عن الكمبيوتر وقم بإجراء اتصالات لوحة Arduino مع Atmega 328 كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.

الخطوة 4: - الآن ، قم بتوصيل لوحة Arduino بالكمبيوتر. افتح Arduino IDE.

انتقل إلى الأدوات ، واختر اللوحة مثل Arduino / Genuine Uno ، واختر المنفذ الصحيح للوح الخاص بك. اختر مبرمج "Arduino as ISP". لا تخلط بينه وبين ArduinoISP. كلاهما مختلف.

الخطوة 5: - الآن ، انتقل إلى الأدوات مرة أخرى وانقر فوق نسخ Bootloader أسفل خيار Programmer. بعد بضع ثوانٍ ، تم تحميل برنامج bootloader بنجاح. إذا كان هناك أي خطأ في التحميل ، فتحقق من الاتصالات.

تحقق من الفيديو أدناه لفهم الخطوات الموضحة أعلاه لتحميل Bootloader في Atmega 328 IC.

بك اللوح اردوينو هو على استعداد للعمل كما متن اردوينو الحقيقي. الآن ، السؤال الذي يطرح نفسه هو كيفية برمجة Atmega 328 IC ؟ سنناقش ذلك في القسم التالي.

الجزء 3: كيفية برمجة برنامج Arduino Bootloader الذي تم تحميله Atmega 328

يمكن برمجة شريحة Arduino Atmega328 المستقلة بعدة طرق.

1. استخدام لوحة Arduino فارغة أي لوحة Arduino بدون Atmega 328 IC فيها.
2. استخدام وحدة تحويل USB إلى Serial TTL (وحدة FTDI).
3. استخدام مبرمج USBasp (يتضمن العديد من التوصيلات).

هنا ، سنبرمجه باستخدام طريقتين: USB إلى المحول التسلسلي ولوحة Arduino.

برمجة Atmega328 Chip باستخدام لوحة Arduino

الخطوة 1: - خذ لوحة Arduino بدون شريحة Atmega328. إجراء اتصالات من اردوينو المجلس مع شركائنا في اللوح اردوينو كما هو مبين في هذا المخطط.

الخطوة 2: - قم بتوصيل لوحة Arduino بالكمبيوتر وافتح Arduino IDE. اختر Arduino Uno من قائمة اللوحة في Tools ، والمبرمج كـ USBasp ومنفذ com الصحيح للوحة.

الخطوة 3: - سنبدأ بتحميل برنامج Blink. لذا اختر برنامج الوميض من الأمثلة واضغط على زر التحميل.

الآن ، يمكنك أن ترى أن مؤشر LED على لوح التجارب سيبدأ في الوميض.

برمجة Arduino Atmega328 Chip باستخدام محول USB إلى Serial

الخطوة 1: - إذا لم يكن لديك لوحة Arduino. هذه هي أفضل طريقة لبرمجة لوحة توصيل Arduino .

قم بإجراء الاتصالات على النحو التالي:

RXD pin of FTDI -> Tx pin of Atmega328 (pin 3)

TXD pin of FTDI -> Rx pin of Atmega328 (pin 2)

GND -> GND (دبوس 8)

5 فولت -> Vcc (دبوس 7)

تحتوي بعض وحدات FTDI على دبوس إعادة الضبط المعروف أيضًا باسم دبوس DTR ، والذي يجب توصيله بدبوس إعادة الضبط في Atmega328 (دبوس 1). إذا لم يكن هناك دبوس إعادة تعيين في الوحدة ، فلا تقلق سأقدم الحل عندما نبرمج الشريحة.

الخطوة 2: - الآن ، قم بتوصيل FTDI بالكمبيوتر وافتح مدير الجهاز في لوحة التحكم. سترى قسم المنفذ ، قم بتوسيعه. إذا كانت هناك علامة صفراء أمام السائق ، فيجب عليك تحديث برنامج تشغيل الوحدة.

إذا لم تكن هناك علامة ، فقم بتدوين رقم منفذ com وافتح Arduino IDE. انتقل إلى Tools -> Ports -> حدد com الذي لاحظته.

الخطوة 3: - الآن ، سنقوم بتحميل برنامج blink إلى Breadboard Arduino . انتقل إلى ملف -> أمثلة -> أساسيات -> وميض . اختر Arduino Uno من قائمة اللوحة في الأدوات ، والمبرمج كـ USBasp ومنفذ com الصحيح للوحة.

ثم اضغط على زر التحميل.

ملاحظة: إذا كانت وحدة FTDI الخاصة بك لا تحتوي على دبوس DTR ، فاضغط على زر إعادة الضبط على لوحة التجارب واضغط على زر التحميل. استمر في الضغط عليه إذا كان يقول تجميع الرسم... حرر الزر بمجرد ظهور الرسالة جارٍ التحميل...

الآن ، سيتم تحميل البرنامج بنجاح إلى شريحة Arduino Bootloader Atmega328.

يوجد أدناه فيديو لبرمجة Atmega 328 IC بدون استخدام لوحة Arduino:

لقد انتهينا من حلبة DIY Breadboard Arduino. يمكنك تصميم هذه الدائرة على PCB لجعلها أكثر إحكاما.