MONTAJE / Programador de microcontroladores AVR en sistema o ISP

Autor: Paula A. Jimenez (Madrid)

INTRODUCCIÓN

Los microcontroladores de la familia AVR de la casa Atmel están siendo cada vez más empleados en el mundo del diseño electrónico bien sea por parte de aficionados y amantes de la electrónica como por los mismos profesionales dadas sus altas prestaciones y características de desarrollo.

Desde que apareciera esta familia por allá en 1997 hasta el día de hoy, se ha ampliado el abanico de posibilidades de la familia con nuevas e interesantes características (ver cuadro 1) que se acomodan a las exigencias del mundo moderno; haciéndolo cada vez más un micro a tener en cuenta a la hora de empezar con un desarrollo.

Algunas de las principales características del núcleo básico AVR son:

•   Arquitectura RISC con juego de instrucciones CISC

•   Ejecución de instrucción en un solo ciclo de reloj

•   32 Registros de trabajo conectados directamente a la unidad aritmético lógica (ALU)

Además de las características anteriormente mencionadas; hay que tener en cuenta aspectos adicionales que en un momento dado pueden ser determinantes en la aceptación de un microcontrolador; y más si pretendemos darle un uso no profesional; es decir que no contamos con herramientas de alto valor para el desarrollo de la aplicación.

En este caso en concreto (familia AVR); contamos con múltiples herramientas de desarrollo; y que el mismo fabricante nos proporciona en el AVR Studio que es editor, simulador y compilador “todo en uno”, además totalmente gratuito y que podemos descargar directamente desde su sitio web (http://ww.atemel.com).

Más allá de las herramientas de software necesitaremos también un programador que nos permita grabar nuestro código en la memorias del microcontrolador; y es en este aspecto donde esta familia se hace mas fuerte; ya que nos permite la programación paralelo fuera del circuito o en el sistema (ISP- In System Programming) con lo cual no hará falta ni siquiera extraer el chip de la aplicación para realizar una actualización, o modificación del código residente.

Programador de Microcontroladores

EL CIRCUITO

Son múltiples las posibilidades que hay de programar estos microcontroladores, y del mismo modo múltiples los circuitos que podemos implementar para este cometido; sin embargo este es uno de los más simples y económicos que podemos armar; ade­más de su bajo costo y amplias posibilidades; ya que con este simple circuito es posible programar los AVR más populares. Para el montaje de este programador no hace falta mas que unos pocos componentes tal y como podemos observar en el diagrama esquemático de la figura 2.

Ahora bien; adjunto a este hardware necesitamos un software muy simple que podemos encontrar fácilmente en Internet y cuyo nombre es ATMEL AVR ISP.

DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO

Programador de Microcontroladores soldadurasComo pudimos observar en el diagrama esquemático el componente principal del programador es un 74HC244, buffer de tres estados; cuya operación es extremadamente simple.

Los puentes entre los pines del puerto 2 a l2y 3 a ll son usados para distinguir el tipo de programador por parte del software; dado que éste, puede además manipular otras interfaces de programación.

Las líneas DATA2 y DATA 3 del puerto manejan las salidas “tres estados”; un low (bajo); permitirá el paso del reloj serie y de los datos durante la programación. MOSI, LED, SCK y reset son simplemente “bufereadas” desde el puerto a través del 74HC244 como DATA5, DATA6, DATA4 y DATA? respectivamente.

La única entrada, MISO es alimentada hacia nACK; como estado de entrada del puerto paralelo.

DESCRIPCIÓN DE MONTAJE

Programador de Microcontroladores descripcioEs muy fácil deducir que la construcción y montaje del programador ISP no reviste ningún tipo de complicaciones, ya que además de tener muy pocos componentes, el diseño del circuito se ha realizado en una sola cara y el espaciamiento entre las pistas es más que suficiente (Figura 3) para poder realizar la placa bien sea con PCBs fotosensibles o usando el rotulador antiácido.

Debemos tener en cuenta,que ATMEL tiene como estándar para sus programadores ISP dos conectores. Uno, es una versión de 10 terminales usando un DIL 5×5 de 0.1″, el cual corresponde al del diagrama esquemático de la figura 2. El otro, es una versión más compacta, de 6 terminales, de nuevo usando un DIL 3×3 de 0.1″; el cual es en concreto el que usa la compañía para sus programadores ISP; mientras que el de 10 contactos, es usado en sus kits de inicio a la programación.

Programador de microcontroladores AVR en sistema o ISP

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