Arduino最小系统设计

Arduino在电子爱好者和设计师中的影响力极其深远，可能都不亚于早些年代个人电脑所带来的影响(例如家庭计算机俱乐部等等)。市场上的Arduino数以百万计，据估计，如果把衍生产品中的Arduino也算在内就更多了。预测在接下来的 5到10年里，学校将会使用Arduino来教授电子学和交互式系统原理。

Arduino封装了很多函数，以前很复杂的功能，现在通过一个简单的函数就搞定了。特别适合没有太多专业知识，但又热爱DIY的朋友。

虽然Arduino板子的价格不高，但忠于DIY精神，动手至上。成本大约在10元。

和常规的最小系统不同，这次用的是Arduino1.0，并且使用了“Upload using Programmer”功能，直接使用USBtinyISP下载程序，省去了usb转串口的下载器，同时也最大限度的避免了许多麻烦。

材料准备：

1、ATmega 8(可以是“ATmega 8A-PU”、“ATmega 8PU-8PU”或“ATmega 8-16PU”，具体的差别下面会说)

2、22pF陶瓷电容两个

3、晶振一个(“ATmega 8A-PU”、“ATmega 8PU-8PU”用8M，“ATmega 8-16PU”用16M)

4、USBtinyISP一个

先看Atmega8引脚示意图

电路一共分两个部分

1、震荡电路：

晶振连接Atmega8的pin9(PB6)、pin10(PB7)，在分别连接连个22pF的电容，最后让一只电容接地。

2、程序下载以及供电部分：

ICSP引脚连接图：

+5V → pin7(VCC)

GND → ping22(GND)

D11 → pin17(PB3)

D12 → pin18(PB4)

D13 → pin19(PB5)

reset → pin1(reset)

这是连接好的板子：

加了一个红色的LED做电源指示

下面就该给Atmega8下载bootloader了，现在就有两种情况：

1、如果是“ATmega 8A-PU”和“ATmega 8PU-8PU”，因为IDE里没有直接支持8M的板子，所以要自己改造一下：

下载下面的文件，解压后放在hardwarearduinobootloadersoptiboot目录下，并在hardwarearduinoboards.txt里添加如下信息：

01.##############################################################

02.

03.atmega8_8M.name=ATmega8_8MHz

04.

05.atmega8_8M.upload.protocol=arduino

06.atmega8_8M.upload.maximum_size=7168

07.atmega8_8M.upload.speed=115200

08.

09.atmega8_8M.bootloader.low_fuses=0xa4

10.atmega8_8M.bootloader.high_fuses=0xdc

11.atmega8_8M.bootloader.path=optiboot

12.atmega8_8M.bootloader.file=optiboot_atmega8_8M.hex

13.atmega8_8M.bootloader.unlock_bits=0x3F

14.atmega8_8M.bootloader.lock_bits=0x0F

15.

16.atmega8_8M.build.mcu=atmega8

17.atmega8_8M.build.f_cpu=8000000L

18.atmega8_8M.build.core=arduino

19.atmega8_8M.build.variant=standard

这时启动IDE，你就能在board里看到“Atmega8_8M”，选择他就对了。

2、如果是ATmega 8-16PU，在选板子时直接选择“arduino NG or w / ATmega 8“就可以了。

选好板子后，使用USBtinyISP下载bootloader，当看到如下图片是，就说明下载成功了。

好了，从这里开始就是和其他最小系统不同的地方了，通常我们会使用一个USB转TTL的下载器来下载程序，但因为种种原因，很多时候会出错。所以今天我们使用Arduino 1.0的“Upload using Programmer”功能来下载程序。

首先电路连接不变，还是使用下载bootloader的线路。然后确保你使用的IDE是Arduino 1.0(在Arduino的官网，一进下载软件页面的就看得见了)，然后选择板子，还是和上面一样，ATmega 8-16PU可以直接用;“ATmega 8A-PU”和“ATmega 8PU-8PU”请先改造程序，然后写代码(我写了一个LED闪烁的程序来测试)。

int led = 12;

void setup()

{

pinMode(led，OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(led，HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(led，LOW);

delay(1000);

}

写好后点击最左边的那个钩(编译)。

最后是下载，大家可以看一下，在tools下新增加了一个“Programmer”，点开后选择USBtinyISP，Serial Port就不用选择了。

最后打开“File”，你可以看到”Upload using Programmer“，点击后程序就开始下载了。

这是程序下载完后的照片，如果图片能动，你就能看见绿色的LED在闪烁。

总结：如果按照以前的方法制作最小系统，下载bootloader和程序要使用两套电路。而且在下载程序时，TX和DX对下载线路的要求很高，还需要连接复位电路。而使用Upload using Programmer下载程序，仅需使用一套电路，简化了连接电路带来的不便，不需要转换器、不需要复位电路。最大限度地避免了许多麻烦。

有兴趣的同学可以来试试。

这是之后焊在洞洞板上的最小系统，效果还不错~