Ako nainštalovať zavádzač Arduino

Inštalácia bootloadera je prvým krokom k oživeniu vašich Arduino projektov. Toto je softvér, ktorý vám pomôže často nahrávať Arduino náčrty na dosku bez potreby špeciálneho programovacieho zariadenia.

Aj keď to môže znieť ako raketová veda, v skutočnosti je to jednoduchšie, ako si myslíte – dokonca aj pre začiatočníkov. Ukážeme vám, ako jednoducho nainštalovať (alebo preinštalovať) bootloader na dosku Arduino v niekoľkých jednoduchých krokoch.

Ale najprv, čo presne je bootloader na doske Arduino?

Čo je to bootloader?

Bootloader Arduino je malý program, ktorý je uložený v energeticky nezávislej pamäti dosky, ktorá sa spustí pri každom zapnutí dosky, nahraní nového kódu alebo resetovaní. Vždy, keď sa spustí program bootloader, inicializuje hardvér dosky a potom načíta hlavnú skicu alebo program, ktorý je uložený vo flash pamäti dosky.

Stojí za zmienku, že všetky dosky Arduino sa dodávajú s predinštalovaným bootloaderom od ich výrobcov. Niekedy môžete nájsť dosky s chybnými bootloadermi hneď po vybalení. To sa však stáva len zriedka.

Prečo používať bootloader?

Existuje niekoľko situácií, v ktorých môže byť použitie zavádzača Arduino užitočné. Napríklad, ak ste začiatočník na platforme Arduino, pomocou bootloaderu môžete zjednodušiť a urýchliť nahrávanie nových programov na vašu dosku. Na nahranie kódu totiž nemusíte používať externé programovacie zariadenia, ako je programátor alebo prevodník USB na sériový port.

Ak pracujete na projekte, ktorý vyžaduje časté aktualizácie kódu, bude to pre vás veľmi užitočné. V tomto prípade vám použitie bootloadera môže ušetriť čas a námahu, pretože nový kód môžete jednoducho nahrať na dosku bez toho, aby ste museli používať externé programovacie zariadenia.

Okrem toho, ak pracujete na a projekt, ktorý vyžaduje Arduino byť v špecifickom stave, keď je zapnutý, ako je napríklad spustenie konkrétneho programu, potom môže byť užitočné použiť bootloader. Bootloader umožňuje nastaviť počiatočný stav dosky tak, že po zapnutí automaticky spustí požadovaný program.

Nakoniec poskytuje spôsob, ako obnoviť Arduino, ak sa hlavný náčrt poškodí alebo sa inak nepodarí spustiť.

Prečo chýba môj bootloader?

Môžu existovať štyri možné dôvody, prečo vaša doska môže potrebovať nový bootloader:

1. Žiadny predinštalovaný bootloader: Je celkom bežné, že existuje veľa samostatných projektov ATMEGA328P, v ktorých spájkujete čip na doske plošných spojov a náhodou sa čip vypráža. Je teda možné, že ste dosku vymenili za čip bez predchádzajúcej inštalácie bootloadera.
2. Vymenený bootloader: Váš bootloader ste mohli nahradiť upraveným bootloaderom tretej strany, ktorý by mohol byť poškodený.
3. Poškodený bootloader: Toto je najmenej pravdepodobný scenár. V niektorých prípadoch sa však môže pamäť Arduino flash poškodiť.
4. Rozšírená pamäť: Ak ste nahradili (preflashovali) celý bootloader svojou aplikáciou, aby ste si užili zvyšných 2K programovej pamäte, váš bootloader určite chýba.

Tu je to, čo musíte urobiť.

Inštalácia/opätovná inštalácia zavádzača Arduino

Mikrokontroléry sa zvyčajne programujú pred spájkovaním na dosku plošných spojov. To sa zvyčajne vykonáva pomocou programovania v systéme (ISP), ako je napríklad sériové programovanie v obvode (ICSP), ktoré umožňuje programovanie mikrokontroléra pomocou externého programátora. Mnoho výrobcov mikrokontrolérov, ako napríklad Atmel a Microchip, na tento účel poskytuje na svojich doskách hlavičku ISP.

Použitie inej dosky Arduino

Ak chcete flashovať bootloader na mikrokontroléri ATmega328, musíte použiť hlavičku ICSP na doske predtým, ako budete môcť nainštalovať bootloader pomocou druhej dosky ako ISP programátora.

Spustite Arduino IDE, prejdite na ArduinoISP ako je uvedené nižšie, a nahrajte vzorový kód na dosku, ktorú chcete použiť ako programátor. (Postupujte podľa videonávodu pre hardvérové ​​pripojenie).

Kód by mal vyzerať takto, aby ste vedeli, že ste na správnej ceste.

Z Nástroje prejdite na kartu Programátor potom kliknite na Arduino ako ISP ako je ukázané nižšie.

Nakoniec z Nástroje znova kliknite na kartu Vypáliť bootloader ako je znázornené.

Po dokončení procesu je cieľová doska pripravená na programovanie.

Použitie špecializovaného programátora

Pre tento druh inštalácie je k dispozícii veľa programovacích zariadení AVR. Jednou dobrou možnosťou, ktorú môžete vyskúšať, je vreckový programátor AVR (iba Windows) založený na Dick Streefland USBtiny a Limor Fried's USBtinyISP. Ponúka jednoduchší spôsob programovania mikrokontrolérov AVR, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú na doskách Arduino. Okrem skutočnosti, že je napájaný pomocou pripojenia USB, je to najlepšia možnosť, pretože je kompatibilný s rôznymi programovacími jazykmi a softvérom, vďaka čomu je všestranným nástrojom pre každého Používateľ Arduina.

Môžete tiež vyskúšať ďalšie možnosti, ako je oficiálny programátor Atmel-ICE pre mikrokontroléry ARM – najmä ak nepoužívate systém Windows.

Pripojte dosku Arduino k programátoru a flashujte bootloader. Pozrite si tento video tutoriál nižšie.

Proces by mal byť jednoduchý a nemal by trvať dlhšie ako 20 sekúnd.

Poznámka: Pred pokusom o túto metódu by mala byť cieľová doska správne zapnutá. V opačnom prípade nebudete môcť flashovať .hex súbor do vášho cieľa.

Pre náročných používateľov existuje zložitejší spôsob inštalácie zavádzača pomocou príkazového riadku. Nie je potrebné sa dostať do tejto fázy, ale dáva vám možnosť upraviť alebo prekompilovať kód, aby ste získali lepšie prispôsobené prostredie.

Prvým krokom v procese je konfigurácia poistkových bitov, ktoré sú súčasťou čipu AVR, a nastavenie ovládania, ako je použitie externého kryštálu. Na nastavenie bitov poistky použite nasledujúci príkaz:

avrdude-b 19200 -cusbtiny-pm328p-v-e-Uvypúšťať:w:0x05:m-Uhfuse:w: 0xD6:m-Upoistka:w:0xFF:m

Po nakonfigurovaní poistkových bitov je ďalším krokom prenos skompilovaného .hex súboru na cieľovú dosku a nastavenie zámkových bitov. To vám umožní spustiť program na doske. Uistite sa, že ste v rovnakom adresári ako optiboot_atmega328.hex súbor pred zadaním tohto príkazu:

avrdude-b 19200 -cusbtiny-pm328p-v-e-Ublesk:w:hexfilename.hex-Uzámok:w:0x0F:m

Poznámka: Tieto príkazy sú pre Arduino Uno. Budete musieť zrefaktorovať poistkové bity pre vašu dosku, ktoré nájdete v board.txt súbor a upravte súbor Parametre čísla dielu AVRDUDE aj aby pracovali.

Čo budete robiť s Arduinom ďalej?

Bootloader Arduino je to, čo uľahčuje programovanie aj pre začiatočníkov. Dúfajme, že teraz môžete nahrať svoje vlastné náčrty do Arduina a obnoviť bootloader pre budúce projekty Arduino DIY.