自制Arduino UNO

2019-04-02 本文已影响0人 keep1234quiet

记录一下这次自己 DIY 的 Arduino.

Arduino 有多好用就不用多说了，可以备两块，需要的时候很是方便。
比如有时新买了一些没用过的模块、芯片等，可能你需要用stm32对它进行编程，但是写好的程序就是没用，这时候你可能开始怀疑你是不是买了假芯片或者模块坏了,这时候用Arduino来验证一下会很方便，毕竟库多，代码量少，可以快速验证。

正文开始：

1.原理图

自制Arduino原理图(IIC接口画错了，是PC4(SDA)和PC5(SCL))

修改：

这里的CH340C 如果使用5V供电，其V3脚如果接一个0.1uF的去耦电容到地，如果使用3.3V供电，则将V3脚接至VCC；（原理图中空着了，没有接CH340C是无法正常工作的，具体可参看CH340C使用说明手册；

SDA 和 SCL一不留神接错位了，仔细看上面的原理图应该能看出来；

注：
其实需要的就是(电源,单片机)晶振电路,复位电路,下载电路。有这几部分就可以组成Arduino的基本硬件电路了。
1.晶振电路就不多说了，和其他单片机的晶振电路都相似。
2.要注意的就是复位电路和下载电路，(我这里使用的是CH340C这款USB转串口芯片作为下载电路，和CH340G几乎一样,不同的是CH340C内置晶振，不需要再外接晶振，可以简化电路，当然你用CH340G也是可以的。)CH340C的DTR引脚要引出来通过一个104电容接到RESET复位引脚上去,二极管4148也不能少。
3.自己可以把需要的IO口给引出来，我这里只引出了IIC和几个LED测试引脚，其他我用不到的就没引出来了。然后就转PCB就可以了。

2.完整原理图如下：
还有一个DS3231时钟电路没做介绍，因为非必须，就不多说了。

Arduino原理图

3.PCB渲染图如下：

正面
背面

4.实物图如下：

实物PCB(正面).png
实物PCB(背面).png

5.成品图如下：

成品图(正面).png
成品图(背面).png

至此，硬件部分就完成了，这很容易解决。可是软件部分卡了我一整天，

Arduino下载程序很方便是因为其内部早已烧录好了bootloader的，新买来的芯片是没有烧录bootloader的，所有需要手动烧入bootloader。这里我初期没考虑周全，没有把SPI接口引出来，导致才有了下面这一幕（后悔没引出SPI）。

飞线Arduino.jpg

下面开始用`MEGA2560`给`ATmega328P`烧录`bootloader`

（对，就是这里，失败多次，苦苦试探之下，终于成功了）。

1.按如下方式接线（两种方式都是一样的，推荐前者）

参考接线方式1.png

参考接线方式2.png

你可能还需要一份引脚定义。

引脚定义.png

ATMEGA328与Arduino引脚对应关系

2.接好线后就是下面这样了
(这是一个悲伤的故事，不建议学习我的这种接线方式)

飞线Arduino.jpg

3.接好线后，就可以给`Arduino Mega 2560`下载程序了，再通过`Arduino Mega 2560`给`Atmega328P`烧入`bootloader`。

用到的文件可以点这里下载：github资源

3.1把这个程序上传上去(下载进去)就把Mega 2560变成了一个烧入器了。
这里是常规操作，和下载Blink没什么不同。

烧入程序至Mega2560中

3.2连接好Mega 2560 和 ATmega328P的线后，打开串口监视器，

下面是异常情况

image.png

如果出现上面这种情况

1.检查连接的线是否正确，是否有松动。
2.如果芯片连接了除晶振电路以外的外围设备，请断开重试（我就是问题出在这了，然后把CH340C和DS3231全部拆下，烧入，然后就OK了）

正常情况如下：
(这图不是我的,因为我已经将飞线拆下，不想重来一次，就直接截别人的图了)

image.png
我还出现了一个选择高低电压版本的选项，U or L 要根据自己实际情况选择，然后通过这个串口监视器Send(发送)一个U(我是5V,16MHz,所以是U)，然后再Send(发送)一个G(表示对ATmega328P进行烧录bootloader的意思)，然后几秒钟就好了。
图如下：
image.png
发送完G，然后会出现下图：
image.png
这样就完成了bootloader的烧录了，此时就完成了ATmega 328P的bootloader烧录了，然后就是一块正常的 Arduino UNO了，可以正常上传程序了。