ATmega328P & ATtiny45 mit Atmel Studio 7 programmieren – Breadboard & Software-Setup

In diesem Guide bauen wir Breadboard Circuits für das Programmieren der ATmega328P und ATtiny45 Mikrocontroller und walk through die notwendige Software Konfiguration.

Wir detaillieren den Bau zweier ähnlicher Circuits – einer für ATmega328P und einer für ATtiny45 – providing full Schematics, klare Photographs der Lötfreien Breadboard Assemblies und eine Einführung in die Atmel Studio 7 IDE.

Hardware Überblick

Der ATmega328P ist ein 28-Pin AVR Mikrocontroller, am besten bekannt als Core der Arduino Plattform. Er bietet 32 kB Flash, 2 kB SRAM und 23 I/O Pins, making ihn suitable für eine breite Range von Projekten. Der ATtiny45 ist ein 8-Pin Companion mit 4 kB Flash, 512 B SRAM und 5 I/O Pins – großartig für kompakte Applikationen.

Beide Devices werden über SPI (MOSI, MISO, SCK, GND) programmiert. SPI ist ein synchroner Serial Bus, der dem Master (dem Programmer) erlaubt, Clock und Data Flow zum Mikrocontroller zu kontrollieren.

Programming Circuits

Unten sind die Schaltpläne. R2 und LED1 sind optional; sie dienen als simpler Test Circuit, once der Mikrocontroller programmiert ist.

Programmer Optionen

Der Atmel-ICE ist eine Premium Wahl, aber der budget-freundliche Sparkfun AVR Pocket Programmer ist sufficient für die meisten Hobbyisten. Stellen Sie sicher, dass Ihr gewählter Programmer SPI unterstützt und dass Sie den korrekten Treiber vor erstem Use installiert haben. Die AVR Pocket Programmer 2×5, 2×5 (9 in) und 2×3 Ribbon Konnektoren sind in den Photos unten gezeigt.

Breadboard Assembly

Sechs kurze Jumper Wires verbinden den 2×3 Female Konnektor zu den Mikrocontroller Pins auf dem Breadboard. Wire Farben matchen den Schematic.

Teileliste

Part Ref.	Description	Source	Item No.
U1	IC, ATmega328P-PU, 32 kB Flash, DIP-28, 1,8-5,5 V	Digi-Key	ATMEGA328P-PU-ND
U2	IC, ATtiny45-PU, 4 kB Flash, DIP-8, 2,7-5,5 V	Digi-Key	ATTINY45-20PU-ND
R1	Resistor, ¼ W, 10 kΩ	Digi-Key	10KQBK-ND
R2	Resistor, ¼ W, 470 Ω	Digi-Key	470QBK-ND
LED1	LED, Yellow, 3/4" T1	Digi-Key	754-1889-ND
C1	Capacitor, Ceramic, 0,1 µF, 50 V	Digi-Key	399-9797-ND
PGM	AVR Pocket Programmer	Digi-Key	1568-1080-ND
BB	Solderless Breadboard, 400-Contact	Digi-Key	377-2094-ND

Software Setup

AVR Pocket Programmer Treiber

Laden Sie den Windows Treiber von der Adafruit USBtinyISP Seite herunter. Wählen Sie das ZIP mit zwei Installern – 32-Bit und 64-Bit. Installieren Sie den appropriate, dann verbinden Sie den Programmer mit USB-A zu Mini-B Kabel. Die blaue PWR LED und rote Stat1 LED sollten leuchten; die zwei blauen Data LEDs können flackern. Nach Installation erscheint das Device im Device Manager unter „USBtiny“ (libusb-winXX).

Atmel Studio 7

Atmel Studio 7 ist die Flaggschiff IDE für AVR Development auf Windows (sowohl 32-Bit als auch 64-Bit). Während nicht die einzige Option, bietet es das umfassendste Toolset für Building, Debugging und Flashing AVR Firmware. Downloaden und installieren Sie die IDE, und referenzieren Sie den User Guide für Advanced Features.

Programmer Support ist Built-in für viele Devices, aber der AVR Pocket Programmer ist nicht by Default gelistet. Er kann via AVRDude, ein Command-Line Utility, das mit AVR Mikrocontrollern kommuniziert, genutzt werden.

AVRDude

AVRDude ist verfügbar für Windows und Linux. Zum Zeitpunkt des Schreibens ist Version 6.3 das Latest Release. Downloaden Sie avrdude-6.3-mingw32-zip, unzippen Sie es (idealerweise in ein Root Directory für Simplicity), und führen Sie folgendes aus, um Installation zu verifizieren:

1. Öffnen Sie Command Prompt.
2. Navigieren Sie zum AVRDude Ordner.
3. Execute avrdude -c USBtiny – Sie sollten eine Liste unterstützter AVR Devices sehen.

Alles Zusammenfügen

Mit Hardware assembled und Treibern installiert, sind Sie ready to Flash Firmware. Downloaden Sie New_Blink.zip, unzippen Sie es, und folgen Sie den Steps unten.

1. Launch Atmel Studio 7.
2. File > New Project. Select „GCC C Executable Project“, name it New Blink, und click OK.
3. Wählen Sie Target Device: ATmega328P oder ATtiny45, dann click OK.
4. Tools > External Tools > Add. Title the Tool (z. B. „AVRDude – ATmega328P“).
5. Command: C:\Path\To\AVRDude\avrdude.exe (replace path).
6. Arguments: für ATmega328P, use -c usbtiny -p m328p -v -U flash:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i; für ATtiny45, use -c usbtiny -p t45 -v -U flash:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i.
7. Initial Directory: C:\Path\To\AVRDude. Check „Use Output Window“.
8. Apply & OK.
9. Öffnen Sie die provided New Blink.c File, kopieren Sie Contents, und paste in Atmel Studio Editor.
10. Rename Source File zu New Blink.c via Solution Explorer.
11. File > Save All.
12. Build > Build Solution.
13. Tools > AVRDude – ATmega328P (oder ATtiny45). Das kompilierte Firmware wird uploaded, und LED1 wird bei 1 Hz flashen.

Obwohl der Prozess für ein simples LED Blink involved erscheinen mag, haben Sie nun vier essenzielle Skills gemeistert: Building a Programming Board, Installing an IDE, Integrating AVRDude und Configuring a Custom Tool. Future Projects werden even smoother sein.

Probieren Sie das Projekt selbst aus und greifen Sie die BOM für schnelle Assembly.