Dieses Tutorial ist für absolute Einsteiger gedacht und zeigt die Installation der notwendigen Software und aller Einstellungen von Anfang an.

Transkript

1 UCB33 for Beginners In diesem kleinen Tutorial zeigen wir Ihnen, wie Sie das Board UCB33 von ham73.de mittels des kostenlosen Atmel Studios und des Programmers Diamex AVR, Rev.2 programmieren. Dieses Tutorial ist für absolute Einsteiger gedacht und zeigt die Installation der notwendigen Software und aller Einstellungen von Anfang an. Hardware: 1. Mikrocontrollerboard UCB33 (Atmega128) 2. ISP-Programmiergerät Diamex AVR, Rev PC, hier mit Windows 7 4. Internetzugang Software: Um den Mikrocontroller zu programmieren, benötigen Sie eine Software (Editor) und ein Programm, welches Ihren geschrieben Code compiliert und in den Controller lädt. Wir empfehlen hierfür das kostenlose Atmel Studio (derzeit Version 7). Den aktuellen Link dorthin finden Sie auf ham73.de oder Sie suchen im Internet nach Atmel Studio 7 Download. --- Nun geht s los: Die Software Atmel Studio können Sie auf Ihren PC auf zwei verschiedene Arten installieren. 1. Sie starten auf der Downloadseite den Web Installer. 2. Sie downloaden das gesamte Programm und installieren es offline Von der Installation macht es keinen Unterschied. Beim Web Installer wird die Software eben direkt online auf Ihrem PC installiert. Sie müssen selbstverständlich die ganze Zeit online sein. Bei der offline -Variante downloaden Sie zunächst die gesamte Software (knapp 900MB) und installieren es dann wie jedes andere Programm für Ihren PC.

2 Wir nehmen hier den Web Installer und klicken auf den Link. Danach öffnet sich ein kleines Fenster. Hier klicken Sie auf Datei speichern. Nun befindet sich der Web Installer im Download-Verzeichnis Ihres PCs. Gehen Sie dorthin und starten Sie dieses Programm (as-installer-7 -web.exe) Vermutlich öffnet sich ein kleines Fenster Möchten Sie diese Datei ausführen?, hier klicken Sie auf Ausführen. Die Installation wird nun vorbereitet. Im ersten Fenster bei der Installation werden Sie gebeten, die Lizenzvereinbarung zu bestätigen. Klicken Sie I agree to the license terms and conditions an, danach klicken Sie auf Next. Im nächsten Fenster werden verschiedene MCUs angeboten. Lassen Sie bei am einfachsten bei allen das Häckchen und klicken Sie Next, ebenso im nächsten Fenster ( Framework und Examples). Sofern Sie ein aktuelles Betriebssystem haben und keine Probleme vorhanden sind, sollten Sie dieses Bild sehen:

3 Klicken Sie auf Next und danach auf Install. Nun wird die Software installiert. Je nach Interzugang kann es eine Weile dauern! Die Software (knapp 900MB!) wird nun nach und nach übertragen und installiert. Zwischendurch öffnet sich noch ein Fenster und es wird das Visual Studio installiert, welches für das Atmel Studio erforderlich ist. Bitte alles so weiter laufen lassen und ggf. OK, Apply oder Install klicken.

4 Sofern sich noch weitere Fenster öffnen (je nach Betriebsystem werden Updates oder Gerätetreiber benötigt) bitte immer installieren klicken und die Installation zulassen! Hier ein Beispiel: Unter Umständen (je nach Betriebssytem und Updatezustand) kann das mehrfach passieren. Irgendwann sollte die Installation mit folgendem Bild abgeschlossen sein. Entfernen Sie jetzt zunächst das Häckchen aus dem Feld Launch Atmel Studio 7.0. Bevor wir es starten, benötigen wir erst noch den Treiber für den Programmer! Das Atmel Studio ist nun installiert. Nächster Schritt ist die Installtion des Treibers für den Programmer (hier Diamex Programmer unter Win7). Nach dem verbinden des Programmers mit dem PC sucht dieser nach einem geeigneten Treiber. Vermutlich wird dies fehlschlagen und sieh sehen folgende Meldung:

5 Laden Sie sich die Datei prog-s2-isp.zip herunter. Den Link dorthin finden Sie wieder auf ham73.de. Sie finden es aber auch auf der Seite der Firma Diamex. Für andere Betriebssystem (z.b. Win10) kann die Datei anders heißen! In dem zip-file ist nur eine Datei. Entpacken Sie das zip (rechte Maustaste -> extrahieren). Die Datei steht nun in einem Ordner in Ihrem Downloadverzeichnis. (Das können Sie nach erfolgreicher Installation wieder löschen). Öffnen Sie nun den Gerätemanager: Dort sehen Sie den ISP-Programmer (AVR-ISP2) vermutlich mit einem Ausrufezeichen, weil kein Treiber gefunden wurde. Klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Treiber aktualisieren. Es öffnet sich ein Fenster und Sie wählen Auf dem Computer nach Treibersoftware suchen. Klicken Sie auf Durchsuchen und wählen den Ordner, wo sich nun die ausgepackte Datei befindet. Danach OK bzw. Treiber installieren klicken. Es sollte dann im Fenster stehen Treibersoftware wird installiert.

6 Nach erfolgreicher Installation sehen Sie: Klicken Sie auf schließen. Sie sehen jetzt im Gerätemanager den ISP-Programmer ohne Fehlermeldung (Ausrufezeichen) an einer COM-Schnittstelle (hier COM3): Die Installation des Treibers für den Programmer ist nun fertig. Schließen Sie nun das zu programmierende Board, das UCB33 an den Programmer an. Sofern Sie das Board nicht an einer externen Stromversorgung anschließen, was wahrscheinlich jetzt noch der Fall ist, muß der Programmer die notwendige 5V-Spannung liefern. Dazu schalten Sie die auf dem Programmer befindlichen DIP-Schalter beide auf ON. Beim UCB33 sollte nun die blaue LED leuchten (Stromversorgung). Da das UCB33 gewöhnlich mit einem Beispielprogramm ausgeliefert wird, sollten jetzt die 3 gelben LEDS abwechselnd blinken. Wenn das so ist, ist technisch alles in Ordnung.

7 Öffnen Sie nun das Atmel Studio. (meist durch Doppelklick auf das Icon mit dem Käfer). Es öffnet sich das Atmel Studio und Sie sehen folgenden Bildschirm: Wählen Sie New Project und danach GCC C Executable Project (Zeile 2). Wenn Sie wollen, können Sie Ihrem ersten Projekt unten einen eigenen Namen geben, ansonsten heißt es GccApplication1. Klicken Sie OK.

8 Hiernach wählen Sie im nächsten Bild (Popup) die richtige CPU. Beim UCB33 ist es der Atmega128. Wählen Sie oben unter Device Family ATmega und aus der Liste den ATmega128. Danach OK klicken. Es öffnet sich nun im Editor Ihr erstes Programm. Es ist das main.c und ein Grundgerüst ist schon vorhanden. Bevor Sie nun ans programmieren gehen, müssen Sie noch einige wenige Einstellungen vornehmen. Als erstes müssen Sie dem Atmel Studio sagen, welcher Programmer angeschlossen ist. Gehen Sie dazu unter Tools auf Add Target, wählen STK500 und den Com-Port (z.b. COM3), an dem Ihr ISP-Programmer angeschlossen ist. Sie sollten dann folgende Meldung sehen und OK bzw. Apply klicken.

9 Nun testen Sie die Verbindung, indem Sie unter Tools auf Device Progamming klicken. Hier wählen Sie unter Tool nun STK500 COMx. Danach unter Device den Atmega128. Unter Interface sollte nun ISP stehen und Sie klicken Apply. Sie sollten danach an dieser Stelle folgenden Bildschirm sehen: Klicken Sie nun unter Device Signature auf Read. Jetzt liest das Atmel Studio die Signature der CPU aus. Der Bildschirm sieht nun so aus:

10 Mit diesem Tool können Sie auch die sogrannten Fuses setzen. Hierbei ist aber Vorsicht geboten! Bei falsch gesetzten Fuses besteht die Möglichkeit, das Sie die CPU sperren und nie wieder programmieren können! Sollten Sie nicht wissen, wie die Fuses richtig gesetzt werden, fragen Sie einen Kollegen! Sie können die Fuses des UCB33 aber zumindest anschauen und prüfen. Klicken Sie auf Fuses und Sie sollten folgendes sehen:

11 Wichtig ist die Einstellung EXTENDED.M103C muß OHNE Häckchen sein und unter LOW.SUT_CKSEL muß der externecrystal/resonator (Quarz) ausgewählt sein. Wenn der Bildschirm so wie oben im Bild aussieht, brauchen Sie hier vorerst nichts verändern. Klicken Sie auf Close. Sie befinden sich nun wieder im Editor und es geht los mit dem programmieren. Als einfaches erstes Beispiel wollen wir gelbe LED A (diese befindet sich an Port G Pin 0) auf dem Board mit einer Sekunde blinken lassen. Schritt 1: Definieren der CPU-Frequenz im Programm. Hierzu die Zeile #define F_CPU UL unter die Programmbeschreibung einfügen. Die CPU auf dem UCB33 läuft mit 16 MHz.

12 Als nächstes die Library für den delay einfügen. Hierzu folgende Zeile unter dem bereits vorhanden include ergänzen: #include <util/delay.h> Da unsere drei gelben LEDs am Port G hängen, fügen Sie folgende Zeile hinzu: DDRG = 0xFF; Hiermit werden alle Pins des Port G als Ausgang definiert.

13 Nun das eigentliche Programm zwischen den geschweiften Klammern der while-schleife. Ergänzen Sie 2 Zeilen: PORTG ^= (1 << PG0); _delay_ms(1000);

14 Dieses Programm toggelt den Pin 0 an Port G (das ist die LED A ) und wartet danach 1 Sekunde. Nun klicken wir auf den grünen Pfeil oben in der Leiste (direkt unter Window ). Das Programm wird nun in das UCB33 geladen und sofort gestartet. Beim ersten mal, kann es sein, daß das Atmel Studio an dieser Stelle noch einmal nach dem Programmer fragt. Das kennen Sie aber schon. (ISP Programmer STK500 an COMx). Es sollte nun im Ouputfenster unten folgendes zu sehen sein:

15 Nun sollte auf dem UCB33 die LED A sekündlich blinken. Sollte das so sein, dann BRAVO! Sie haben Ihr erstes Programm in C geschrieben und auf das UCB33 geladen. Wenn Sie in C noch nicht so geübt sind, suchen Sie im Internet nach C Tutorial. Es gibt zahlreiche Tutorials mit vielen Beispielen und Sie brauchen sich nicht gleich teure Bücher kaufen. Auf ham73.de finden Sie zukünftig auch einfache Programmschnipsel für verschiedene Anwendungen, beispielsweise für die I2C- oder RS232-Schnittstelle, für eine RTC oder verschiedene Displays. Viel Spaß beim Programmieren! Ihr ham73.de-team