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 Sensor Applications
아듀이노 공개소스
작성자 avrtools™        
작성일 2009/10/10
첨부#1 usbasp-20090228.zip (190KB) (Down:570)
첨부#2 usbasp-avrisp-mkii.zip (79KB) (Down:658)
Link#1 (Down:295)
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 4996   
  M168-mini로 만드는 USBasp
목적 M168-MINI를 사용한 USBasp의 제작
명칭 USBasp AVR Programmer
참조 fischl.de's USBasp

ISP란 무엇인가? 
MPU에 내장된 자체 펌웨어 굽기 기능이며, ISP TOOLS을 MPU에서 ISP 용도로 지정된 포트에 연결하고,

PC에서 ISP TOOLS을 제어하는 소프트웨어로, HEX 파일을 전송하면, MPU의 펌웨어를 구울 수 있습니다.

다시 말하면, AVR 칩의 제조시에 경제적으로 펌웨어를 구울 수 있도록 미리 설계된 ISP 기능을 사용하는 것입니다.
또한 $5 상당의 USB 인터페이스 IC를 절약하는 MPU 직접 구동방식(펌웨어 USB 혹은 VUSB)으로 회로가 간단합니다.  
  
AVR 응용소스(C, ASM) -> AVR 컴파일러(WinAVR 등) -> HEX 파일 (펌웨어 파일) -> 굽기 소프트웨어(AVR Studio등) ->
USB 드라이버 -> USB 포트 -> USB 케이블 -> USBasp 기판 -> ISP 연결선 -> AVR 타겟 기판 -> AVR 펌웨어로 구워짐.
 
USBasp는 USB 인터페이스 IC의 추가 없이 AVR MPU로 직접 USB 포트에 연결하므로 경제적입니다.
USBasp는 AVR-ISP 보다는 느리고, 지원하는 칩의 종류가 적지만, 저렴하게 직접 만들수 있는 AVR 굽기장치입니다.  
USBasp의 제작에 사용하는 AVR은 ATmega48, 8, 88이며, 패키지는 DIP 28핀 이나 QFP-32핀을 사용할 수 있습니다.
 

ATmega8을 사용한 USBasp의 회로
이 회로는 ATMEGA8-16AI TQFP32핀을 사용합니다. (마우스로 누르면 크게 볼 수 있습니다)
 

 

주의 DIP-28 핀과 SMD 패키지인 TQFP-32 핀 패키지는 핀의 명칭은 같으나, 핀의 번호가 다릅니다.
우선 가장 많이 사용하는 ATMEGA8-16AU를 장착할 수 있는 M168-MINI 기판을 개조하여 시험을 하겟습니다.

M168-MINI 기판과 입/출력 핀의 배열 

M168-MINI 기판으로 제작한 USBasp
M168-MINI 기판에 장착된 MPU를 ATMEGA8로 교환하여 시험하였습니다.
첨부파일 #1 USBasp-20090228에 들어있는 usbasp.m8-20080228.hex 파일을 사용합니다. 
 
 
기판 변경 방법
U1 ATMEGA168-20AU를 ATMEGA8-16AI 혹은 16AU로 교환합니다.
X1 ATS 16.00MHz를 12.00 MHz로 교환합니다.
U2 78L05는 제거하고, 78L05의 1번-3번 패드에 1N4148 SOD 패키지를 장착합니다.
다이오드가 없으면, SMD 3216 저항 1R0~2R0 으로도 변경이 가능합니다.

USB 커넥터 측의 3.3V 제너 다이오드는 청색 LED 혹은 백색 LED를 사용해도 됩니다.
적색, 황색, 청녹색 LED는 사용불가, 청색이나 백색 LED의 K가 GND로 (점등되는 방향) 연결.

SPEED 점퍼는 HEX 파일을 굽는 ISP의 속도를 변경하는 용도입니다.
PWR 점퍼는PC의 USB 전원을  타겟으로 공급합니다. 
주의 500mA 이상의 부하를 소비하는 타겟이나, 유도성 부하를 스위칭하는 타겟에는 가급적 연결하지 마십시요.

타겟 전원이 3.3V 용은 U2 78L05를 78L03 (3.3V용 78L05 패키지, 핀번호 주의)으로 교환합니다.
USBasp의 작동전원을 3.3V로 만드는 경우에는 3.3V ZD 2개는 필요없습니다.

결과
제작한 기판은 USBasp 전용 소프트웨어인 eXtrime과 khazama에서 잘 작동됩니다, 
윈도우즈에서 LibUsb는 USBasp용의 전용프로그램에서만 인식합니다.
(LibUsb-Win32는 AVR Studio에서 범용 USB 포트로는 인식이 안됩니다.)
그러나, 지원하는 AVR 칩의 종류는 상당한 수준이며, 매우 쓸만 합니다.

Khazama AVR programmer에서 지원하는 AVR
AT90S1200 AT90S2313 AT90S2333 AT90S2343 AT90S4414 AT90S4433 AT90S4434 AT90S8515 AT90S8535
 
AT90USB162 AT90USB1286 AT90USB1287 AT90USB646 AT90USB647 AT90USB82
AT90PWM2 AT90PWM2B AT90PWM3 AT90PWM3B AT90CAN32 AT90CAN64 AT90CAN128
 
ATtiny11 ATtiny12 ATtiny13 ATtiny15 ATtiny2313 ATtiny24 ATtiny25 ATtiny26 ATtiny261
ATtiny44 ATtiny45 ATtiny461 ATtiny84 ATtiny85 ATtiny88 ATtiny461 ATtiny861
 
ATMEGA48 ATMEGA88 ATMEGA8515 ATMEGA8535 ATMEGA8  
ATMEGA16 ATMEGA161 ATMEGA162 ATMEGA163 ATMEGA164 ATMEGA164P ATMEGA168 ATMEGA169 
ATMEGA32 ATMEGA324P ATMEGA325 ATMEGA3250 ATMEGA328P ATMEGA329 ATMEGA3290 ATMEGA3290P
ATMEGA64 ATMEGA640 ATMEGA644 ATMEGA644P ATMEGA645 ATMEGA6450 ATMEGA649 ATMEGA6490 ATMEGA6490P
ATMEGA103 ATEMGA128 ATMEGA1280 ATMEGA1281 ATMEGA128A1 ATMEGA128A RevD ATMEGA128RFA1 ATMEGA1284P
ATMEGA2560 ATMEGA2561 ATMEGA256A3
 
M168-MINI-USBasp 회로
이제부터 M168-MINI 기판 (ATmega168-20AU와 16MHz 크리스털)으로 시험해 보겟습니다.
회로는 동일하므로, 우선 USBasp 공개소스의 타겟 AVR 칩과 발진 주파수를 16MHz로 바꾸어 컴파일합니다.
 
기판을 건드리지 않으려면, USB 커넥터에서 나오는 +5V를 기판하단의 VCC로 인가하거나,
외부에서 +9V 핀에 직접 5V를 인가하기 위해서는 U2 78L05는 제거합니다.
78L05의 1번-3번 패드에 1N4148 SOD 패키지를 장착합니다. SMD저항 1R0으로도 변경이 가능합니다.


일단 변경된 소스의 컴파일 결과는 오류가 없습니다, 기판 실험결과가 나오면 올리겟습니다.

사용하는 USB 드라이버
첨부파일에는 USBasp의 펌웨어 소스, ATmega8의 Hex 파일과 Libusb-win32,Win64가 들어 있습니다. 
PC의 USB 포트에 제작한 UABasp를 연결하면, USBasp의 USB 드라이버를 찾습니다.
 
대부분의 PC에서 자동설치는 실패합니다, 제어판 -> 시스템 -> 장치관리자에서 실패한 장치를 선택하고
수동으로 첨부파일을 받아서 압축을 풀어놓은 usbasp_20090228 폴더안의 USBasp-driver-0.1.12.2를 설치합니다.
정상적으로 Libusb-win32가 설치되면, 아래와 같이 LibUSB-Win32 Device - USBasp가 설치됩니다.

장치관리자를 열어 놓고, USBasp가 연결된 USB 케이블을 착탈하면, USBasp가 나타낫다 없어지면 정상입니다.   
 

 정상적으로 설치된 USBasp의 드라이버의 속성입니다.
설치파일에 따라서, 공급자와 드라이버 버전이 틀려도, 드라이버 파일이 같으면 작동됩니다.  
 
 
USBasp 속성의 드라이버 파일정보는 다음과 같습니다.
 
 
좀더 상세한 정보를 보려면,TestLibUsb 소프트웨어를 설치하면,
아래와 같이 연결된 USBasp의 USB에 관련된 세부사항을 볼수 있습니다. 
  
 
USBasp를 지원하는 소프트웨어
AVRDUDE 5.2 내려받기 사이트  ☞  AVR Dude FTP
khazama AVR Programmer 내려받기 ☞ Khazama AVR Programmer 
eXtreme Buner 내려받기 ☞ eXtreme Burner

Khazama AVR Programmer의 소개
카자마 AVR 굽기 소프트웨어는 매우 독특하면서도 USBasp로 비교적 많은 AVR의 MPU를 지원합니다.


매우 톡특한 khazama AVR programmer의 퓨즈굽기 창,
마우스를 좌하단의 퓨즈비트 위에 놓으면, 각 사각형 마다 풍선 도움말도 나옵니다.


khazama AVR porgrammer는 펌웨어 파일을 읽은 후는 hex 파일을 볼 수도 있습니다. 
 
 
뿐만 아니라, AVR Studio 처럼 USBasp 사용자를 위한 자동 굽기도 있네요.
 
 
AVRdude가 마음에 안들어서, 단 2일 동안에 만든 결과로는 정말 훌륭합니다.
보통 VC++을 배운 사람들은 AVR 인터페이스 (하드웨어 응용 소프트웨어)를 잘 못하거든요,,,
그런데도, 카자마 씨는 자신의 홈피에서 이렇게 말하고 있습니다.
(AVRdude의 AVR-ISP의 명령에 대해서 충분한 지식이 있엇으며, AVRdude의 문제점도 파악하고 있지 않앗을까요?)
 
Khazama AVR Programmer
After searching too many sites and installing some avrdude GUI
I can not find a complete and usable program and hence start making my own interface.
 
the goals of this program is a nice small, fast, reliable and simple to use program.
This is result of my two days work. you can get and install it on windows based OS XP and Vista.

 
참고
USBasp 기판에서 단순히 펌웨어만 바꾸어 구우면, AVRISP-mkII로 AVR Studio에서 작동한다는?
펌웨어, 회로도를 첨부파일 #2에 업로드하엿습니다, 관심이 있으면 실험해 보시기 바랍니다.
시험 결과는 반드시 여기에 덧글을 올려야 두루두루 복을 받을 수 있습니다. ^^*



이 프로그램은 무료 소프트웨어로, 신체와 재산 상의 어떤 위험과 손해를 보상하지 않습니다.
이 프로그램은 GNU 무료 소프트웨어 배포규정을 따릅니다.
Free Software Foundation, Inc. 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA

AVRTOOLS™ 
   
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