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Differenze

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@@ Linea 1: / Linea 1: @@
+====== Shield ISP per Arduino ======
+===== Finalità =====
+Realizzare uno shield Arduino per programmare i microcontrollori ATmega328P "vergini", cioè privi di bootloader.
+===== Il problema da risolvere =====
+Il bootloader è necessario per poter utilizzare i microcontrollori con le schede Arduino. I microcontrollori acquistati separatamente - cioè non montati su una scheda Arduino - non contengono un bootloader e per essere utilizzati devono essere programmati con un programmatore (ad esempio l'[[http://www.atmel.com/tools/AVRISPMKII.aspx|AVRIPS]] della Atmel) e un software di sviluppo dedicato (ad esempio [[http://www.atmel.com/tools/atmelstudio.aspx|Atmel Studio]]). Per utilizzare gli ATmega328P vergini sulle schede Arduino e per poterli programmare con il suo ambiente di sviluppo è necessario scrivere il bootloader Arduino sul microcontrollore. Questa operazione, chiamata anche //flash// del bootloader, si può fare in più modi:
+  * usando un programmatore
+  * usando due schede Arduino (una come programmatore una come target)
+  * usando una scheda ARduino come programmatore e una breadboard con il microcontrollore da programmare
+  * usando una scheda ARduino come programmatore e uno shield che ospita il microcontrollore da programmare
+L'ultima soluzione è l'obiettivo di questo progetto.
+Una volta scritto il bootloader si può montare il microcontrollore sullo zoccolo di una scheda Arduino e utilizzarlo normalmente (o utilizzare la scheda solo per caricare un programma sul microcontrollore e poi spostarlo un una scheda elettronica custom).
+===== Cosa fa il bootloader =====
+Il bootloader è un programma - o meglio un firmware - contenuto nella memoria del microcontrollore che viene eseguito ogni volta che si alimenta o resetta il microcontrollore. Il bootloader:
+  * controlla se si sta cercando di programmare il microcontrollore attraverso la porta seriale
+  * in caso affermativo carica il nuovo programma in memoria e resetta il microcontrollore
+  * altrimenti esegue il programma già contenuto in memoria
+===== Lo shield ISP =====
+Lo shield si basa sullo schema del [[https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoISP|tutorial]] ufficiale ma al posto della breadboard si vuole usare uno shield apposito.
+{{:breadboardavr.png|Arduino Uno per programmare un ATmega328P su breaboard}}
+E' sufficiente replicare i collegamenti conoscendo il pinout della scheda Arduino e dell'ATmega328 (mostrato in figura).
+{{::pinoutatmega328p.png|pinout del microcontrollore ATmega328P}}
+In particolare occorre collegare:
+  * l'alimentazione 5V ai pin 7 e 20 dello zoccolo
+  * la massa GND ai pin 8 e 22 dello zoccolo
+  * i due terminali del quarzo ai pin 9 e 10 e a massa
+  * collegare la resistenza di pull-up al pin 1 dello zoccolo e all'alimentazione 5V
+  * pin D10 al pin 1 dello zoccolo
+  * pin D11, D12, D13 ai pin 17, 18 e 19 dello zoccolo
+===== Layout =====
+In figura un primo tentativo di layout monofaccia.
+{{::ispshieldlayout.png|primo layout dello shield ISP (singola faccia)}}
+Si vede che manca un collegamento (//ratsnest// gialla da GND superiore a inferiore), ma il collegamento è comunque presente sulla scheda Arduino Uno su cui lo shield va montato. Senza questo accorgimento bisogna ricorrere a una scheda a doppia faccia.
+===== Bill of materials =====
+  * zoccolo SDIP28
+  * quarzo da 16Mhz
+  * 2 condensatori da 22 pF
+  * resistenza di pull-up da 10 kΩ
+  * connettori strip maschio-maschio
+===== Come utilizzare lo shield =====
+Inserire il chip ATmega328P vergine nello zoccolo e montare lo shield sulla scheda Arduino.
+Utilizzando il software Arduino:
+  * caricare nella scheda Arduino utilizzata come programmatore lo sketch //ArduinoISP// contenuto nella cartella //Esempi//
+  * selezionare la porta seriale (COM) collegata alla scheda Arduino
+  * selezionare il tipo di scheda da programmare (Arduino Uno), cioè il tipo di bootloader Arduino che si desidera caricare nel microcontrollore
+  * selezionare il programmatore (//Arduino as ISP// nel menu //Strumenti|Programmatore//)
+  * scrivere il bootloader sul microcontrollore montato nello shield selezionando //Burn bootloader//
+  * selezionare nuovamente il programmatore "standard" (//AVR ISP mkII//) per utilizzare il software Arduino normalmente
+===== Problemi/TODO =====
+  * serve ancora il condensatore da 10 μF tra reset e GND nella scheda Arduino Uno usata come programmatore? (non serve nelle Arduino 2009, pare che non serva dall'IDE 1.0.x in poi, c'è una [[http://www.gammon.com.au/forum/?id=11635|soluzione alternativa]] al limite)
+===== Riferimenti =====
+riferimenti:
+  * https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoISP
+  * https://learn.sparkfun.com/tutorials/installing-an-arduino-bootloader
+Definizioni:
+  * ISP //in-system programmer//
+  * bootloader
+  * flash
+===== Navigazione =====
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