STK500クローン

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STK500Clone.jpg

AVRライター STK500クローン♡

ATMEL社が販売しているAVRマイコン評価用ボード兼書き込み器STK500のクローン。der-Hammer.infoで公開されてるSTK500クローン「HVProg」の改良版。

改良点

  • RS232C接続を廃し、FT232RLでUSB接続化
  • 動作電源をUSB 5Vから供給することでACアダプタを不要に
    • フラッシュ書き込み電源12Vは5VをチャージポンプICMAX662Aで昇圧

注意:このライタを製作するには、ISPライタが別に必要です!! (卵が先か、鶏が先かの関係) ISPライタであれば何でもいいので、AVR910ライターとか、ChaNさんとこのavrspとか、純正のAVRISP mkIIとかお好みで用意しましょう。

まぁ、これからAVRマイコン入門!って人が一発目にこのライタ作るとは思えないので(部品数も多いし)、製作しようと思った人は何らかのライタが手元にあるはずですw

特徴

キッチンタイマーもどきに書き込みしてみる
STK500プロトコル対応
書き込みソフト不要で、AVR Studioから直接書き込み可能。avrdudeにも対応。
高電圧パラレル/シリアル・プログラミングに対応
ヒューズビット(SPIEN/RSTDISBL)書き込みミスの復旧とか、大量デバイスの書き込みとかできちゃう♡
ISP対応
低電圧シリアルプログラミングにも、もちろん対応
ほぼ全てのAVRマイコンに対応
XMEGA系を除くほぼすべてのAVRに書き込み可能
レガシーフリー
USB化により、シリアルポートの無いパソコンでも使用可!Windows8と10ならドライバも自動でインストール。

※このクローンはAtmel STK500評価ボードから、ライタ機能のみを抜き出したものです。マイコン評価用ボードのクローンではありません!

部品リスト

番号 値/型番 備考
C1,C2,C5,C7,C11 積層セラミッコンデンサ 0.1μF 50V
C3,C4 セラミックコンデンサ 33pF 50V
C6,C9 積層セラミッコンデンサ 0.22μF 50V
C8 電解コンデンサ 100μF 10V
C10 電解コンデンサ 4.7μF 10V
C12 電解コンデンサ 470μF 10V
D1,D2,D5 砲弾型5mm径LED 色はお好みで。Vfの高い青、白でも問題なし。
D3,D4 電源用ショットキーバリアダイオード 11EQS10 電源用ショットキーバリアダイオードなら、なんでも可。
D6 6.8V ツェナーダイオード
F1 ポリスイッチ 200mA 60V 自己復帰ヒューズ
IC1 AT90S8535-P or ATmega8535
40pin ICソケット AVR実装用。丸ピンでもそうでなくても可
J1 USB-Bジャック 挿入実装品
JP1 3pin ピンヘッダ
P1 10pin MIL規格コネクタ 3M製 7610-5002PLなど (2015年8月現在、マルツで取扱あり)
P2 20pin MIL規格コネクタ 3M製 7620-5002PLなど Lアングル付きで2.54mmピッチのオスコネクタならなんでも可。2列Lピンヘッダでも可。
Q1 2SA1015 GR
Q2,Q3 2SC1815 GR 表面実装品の2SC2712で代用も可
R1 36kΩ 1/4W
R2,R3 1.5kΩ 1/4W
R4,R5,R8~11.R13 10kΩ 1/4W
R6 47kΩ 1/4W
R7 150kΩ 1/4W
R12 1kΩ 1/4W
R14 220Ω 1/4W
SW1,SW2 タクトスイッチ 6mm角で4本足のもの(一般的な物でおk)
SW3 基板用スライドスイッチ
U1 74HC165 DIP品
U2 MAX662A DIP化品でないもの
U3 FT232RL DIP化品でないもの
X1 水晶振動子 7.3728MHz
ユニバーサル基板 サンハヤトICB-288 or 秋月電子ユニバーサル基板Bタイプ エッチングする場合は、同等サイズの生基板、感光基板で。
ジャンパピン パソコンショップで売られているHDD用が安くてよい。
線材 スズメッキ線 or ポリウレタン線 ポリウレタン線の方が交差してもショートしないのでいい。太さはお好みで。
アクリルケース SK-5
(M2×8皿ビス M2ナット)×4 基板のケースねじ止め用
M3ジュラコンスペーサ×4 M2サイズのスペーサがあればなお可

作り方

  1. 部品を集める
  2. 基板製作+部品実装
    1. ユニバーサル基板の場合
      1. 部品を基板図の通り半田付けして、スズメッキ線やポリウレタン線等で配線する。片面基板で十分。
      2. USB-Bコネクタはシールドの足を少し広げると、2.54mmピッチになってユニバーサル基板に実装できる。好みでUSB-miniBにしてもいい。
      3. USB-Bコネクタの足が太くて基板に挿せない場合は、ヤスリで少し削る。
      4. FT232RLやMAX662など表面実装品は、ICの四隅をランドに半田付けして固定してから、ポリウレタン線で配線する(不要なランドは半田ごてで熱して剥がしておく)。あるいは変換基板でDIP化してもいいが、基板に収まりきらない可能性も考慮しよう(2階建てにして解決?)。
      5. FT232RLの手半田は慣れないと忍耐との戦いなので、覚悟しよう!!
    2. 基板エッチングの場合
      1. 基板をエッチングして作る。両面基板を使用されたし。
      2. スルーホールやネジ穴のドリル開け。
      3. 部品の半田付け。
    3. 基板は秋月のB基板、サンハヤトのICB-293サイズを使うとちょうど収まる。さらに基板の余白を切り落として、64x81mmにカットしておくと、秋月のアクリルケースSK-5に収めることができる。
    4. AVRマイコンはICソケットをかまして、取り外せるようにしておくとよい。
    5. ポリウレタン線で手配線すると気が遠くなりそうなので、忍耐の無い人はおとなしくエッチングして基板を作ろう・・・。
  3. AVRマイコンにSTK500クローンのファームウェア(STK500.ebn)を書き込む。
    1. 基板図中のジャンパJP1の下2ピンをジャンパピンでショートさせてから、10ピン端子にライタを接続して書き込むか、ブレッドボードなどにAVRを一旦刺して、ファームウェアを書き込もう
    2. STK500.ebnはAVR Studio4をインストールすれば C:\Program Files (x86)\Atmel\AVR Tools\STK500 にあるはず・・・(AVR Studio6の方は無いかもしれない)
    3. .ebnフォーマットはAVR Studio4付属のAVR Progでしか認識できないようなので、AVR910互換ライタ+AVR Progでで書き込む
    4. .hexフォーマットが欲しい場合は、EBN2HEXとかいうツールがロシアのサイトに落ちていた気がするので、ググって自己責任で使用しよう。(なんでも作る人がいるもんだ・・・)
  4. 部品の半田付けと配線が終わったら、バラックのままPCに繋いでテストしよう
    1. AVR Studio4の場合、ツールバーの[Con]をクリックするとダイアログが出てくるのでPlatform: STK500、Port: COM3をそれぞれ選択してConnectをクリック。その後のダイアログで読み書きなどできればOK。※Portは環境によってCOM3以外の場合もある。
    2. 動作確認、および通常使用時はジャンパJP1の上2ピンをジャンパピンでショートしておこう。
  5. 正常動作を確認できたら、ケースに収めて完成~♪

書き込みケーブル

本体側のISPピンは10ピンなので、メジャーな6ピンに変換するケーブルをフラットケーブルとQIコネクタで作っておくと便利♪ QIコネクタは意外と高いので、2列ピンソケット/ピンフレームで代用してもOK。

回路図

関連ツイート

参考文献

関連項目