AVR-Programmer mit wenig Aufwand

Features:

Basismodul zum Anschluß an die RS232 des PC
je Prozessor ein spezifisches Modul
ISP-fähig, Basismodul einfach an eigene Platine anschließen
Software für Windows
Konzept und Software von Claudio Lanconelli, Platinenlayouts von mir
sehr preiswerter Aufbau

Wenig Aufwand bereitet der Aufbau des AVR-Programmers: Basisplatine mit zwei Prozessorplatinen.

AVR Programmer unter Windows

Prozessoren finden sich in fast jeder elektronischen (Amateurfunk-)Schaltung. Auf Grund der hohen Flexibilität und des hervorragenden Preis-/ Leistungsverhältnisses erfreuen sich Atmel-AVR Prozessoren besonderer Beliebtheit. Die vorgestellte Schaltung programmiert vier der meist verwendeten AVR-Prozessoren. Weitere Module (für andere Prozessoren der AVR-Serie) lassen sich schnell auf einer Lochrasterplatine leicht ergänzen. Das Konzept basiert auf einen Entwurf von Claudio Lanconelli www.lancos.com, der auch das Windows Programm erstellt hat. Unter dieser URL ist auch ein Schaltplan zu finden, um mit Ponyprog weitere Prozessoren (z. B. Pics) zu programmieren.

Der AVR-Programmer besteht aus einem universellen Basismodul, an das wahlweise verschiedene Programmiermodule für spezielle Prozessoren angeschlossen werden. Das Basismodul stellt im Wesentlichen die Spannungsversorgung, die aus der seriellen Schnittstelle erfolgt, sowie die benötigten Datensignale zur Verfügung. Die Erzeugung der Versorgungsspannung geschieht über Dioden aus den Signalen des seriellen Schnittstelle, ähnlich wie es bereits vom Baycom Packet Radio Modem her bekannt ist. Reicht die erzeugte Spannung für den Betrieb des Programmiermoduls nicht aus, setzt man den Jumper von der Position 1-2 (intern) auf 2-3 (extern) und versorgt das Basismodul mit mindestens 8 Volt Gleichspannung. Steht der 5-V-Low-Drop-Reglers L4940-V5 nicht zur Verfügung, leistet ein gewöhnlicher 7805 die selbe Arbeit. Über den Transistor, dessen Kollektor an Pin 2 des Steckverbinders angeschlossen ist, wird ein Reset-Signal erzeugt. Datensignale und Spannungsversorgung gelangen schließlich auf einen 10-poligen Steckverbinder, über den das Prozessor spezifische Programmiermodul mittels Flachbandkabel verbunden wird.

Das Basismodul: Wenige Bauteile.

Der Bestückungsplan für das Basismodul

Das großzügige Layout des Basismoduls.

Jedes Programmiermodul besteht aus einer Reset-Schaltung, der Takt-Erzeugung und dem für den Prozessor vorgesehenen IC Sockel. Für die beliebten 20-poligen AVR-Prozessoren AT90S1200 und AT90S2313, die sich besonders für "kleine" Aufgaben eignen, steht ebenso ein Programmiermodul zur Verfügung wie für die Prozessoren AT90S4414 und AT90S8515 im 40-poligen DIL-Gehäuse bzw. in der PLCC44-Ausführung [3]. Zur Programmierung eines Prozessors wählt man das entsprechende Programmiermodul aus, schließt es an das Basismodul an, drückt das IC in die Fassung und verbindet das Basismodul mit einer seriellen Schnittstelle des PC. Anschließend startet man PonyProg, lädt die zu programmierende Binär- oder Hex-Datei. Ein weiterer Mausklick und PonyProg überträgt die Daten auf das IC.

Das Layout des Modules für die Prozessoren AT90C1200 und AT90C2313.

Bestückungsplan für AT90C1200 und AT90C2313. Der Quarz schwingt mit 4 MHz.

Layout für AT90C1200 und AT90C2313.

ISP

...bedeutet In-System-Programmierung. Das heißt nichts anderes, als das der Prozessor zum Programmieren nicht in ein Programmiergerät eingesetzt wird, sondern in seiner (Ziel-)Schaltung verbleibt. Für eine echte ISP berücksichtigt man daher schon während der Entwicklung einer elektronischen Schaltung die Programmierung des Prozessors. Jede neue Schaltungsentwicklung mit einem AVR-Prozessor sollten Sie ausgehend von dem Schaltbild des betreffenden Programmiermoduls starten. Dieses Vorgehen garantiert, dass Sie ihre Steuerung zur Programmierung direkt an das Basismodul anschließen und programmieren können. Insbesondere während der Phase der Fehlerbeseitigung, die durch wiederholtes Ändern des Programmes und Programmieren des Prozessors gekennzeichnet ist, bietet ISP enormen Komfort und einen nicht gering zu schätzenden Zeitvorteil. Da man AVRs bis zu eintausend Mal programmieren und löschen kann, verkürzt ISP die Gesamtzeit der Fehlerbehebung enorm.

Das Layout des Modules für die Prozessoren AT90C4414 und AT90C8515.

Bestückungsplan für AT90C4414 und AT90C8515.

Layout für AT90C4414 und AT90C8515.

Einige Worte zum Aufbau

Grundsätzlich ist es nicht erforderlich Platinen zu ätzen. Statt dessen kann ein sorgfältiger Aufbau ebenso auf einer Lochrasterplatte erfolgen. Greifen Sie auf die Platinenlayouts zurück, weist das Basismodul eine großzügige Bestückungsdichte auf. Etwas Sorgfalt wird lediglich beim Verlöten des PLCC44-IC-Sockels erwartet. Die Verbindung zum PC stellt ein handelsübliches 9-poliges serielles Schnittstellenkabel her. Der luftige Aufbau sollte keinerlei Probleme bereiten. PonyProg kann leicht in den AVR-Basic Compiler Bascom www.bascom.de als externen Programmer eingebunden werden. So ist eine zügige Programmentwicklung gewährleistet.

Ein Dank geht an Claudio Lanconelli für sein Ponyprog, eine prima Arbeit, die er im Internet (www.lancos.com) zur Verfügung gestellt hat!

Download von Dateien zu diesem Projekt

Zum Selbstbau des kleinen Programmers benötigen Sie die Datei ponydata.zip, da ist alles drin:

Das Programm Ponyprog gibt es bei Claudio Lanconelli .

In Ponydata.zip sind die TIFF-Dateien mit den Layouts drin. Die lassen sich prima 1:1 ausdrucken und daraus die Platinen herstellen

Und hier geht es zum Download.

Platinen und Bausätze

Für dieses Projekt biete ich einen Bauteileservice an.