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AVR書込器の製作(USBTinyMkII編)


ATMEL純正のAVR書き込み器、「AVRISP-MkII」が安価に発売され、ISP,PDI,TPIを手軽に使えるようになりました。その「AVRISP-MkII」 の互換機が「USBTinyMkII」なのですね。 自作可能なAVR書き込み器の決定版となるか!? 早速作ってみました。

USBTinyMkII

多機能書き込み器の「AVRDragon」も価格が下がり、新型の「AVRISP-MkII」は3000円ちょいで買える時代です。 今からAVRの書き込み器を買うなら、素直に「AVRISP-MkII」を買う事をおすすめします。

しかし、調べてみると「AVRISP-MkII」の互換機、「USBTinyMkII」という書き込み器を作っちゃおう!というProjectがあるんですね。

最近の動向

「USBTinyMkII」製作

まずは部品集めです。

・atmega32u2  420円
・16MHz水晶   150円
・74VHC9541  120円
・6Pコネクタx3 150円
・USB-miniB   50円

他の基板や抵抗、コンデンサは道具箱にある物(ジャンク)を使いました。送料込みで1000円程度。

部品集め

製作中

まずはUSB周り~atmega32u2の電源と水晶発振、RESET回路を作ります。

2.54mm万能基板にQFPを浮かせて固定、配線するのは「技」が必要です。32ピン全部使うわけではないのでなんとかなりそうです。

ハンダ付け

DFUでMacと接続

ここまで完成したらMacにUSB接続してみます。DFUモードで認識されました。この状態でUSBからプログラムの書き込みができます。

書き込みにはDFU-ProgrammerをBuildして利用します。

LUFAのProjectsから「AVRISP-MKII」にコンソールで入って、、make、make dfu ですね。

(libusbの最新にて互換性問題が解決してます。)

DFUでUSB接続

製作続行

では、74VHC9541での5V→3.3V変換回路と「ISP」「PDI」「TPI」のコネクタも配線していきましょう。

GTL2003という双方向のレベコンは入手難なので、単方向のDIP品でやっと見つけた74VHC9541を使います。欠点はGTL2003では0.8Vから動作可能ですが、74VHC9541は3.0Vまでしか対応できない点。 アマチュアが趣味で使う範囲で、3.3V用と割り切れば問題ありません。

作成

回路図

一応回路図を公開しておきます。3.3V対応のレベル変換部分以外は大差はないでしょうけど。

ISPのRST制御端子のP-UPは大事です。LUFAでは「AVRの内蔵P-UPを使うから必要なし」って書いてあるんですが現状必要です。でないとISPで書き込んだ後RESETが開放されず、ターゲットはRUNしません。

PDI/TPIの送受信混合部分も送信ラインがHi-Z時にP-UPになるようにしています。

完成!

完成して動作確認
黒いFRISKのケースに収めました。小型ですね。単独でUSBからFirmのUpDateができるので、最初に作る1個目としてもおすすめです。

万能基板でこれを1品モノで製作してる例は他で見たことがありませんね。 QFPだろうが面実装だろうが、ハンダ付けの実装技術さえあれば製作は可能なのです。(ちょっと難易度高いですが。)