ATtiny2313 Geliştirme Kartı: Devre Şeması ve PCB Tasarımı

[guclusat]

ATtiny2313 Proje Geliştirme Kartı: Devre Şeması ve Programlama​

ATtiny2313, küçük boyutuna rağmen birçok elektronik kontrol uygulamasında kullanılabilen 8 bit AVR mikrodenetleyicisidir. Bu geliştirme kartı, ATtiny2313 ile çalışmaya başlamak, programlama işlemlerini öğrenmek ve çeşitli elektronik projeler geliştirmek amacıyla hazırlanmıştır.

Kart üzerinde mikrodenetleyicinin ihtiyaç duyduğu besleme devresi ve program yüklemek için ISP bağlantısı bulunur. Böylece harici bir geliştirme kartına ihtiyaç duymadan kendi uygulamalarınızı hazırlayabilirsiniz.

Kartın Genel Özellikleri​

• ATtiny2313 mikrodenetleyici kullanımı
• LM7805 ile 5 V gerilim regülasyonu
• DC besleme girişi
• Ters polariteye karşı koruma amacıyla 1N4002 diyot
• Mikrodenetleyiciye program yüklemek için ISP bağlantısı
• Harici kristal kullanımı için bağlantı noktaları
• Deneysel elektronik projeler geliştirmeye uygun yapı

Besleme Devresi​

Kartın besleme bölümünde LM7805 gerilim regülatörü kullanılmıştır. Bu regülatör, uygun giriş gerilimini mikrodenetleyicinin kullanabileceği 5 V seviyesine düşürür.

Özgün tasarımda DC adaptör girişi için 6–15 V aralığı belirtilmiştir. Ancak regülatörün ısınması, giriş gerilimi ve devrenin çektiği akıma bağlıdır. Yüksek giriş geriliminde veya yüksek akımda soğutma gerekebilir.

1N4002 diyot, besleme girişinde koruma amacıyla kullanılmıştır. Diyodun kesin koruma işlevi ve bağlantı yönü devre şeması üzerinden kontrol edilmelidir.

Dikkat: Besleme bağlantılarını yapmadan önce şemayı inceleyin ve kart çıkışında 5 V bulunduğunu multimetreyle doğrulayın.

Kristal ve Saat Frekansı​

Özgün tasarımda 4 MHz, 8 MHz veya 11,0592 MHz kristal seçenekleri belirtilmektedir. Kullanılacak kristal frekansı, mikrodenetleyicinin saat kaynağı ayarlarıyla uyumlu olmalıdır.

Kristal kullanılması tek başına yeterli değildir. ATtiny2313'ün konfigürasyon sigortaları (fuse bits) da uygun harici saat kaynağına göre ayarlanmalıdır. Aksi durumda mikrodenetleyici beklenen frekansta çalışmayabilir veya programlama sırasında erişim sorunu oluşabilir.

ISP Programlama Bağlantısı​

ISP (In-System Programming), mikrodenetleyiciyi devreden çıkarmadan programlamaya imkân veren yöntemdir. Uygun bir programlayıcı ile ATtiny2313'ün desteklenen programlama bağlantıları kullanılır.

Programlama yaparken şu noktalara dikkat edilmelidir:

• Programlayıcının hedef devreyle uyumlu olduğundan emin olun.
• VCC ve GND bağlantılarını doğru yapın.
• MOSI, MISO, SCK ve RESET hatlarını mikrodenetleyicinin veri sayfasına göre bağlayın.
• Programlayıcının gerilim seviyesinin kartla uyumlu olduğunu kontrol edin.
• İlk programlama öncesinde saat kaynağı ve fuse ayarlarını inceleyin.

Özgün tasarımda LPT bağlantılı STK200 uyumlu bir programlayıcı anlatılmaktadır. Günümüzde USBasp gibi uyumlu ISP programlayıcılar da kullanılabilir; ancak yazılım ve donanım uyumluluğu kontrol edilmelidir.

CodeVisionAVR ile Programlama​

Özgün projede program geliştirmek için CodeVisionAVR yazılımı kullanılmıştır. İzlenen temel işlem sırası şöyledir:

1. Yeni bir proje oluşturulur.
2. ATtiny2313 işlemcisi seçilir.
3. Saat frekansı ve giriş-çıkış ayarları yapılır.
4. C diliyle program yazılır.
5. Program derlenerek HEX dosyası oluşturulur.
6. Uygun programlayıcı seçilir ve HEX dosyası mikrodenetleyiciye aktarılır.

Yazılımın sürümüne göre menü isimleri ve programlama seçenekleri farklılık gösterebilir.

Örnek Uygulamalar​

Bu geliştirme kartı ile aşağıdaki projeler hazırlanabilir:

• LED yakıp söndürme devresi
• Buton kontrollü çıkış
• Röle kontrol devresi
• Zamanlayıcı ve sayaç uygulamaları
• Basit sensör kontrolü
• Çizgi izleyen robot gibi projeler için kontrol birimi

Harici yükler doğrudan mikrodenetleyici pinlerinden sürülmemelidir. Röle, motor veya yüksek akım çeken elemanlar için uygun sürücü devresi kullanılmalıdır.

Sonuç​

ATtiny2313 geliştirme kartı, AVR mikrodenetleyicileri tanımak ve temel elektronik kontrol uygulamaları geliştirmek için kullanışlı bir başlangıç tasarımıdır. Besleme, saat kaynağı ve ISP bağlantıları doğru kurulduğunda farklı yazılım denemeleri yapılabilir.

Özgün proje ve tasarım kaynağı:
https://kswichit.net/tiny2313/tiny.htm

Not: Özgün sayfada ExpressPCB tasarım dosyası için AT-Tiny2313.zip indirme bağlantısı belirtilmiştir. Dosyanın günümüzde hâlâ indirilebilir olduğu doğrulanmamıştır.

 

[guclusat]

ICP (in circuit programmer)

An In Circuit Programmer is a very valuable tool. Not only does it allow you to program you AVR's with ease, you can update your program without having to remove the AVR (very use full when working with surface mount devices). Also, an ICP allows you to use one tool to program possibly every AVR available today.

This circuit functions well even when a reset circuit consisting of a 10K resistor and a 100nF cap is present. The printer port is directly connected to the AVR, a buffer can be added if you want but we've used this circuit for years without any problems. A standard 1 meter long DB25 printer port extension cable can be used to link the programmer to the PC printer port.

[h=1]ZIF programmer[/h]A stand alone programmer for programming the chips before they go onto the circuit.
In practice, the ICP is a much more valuable tool, and any circuit that has ICP capacity can easily be ZIF'ed to become a stand alone programmer, but for those who want one, here is a ZIF stand alone ATMEGA8 programmer.

Alternately the PSU can be discarded and a 5V supply can be drawn from a USB port.[h=1]Real life.[/h]
[h=2]An ATMega8 programmer.[/h]This programmer is built on the back of a ZIF socket.The back of the socket is then covered with a cover piece from some electrical trunking.

A programmer socket.

Notice that C6 and C7 are not installed. The oscillator seems to work fine without it.

Printer port connector with PSU.

Forward to tutorial 3