Programmer ATmega328P et ATtiny45 avec Atmel Studio 7 — Breadboard et configuration logicielle

Dans ce guide, nous construirons des circuits sur breadboard pour programmer les microcontrôleurs ATmega328P et ATtiny45 et parcourrons la configuration logicielle nécessaire.

Nous détaillerons la construction de deux circuits similaires — un pour l'ATmega328P et un pour l'ATtiny45 — fournissant des schémas complets, des photographies claires des assemblages sur breadboard sans soudure, et une introduction à l'IDE Atmel Studio 7.

Vue d'ensemble matériel

L'ATmega328P est un microcontrôleur AVR 28 broches connu comme le cœur de la plateforme Arduino. Il offre 32 kB flash, 2 kB SRAM et 23 broches E/S, le rendant adapté à une large gamme de projets. L'ATtiny45 est un compagnon 8 broches avec 4 kB flash, 512 octets SRAM et 5 broches E/S — idéal pour les applications compactes.

Les deux dispositifs sont programmés via SPI (MOSI, MISO, SCK, GND). Le SPI est un bus série synchrone qui permet au maître (le programmeur) de contrôler l'horloge et le flux de données vers le microcontrôleur.

Circuits de programmation

Ci-dessous sont les diagrammes schématiques. R2 et LED1 sont optionnels ; ils servent de circuit de test simple une fois le microcontrôleur programmé.

Options de programmeur

L'Atmel-ICE est un choix premium, mais le Sparkfun AVR Pocket Programmer abordable suffit pour la plupart des passionnés. Assurez-vous que votre programmeur choisi supporte le SPI et que vous avez installé le bon pilote avant la première utilisation. Les connecteurs ruban 2×5, 2×5 (9 po) et 2×3 du AVR Pocket Programmer sont montrés dans les photos ci-dessous.

Assemblage sur breadboard

Six fils de liaison courts connectent le connecteur femelle 2×3 aux broches du microcontrôleur sur le breadboard. Les couleurs des fils correspondent au schéma.

Liste des composants

Réf. pièce	Description	Source	Réf. article
U1	CI, ATmega328P-PU, 32 kB Flash, DIP-28, 1,8-5,5 V	Digi-Key	ATMEGA328P-PU-ND
U2	CI, ATtiny45-PU, 4 kB Flash, DIP-8, 2,7-5,5 V	Digi-Key	ATTINY45-20PU-ND
R1	Résistance, ¼ W, 10 kΩ	Digi-Key	10KQBK-ND
R2	Résistance, ¼ W, 470 Ω	Digi-Key	470QBK-ND
LED1	LED, Jaune, 3/4" T1	Digi-Key	754-1889-ND
C1	Condensateur, Céramique, 0,1 µF, 50 V	Digi-Key	399-9797-ND
PGM	AVR Pocket Programmer	Digi-Key	1568-1080-ND
BB	Breadboard sans soudure, 400 contacts	Digi-Key	377-2094-ND

Configuration logicielle

Pilote AVR Pocket Programmer

Téléchargez le pilote Windows depuis la page Adafruit USBtinyISP. Choisissez le ZIP contenant deux installateurs — 32 bits et 64 bits. Installez le approprié, puis connectez le programmeur avec un câble USB-A vers Mini-B. La LED bleue PWR et la LED rouge Stat1 doivent s'allumer ; les deux LED bleues de données peuvent clignoter. Après installation, le périphérique apparaît dans le Gestionnaire de périphériques sous « USBtiny » (libusb-winXX).

Atmel Studio 7

Atmel Studio 7 est l'IDE phare pour le développement AVR sur Windows (32 et 64 bits). Bien que ce ne soit pas la seule option, il fournit l'ensemble d'outils le plus complet pour construire, déboguer et flasher le firmware AVR. Téléchargez et installez l'IDE, et référez-vous au guide utilisateur pour les fonctionnalités avancées.

Le support du programmeur est intégré pour de nombreux dispositifs, mais l'AVR Pocket Programmer n'est pas listé par défaut. Il peut être utilisé via AVRDude, un utilitaire en ligne de commande qui communique avec les microcontrôleurs AVR.

AVRDude

AVRDude est disponible pour Windows et Linux. Au moment de l'écriture, la version 6.3 est la dernière version. Téléchargez avrdude-6.3-mingw32-zip, décompressez-le (idéalement dans un répertoire racine pour la simplicité), et exécutez ce qui suit pour vérifier l'installation :

1. Ouvrez l'invite de commandes.
2. Naviguez vers le dossier AVRDude.
3. Exécutez avrdude -c USBtiny — vous devriez voir une liste des dispositifs AVR supportés.

Assembler le tout

Avec le matériel assemblé et les pilotes installés, vous êtes prêt à flasher le firmware. Téléchargez New_Blink.zip, décompressez-le, et suivez les étapes ci-dessous.

1. Lancez Atmel Studio 7.
2. Fichier > Nouveau Projet. Sélectionnez « Projet Exécutable GCC C », nommez-le New Blink, et cliquez OK.
3. Choisissez le dispositif cible : ATmega328P ou ATtiny45, puis cliquez OK.
4. Outils > Outils Externes > Ajouter. Nommez l'outil (ex. : « AVRDude – ATmega328P »).
5. Commande : C:\Chemin\Vers\AVRDude\avrdude.exe (remplacez le chemin).
6. Arguments : pour ATmega328P, utilisez -c usbtiny -p m328p -v -U flash:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i ; pour ATtiny45, utilisez -c usbtiny -p t45 -v -U flash:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i.
7. Répertoire initial : C:\Chemin\Vers\AVRDude. Cochez « Utiliser la fenêtre Sortie ».
8. Appliquer & OK.
9. Ouvrez le fichier New Blink.c fourni, copiez son contenu, et collez dans l'éditeur Atmel Studio.
10. Renommez le fichier source en New Blink.c via l'Explorateur de solutions.
11. Fichier > Enregistrer tout.
12. Build > Build Solution.
13. Outils > AVRDude – ATmega328P (ou ATtiny45). Le firmware compilé est téléversé, et LED1 clignotera à 1 Hz.

Bien que le processus puisse sembler complexe pour un simple clignotement de LED, vous avez maintenant maîtrisé quatre compétences essentielles : construire une carte de programmation, installer un IDE, intégrer AVRDude, et configurer un outil personnalisé. Les projets futurs seront encore plus fluides.

Essayez le projet vous-même et récupérez la nomenclature pour un assemblage rapide.