ATMega328P を用いた Arduino 互換機の自作に関するページです。

Arduino の機能はほとんど AVR マイコンにより実現されているので、ATMega328P などの AVR マイコンに Arduino の bootloader を書き込めば、あと少しの部品で Arduino 互換のボートが自作できる。

回路

とりあえず、AVR マイコンの他に、水晶発振子 (16MHz)、22pF のコンデンサ×2個、0.1uF のコンデンサが何個かあればよい。

3.3V での動作

Bootloader の書き込み

Fuse

FUSEを計算してくれるサイト

AVR Writer 使用

Atmel Studio IDE

Atmel のダウンロードサイトからダウンロードする。2013-02-18 現在、Atmel Studio 6.0 with Service Pack 2 (build 1996)。

ダウンロードする際には、Atmel のサイトに登録したアカウントでログインするか、名前やE-Mailアドレスを入力してゲストとしてダウンロードすることになる。ゲストでのアクセスの場合、登録したE-Mailアドレスにメールが届くので、そこに指定されたURLをクリックしてダウンロードする。

ゲストでのアクセスの場合、登録したE-Mailアドレスにメールが届くので、そこに指定されたURLをクリックしてダウンロードする。Full installer でない版では、以下のように不足するパッケージは自動的にダウンロードしてインストールしてくれる。Atmel Studio IDE インストール後に AVRISP MkII をPCとUSBケーブルで接続すると、以下のようなデバイスとして認識される。

Atmel Studio IDE と Arduino IDE は共存できないので注意。(情報:Unable to use AVRISP MKII to burn bootloader - Arduino Forum

Atmel Studio IDE を起動すると自動的に Atmel のサイトにアクセスし、更新されたモジュールがあると表示される。アップデートするには Atmel のサイトにユーザ登録していないとできないで注意。ブートローダを書き込むには、「Tools」→「Device Programming」と進む。初めて起動する際には、AVRISP mkII のデバイスドライバの更新を要求されることがあるの。
Upgrade をクリックして更新を選択する。「Tool」でAVRISP mkII、「Deive」で ATmega328P を選択して「ISP」ボタンをクリックする。Device signature が ATmega328P の 0x1E950F となっていることを確認する。
「Memories」でブートローダのファイルを読み込み、「Program」ボタンをクリックして書き込む。ブートローダのファイルは Arduino IDE をインストールしたディレクトリ以下の「hardware/arduino/bootloaders/optiboot/optiboot_atmega328.hex」にある。Fuse を Arduino Uno に合わせて EXTENDED: 0xFD, HIGH: 0xD6, LOW: 0xFF として書き込む。同様に、Lock Bits も BLB1 を LPM_SPM_DISABLE として 0xCF となっていることを確認して書き込む。

AVR Writer を使わない

キットなど

秋月電子 AE-ATmega

秋月が150円という安価な価格で提供している ATmega8/88/168/328等を便利に使える専用基板。簡単な改造で Arduino 互換となる。 製品サイト キットも用意されている。

作り方

基本的には背の低い部品から半田付けしていく。抵抗→水晶発振子→ブリッジダイオード→セラミックコンデンサ→ソケット→三端子レギュレータ→LED→ピンヘッダ→DCジャックの順か?

Bootloader, Fuse bits, Lock bits の書き込み

これらの情報は、Arduino IDE をインストールしたディレクトリ配下の hardware/arduino/boards.txt に記述されている。

情報:秋月電子 Arduino互換ボード AE-ATmegaの製作と使い方 by ボクにもわかる地上デジタル

ArduinoタイプBootloaderファイル名Fuse設定Lock Bits備考
ExtendedHighLow
DuemilanoveATmegaBOOT_168_atmega328.hex0x050xDA0xFF0x0F5V, ATmega328。ただし、AVRISP mkII で書き込んだ後読みだすと Lock bits は0xCF になった。(情報:秋月電子のAE-ATMEGA基板でArduinoのこんぱちもんを製作しました。: avrnikki
Diecimila or Duemilanove w/ ATmega168ATmegaBOOT_168_diecimila.hex0x000xDD0xFF0x0F5V, ATmega168。

Duemilanove互換 (5V, ATmega328P)

部品

ここにパーツリストがあるが、一部変更したほうがよいパーツがあるので、以下にリストを上げておく。
参考:秋月電子Arduino互換基板(1) @ ともの技術メモ

部品番号個数部品名秋月のパーツコード備考
IC11ATmega328I-03142
128ピン(ナロー300mil) 丸ピンソケットP-01339
IC21NJM7805(LM7805)I-001615個セット 1:IN, 2:GND, 3:OUT
U11AE-UM232RK-01977
124ピン(ワイド600mil) 丸ピンソケットP-00032
D11DI1510 ブリッジダイオードI-0053150個入り。DF06MA 600V1A (7個入)でも可
PWR,L1赤色LED 3mm OSDR3133A 500mcd 30度I-00562100個入り。足は短いほうがカソードなので”短い方を-(GND)と覚えておけば便利
TX1黄緑色LED 3mm OSNG3133A 500mcd 30度I-00563100個入り。LED内部の金属部分が大きい方がカソード
RX1黄色LED 3mm OSYL3133AI-00564100個入り
DC12.1mm標準DCジャック 基板取付用 MJ-179PC-00077
C1-440.1μF 50V 絶縁型ラジアルリードタイプ積層セラミックコンデンサー 5mmP-0221110個入り。大量に作る場合は500個入りのP-02181がお得。
C5,62100μF 16V アルミ電解コンデンサ105℃ ルビコンMH5P-05002背が低いタイプ。秋月の部品表ではP-03122が指定されているが、シールドを載せる場合に邪魔になる。
C7,8222pF 50V 絶縁型ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー 2.54mmP-0406010個入り。大量に作る場合は500個入りのP-04138がお得。秋月の部品表ではP-03620が指定されているが、基板の穴の間隔が狭いので 2.54mm のほうがよいかも。
S11タクトスイッチ(赤色)P-03646
Q11クリスタル(水晶発振子) 16MHzP-0054510個入り。秋月の部品表では20MHzのものが指定されているが、Arduino互換にするには16MHzにしなければいけない。
R1110kΩ 1/4W カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗)R-25103100個入り
R2-761kΩ 1/4W カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗)R-25102100個入り
J1,221×8ピン 2.54mmピッチ ピンソケットC-03785秋月の部品表では足の長いC-04046が指定されているが、足の短いタイプのほうがよい。
J3,421×6ピン 2.54mmピッチ ピンソケットC-03784秋月の部品表では足の長いC-04045が指定されているが、足の短いタイプのほうがよい。
  • 白色や青色など順方向電圧降下の大きい LED は抵抗値を変えなければならないので注意。
  • ピンヘッダは、1列のC-00167や2列のC-00082を適宜カットして使う。ショートピンは廃棄PCから取り出したものを再利用した。

参考


添付ファイル: fileAVR20.jpg 227件 [詳細] fileAVR19.jpg 396件 [詳細] fileAVR18.jpg 246件 [詳細] fileAVR17.jpg 241件 [詳細] fileAVR16.jpg 441件 [詳細] fileAVR15.jpg 243件 [詳細] fileAVR14.jpg 398件 [詳細] fileAVR13.jpg 358件 [詳細] fileAVR12.jpg 239件 [詳細] fileAVR11.jpg 367件 [詳細] fileAVR10.jpg 255件 [詳細] fileAVR09.jpg 228件 [詳細] fileAVR08.jpg 234件 [詳細] fileAVR07.jpg 333件 [詳細] fileAVR06.jpg 346件 [詳細] fileAVR05.jpg 366件 [詳細] fileAVR04.jpg 372件 [詳細] fileAVR03.jpg 393件 [詳細] fileAVR02.jpg 385件 [詳細] fileAVR01.jpg 426件 [詳細]

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Last-modified: 2013-03-27 (水) 10:24:17 (2619d)