Minimoduł STK_Mega32USB

Minimoduł STK_Mega32USB
Pobierz PDF Download icon
Moduł umożliwia szybką realizację, nawet złożonych programowo projektów, których głównym zadaniem jest współpraca z PC poprzez interfejs USB. Serce układu to mikrokontroler z sprzętową obsługą interfejsu USB - ATmega32U4 firmy Atmel. Wbudowany kontroler USB upraszcza konstrukcję urządzenia, dzięki wyeliminowaniu konwertera USB/RS, a jednocześnie pozwala na pełne wykorzystanie wbudowanego interfejsu szeregowego dla potrzeb własnych aplikacji.

Rysunek 1. Schemat ideowy STK_Mega32USB

Schemat minimodułu przedstawia jest na rysunku 1. Moduł pozbawiony jest peryferiów, na płytce zamontowano jedynie elementy niezbędne dla poprawnego funkcjonowania mikrokontrolera. ATmega32U4 (U1) jest taktowany za pomocą rezonatora XT1 (16 MHz). Rezystory R1 i R2, kondensatory C1 i C2 oraz gniazdo USB odpowiadają za zasilanie i transmisję danych poprzez interfejs USB.

Płytka może być zasilana z gniazda USB lub z zewnętrznego napięcia 5 V. Napięcia VUSB i VCC doprowadzone są do złącza J2. W wypadku wyboru zasilania z USB, konieczne jest zwarcie wyprowadzeń 1-2 złącza J2. Przy zasilaniu zewnętrznym 5 V, należy doprowadzić je do J2-2 pozostawiając VUSB niepodłączone.

Dioda LD1 sygnalizuje załączenie zasilania. Napięcie do zasilania części analogowej procesora jest filtrowane za pomocą kondensatorów C6 i C7 oraz cewki L1. Napięcie odniesienia jest filtrowane przez C5. Kondensatory C8 i CE1 filtrują zasilanie U1.

Rysunek 2. Schemat montażowy STK_Mega32USB

Do złącz J1/J2 doprowadzone są wszystkie porty mikrokontrolera U1. Dodatkowo, złącza I²C/RS powielają sygnały interfejsów szeregowych dla ułatwienia stosowania modułów rozszerzeń. Złącze ISP służy do zmiany bootloadera lub do oprogramowania procesora. Układ oprócz przycisku RESET ma przycisk HWB umożliwiający uaktywnienie - po restarcie - wbudowanego bootloadera (jeżeli taka opcja zostanie wybrana przy programowaniu Fuse-Bitów).

Moduł zmontowano jest na dwustronnej płytce drukowanej, której schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Złącza umożliwiają montaż modułu na płytkach prototypowych lub stykowych o rozstawie 100 mils. Najważniejszą zaletą mikrokontrolera ATmega32U4, oprócz interfejsu USB, jest fabrycznie wgrany bootloader. Dzięki temu można za pomocą oprogramowania AVRStudio lub programu Flip ładować gotowe pliki aplikacji *.hex przez interfejs USB, z pominięciem programatorów sprzętowych, prosto do procesora modułu.

W tym celu jest konieczna instalacja programu FLIP (do pobrania ze strony Atmela). Po podłączeniu modułu do portu USB, system wykryje go automatycznie, prosząc jedynie o ścieżkę do driverów (z katalogu \Flip\USB), po poprawnej instalacji, moduł widoczny jest w liście urządzeń jako ATmega32U4 (rysunek 3). Od tego momentu można go programować bezpośrednio za pomocą Flipa (rysunek 4).

Rysunek 3. Prawidłowo zainstalowany moduł 32USB

Rysunek 4. Oprogramowanie FLIP

Rysunek 5. STK_Mega32USB jako Arduino Leonardo

Dla fanów Arduino, oczywiście istnieje możliwość "przejścia na ciemną stronę mocy". W prosty sposób płytkę można zamienić na Arduino Leonardo. Z katalogu \\arduino\hardware\arduino\bootloaders\caterina (dostępnym po zainstalowaniu środowiska Arduino) należy wgrać plik bootloadera Caterina-Leonardo.hex oraz ustawić fusebity zgodnie z opisem w pliku \\arduino\hardware\arduino\boards.txt. Po restarcie i ponownej instalacji w systemie mamy Leonardo gotowe do pracy (rysunek 5). Na schemacie zamieszczonym na rys. 1 przy opisie złącz podano mapowanie pinów w trybie zgodności z Leonardo.

Adam Tatuś, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
kwiecień 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik czerwiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje czerwiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna czerwiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów