Johannes Kelper Universität Linz. Institut für Elektrische Messtechnik. Dokumentation. ATmeag8-USB Modul. Bernd R. Arminger ATmega8-USB Modul 1

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1 Dokumentation ATmeag8-USB Modul Bernd R. Arminger ATmega8-USB Modul 1

2 1. Beschreibung Das ATmega8-USB Modul besteht aus einen ATmega8 Mikrokontroller der Firma Atmel (Datenblatt/buch erhältlich unter welcher um einige externe Komponenten erweitert wurde. Fast alle Pins des Mikrokontrollers sind über die Pins an der Unterseite des Moduls zugänglich. Die Pins an der Unterseite sind so platziert, dass sie mit einem Standard- DIP24-Gehäuse kompatibel sind d.h., das Modul kann in einen DIP24-Sockel einfach eingesteckt werden. Das Modul enthält folgende Erweiterungen: Einen USB zu RS232 Konverter-Chip FT232RL der Firma FTDI. Über diesen Chip kann das Modul via USB an einen PC angeschlossen werden. Nach der Installation der entsprechenden Treiber (erhältlich unter kann auf das Modul, wie auf ein Gerät, welches an der RS232 Schnittstelle angeschlossen ist, zugegriffen werden. Die zwei LEDs neben der USB-Buchse zeigen an, ob Daten gesendet oder empfangen werden. Der FT232RL-Chip versorgt sich über den USB-Anschluss selbst mit Spannung. Wenn der Jumper auf dem Modul geschlossen ist, wird auch der ATmega8 über USB mit Spannung versorgt (Vorsicht! Der Mikrokontroller soll entweder über USB oder eine externe Quelle mit 5V Spannung versorgt werden). Einen Quarz-Oszillator mit einer Frequenz von 18,4320 MHz. Der ATmega8 ist eigentlich nur für eine Taktfrequenz von 16 MHz spezifiziert, arbeitet aber auch mit dieser Taktfrequenz einwandfrei. Die etwas exotische Frequenz von 18,4320 MHz wurde gewählt, damit die RS232 Schnittstelle des Mikrokotrollers mit 115,2 kbaud betrieben werden kann. Dies ist wichtig für eine schnelle Übertragung des Mikrokontroller-Programms in seinen Flash- Speicher. Mikrokontroller-Programme welche über RS232 mit dem PC kommunizieren sollten auch mit dieser Baudrate arbeiten (Datenübertragunsraten bis zu 11 kbyte/s bidirektional sind möglich). Ein Bootloader-Programm, welches mit dem AVR Studio von Atmel (erhältlich unter kompatibel ist. Mithilfe dieses Programms, welches sich im oberen Speicherbereich des ATmega8 befindet, kann der Mikrokontroller sich selbst programmieren (Details siehe Kapitel 3). Einen Reset-Taster, mit dem der ATmega8 zurückgesetzt werden kann. Einen Program-Taster, welcher in Kombination mit dem Reset-Taster eine besondere Bedeutung im Zusammenhang mit den Bootloader hat. Ansonst Bernd R. Arminger ATmega8-USB Modul 2

3 kann der Program-Taster von einen Anwenderprogramm beliebig genutzt werden. Eine Status-LED (rot), welche frei programmierbar ist. Eine Power-LED (grün), welche anzeigt, ob der ATmega8 mit Spannung versorgt wird. 2. Pinbelegung Power LED PB2 MOSI MISO SCK AVCC ADC6 AREF ADC7 PC0 PC1 +5V GND Status LED Reset USB Prog. Power Jumper PB1 PB0 PD7 PD6 PD5 PD4 PD3 PD2 PC5 PC4 PC3 PC2 Abbildung 1: Pinbelegung des Moduls 3. Programmierung und Bootloader Um den ATmega8 via USB zu Programmieren, muss der Bootloader zuerst gestartet werden: 1. RST- und PRG-Taster drücken. 2. RST-Taster bei gedrücktem PRG-Taster loslassen. 3. PRG-Taster loslassen. Der ATmega8 befindet sich jetzt im Bootloader-Modus. Jetzt kann das.hex-file (entsteht durch das Kompilieren des Anwenderprogramms) mittels AVR Studio überspielt werden. Wählen Sie dazu den Menüpunkt Tools->AVR Prog (siehe Abbildung 2). Bernd R. Arminger ATmega8-USB Modul 3

4 Abbildung 2: Programmierung des ATmega8 via AVR Studio 4. Schaltplan Abbildung 3: Schaltplan des ATmega8-USB Moduls Bernd R. Arminger ATmega8-USB Modul 4

5 5. Platinen-Layout Abbildung 4: Layout der Platine (M 3:1) Abbildung 5: Kupfer-Maske der Oberseite der Platine (M 3:1) Abbildung 6: Kupfer-Maske der Unterseite der Platine (M 3:1) Bernd R. Arminger ATmega8-USB Modul 5

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