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Programmier- und Experimentiergerät
(Evaluationsbord)
01.06.2017

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Will man eine Schaltung ausprobieren, ohne gleich Löten zu müssen oder will man einen Atmel- Controller programmieren, dann bieten sich hardwareseitig mehrere Lösungsmöglichkeiten an. 

Breadboard Eine Möglichkeit sind diese praktischen Breadboards (Experimentierbord), wie es sie z.B. bei Conrad (Art-Nu.: 526835),  oder Reichelt (Art-Nu.: STECKBOARD 1K2V) gibt. Das passt für alle AVRs im DIL-Gehäuse. Am besten steckt man den AVR in einen Präzisionssockel und steckt diese Kombination auf das Breadboard. Das gibt einen sicheren Kontakt, schont die Pins des AVR und gibt festen Halt auf dem Bord. Mit einigen zusätzlichen Aufbauten, jeweils auf einer Lötstreifenraster- Platine, spart man sich den ständigen  Neuaufbau, der auf Dauer doch recht lästig würde. Auf die LCD-Displays von Gleichmann oder von 
ANAG-VISION löte ich standardmäßig eine Buchsenleiste (siehe Artikel "AVR - Transistortester von Markus Frejek"). In diese stecke ich dann  eine Stiftleiste, die problemlos in das Breadboard passt.  Den ISP-Anschluss und den Schnittstellenwandler MAX232, sowie die 9-polige D-SUB Buchse  zeigt das obige Foto. Noch etwas zu den verwendeten Drahtbrücken. Man kann sie fertig kaufen. Ich stelle sie mir jedoch selbst her.  Das macht gar nicht so viel Arbeit, wie man zunächst glauben möchte.  Ich stelle mir immer nur so viele, und  in der Länge her, wie ich sie gerade für den aktuellen Aufbau brauche.  Wird der Versuch wieder abgebaut, so kommen die Drahtbrücken der Länge nach sortiert in eine 10er- Sortimentbox (Conrad 816566). Jedes Fach wird mit dem Längenwert sauber beschriftet. So hat man bei dem nächsten  Versuch wieder alles zur Hand. Fehlen dann weitere Brücken, so werden für den aktuellen Versuch die fehlenden Exemplare ergänzt. Als Draht eignet sich Schaltdraht YV 0,2mm², 100m, (Conrad 606338). Den gleichen Draht gibt es auch in rot (606282 ) und blau (606461): Den hier geschilderten Aufbau können Sie nutzen um die, für das Programmiergerät, benötigten Controller ATTiny 13 und ATTiny 45 zu brennen.

Das Programmier- und Experimentiergerät:

 Es  hat IC-Sockel für 8, 20, 28 und 40-polige AVRs,
1 frei beschaltbarer 16-poligen IC-Sockel  für beliebige ICs oder Komponenten,
einen fest verdrahteten 10-poligen- ISP-Wannenstecker an den ein ISP- Brenner angeschlossen werden kann,
eine interne 9V- Stromversorgung mit einem 5V-Regler,
eine Umschaltung zwischen interner Stromversorgung und einer Stromversorgung aus dem Brenner,
eine Unterspannungswarnung bei Batteriebetrieb,
einen 870 kHz-Taktgeber um "verfuste" AVRs zu retten,
8 frei beschaltbare LEDs,
4 frei beschaltbare Taster,
2 frei beschaltbare Trimpotis,
1 fest verdrahteten Reset- Taster,
1 frei beschaltbaren Verstärker mit einem kleinen Lautsprecher,
1 frei beschaltbaren RS232 - Schnittstelenbaustein MAX232 der fest mit einer 9-poligen Sub-D-Buchse verbunden ist,
für jeden AVR- PIN mindestens 2 freie Steckbuchsen,
1 frei beschaltbaren 10poligen Wannenstecker. z.B. zum Anschluss eines LCD-Displays,
 16 5V-Buchsen,
11 GND-Buchsen.
U1 DIL40 z.B. ATMega 32, ATMega 16
U2 DIL28 z.B. ATMega 8, ATMega 16, ATmega 128,
      ATMega 328, ATMega 328P
U3 DIL8 z.B. ATTiny 13, ATTiny 45  (Masseanschluss Pin 4)
  DIL 20 z.B. ATTiny 2313 (Masseanschluss Pin 10)
U4 DIL16 z.B. ATTiny 44 (muss selbst verdrahtet werden)
      Relais FRT 5, andere Komponenten

Eine andere Möglichkeit ist der Kauf eines Evaluations-Bords. Diese werden z.B. von Atmel angeboten und enthalten Steckplätze für einen oder mehrere AVRs  oder einen fest eingebauten AVR, weiterhin Komponenten wie Taster, LEDs oder gar Displays. Man kann sich so etwas natürlich auch selbst bauen und von solch einem Selbstbau handelt dieser Artikel. Die Spannungsversorgung der AVRs, ihre Reset-Pins sowie die ISP-Anschlüsse sind fest verdrahtet. Außer dieser Schaltung benötigt man noch einen externen ISP-Brenner, sowie ggf. ein Breadboard.

Die Schaltpläne:
Die untenstehenden Schaltpläne zeigen die Funktion der Schaltung. Im wesentlichen geht es darum die Anschlüsse des externen ISP-Brenners an die richtigen Pins der IC-Sockel zu bringen. So braucht man zum Brennen der AVRs nur noch den gewünschten AVR in seinen Sockel zu stecken und schon kann es losgehen. Damit man  danach sogleich den Erfolg seiner Bemühungen kontrollieren kann, ist jeder IC-Sockel mit mehren Steckbuchsen verbunden. Diese werden

Schaltplan 1 Schaltplan 2

dann mit Drahtbrücken mit den jeweils benötigten Komponenten, wie Taster, Low-current-LEDs (schon mit den richtigen Vorwiderständen für 5V), Potis, der RS232-Schnittstelle oder einem Lautsprecher verbunden. Die Taster und LEDs können mit Drahtbrücken gegen Masse geschaltet werden, aber auch andere Anschlussvarianten sind möglich. Ebenso ist eine freie Verschaltung der Potis denkbar.

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Der IC-Sockel U3 kann wahlweise mit 8-poligen AVRs, wie zum Beispiel dem ATTiny 45 oder den 20-poligen AVRs, wie zum Beispiel dem ATTiny 2313 bestückt werden. Dabei muss der unterschiedliche Masseanschluss beachtet werden. Die nebenstehenden Fotos verdeutlichen das. Der 16-polige IC-Sockel U4 ist völlig frei beschaltbar. Hier kann z.B. ein ATTiny 44 gesteckt werden. Allerdings hat  

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man dann selbst für die richtigen Verbindungen zur Stromversorgung und den ISP-Anschlüssen Sorge zu tragen. Man greift sie einfach von einem anderen IC-Sockel z.B. den darüber-liegenden 20-poligen Sockel U3 ab.
Von dem ISP-Wannenstecker, Kontakt 2 auf der Platine 1 wird über eine Drahtverbindung der Pluspol an den Umschalter S1, Kontakt c geführt. Von dort geht es von dem Kontakt a zu der Sicherung F1 auf der Platine 2. Dann wieder zurück auf die Platine 1 auf die +5V- Versorgung und damit über den 22k-Widerstand R1 an die blaue LED D3. Diese LED signalisiert eine funktionierende Stromversorgung. Eine alternative Stromversorgung wird über S1, Kontakt b von der 9-Volt Batterie über den Spannungsregler LM 317, IC1 erreicht. Ist diese aktiv, so leuchtet außer D3 noch die grüne Leuchtdiode D4. Wird die Batterie B1 schwach, so blinkt zusätzlich noch die rote LED D13. Ist S1 auf die ISP-Stromversorgung geschaltet, leuchten die rote LED D13 und die blaue LED D3.  
Die Spannungsüberwachung übernimmt der ATTiny 45, IC2. Die Widerstandskombination R14 und P3 teilt den 15V (9V)-Eingangswert auf ein, für den Mikrocontroller ATTiny 45, erträgliches Maß von 5V. Der ATTiny 13 generiert einen Takt von ca. 870 kHz. Dieser kann genutzt werden, falls die Fuses eines zu brennenden AVRs irrtümlich falsch gesetzt wurden und der AVR einen Quarz  oder externen Oszillator als Taktgeber erwartet, der nicht vorhanden ist. Der Takt ist dann auf den AVR-PIN XTAL1 zu schalten. Die ISP-Frequenz ist entsprechend herunter zu setzen und die Fuses sind danach für die richtige Taktquelle zu setzen.
Die Kombination R18, T1, L1 und R19 wirken als kleiner Audioverstärker für die Rechtecksignale eines AVRs. Eigentlich ist es ein Schaltverstärker.  In Verbindung mit einem der beiden Potis P1 oder P2 in dem Basiskreis des Transistors bekommt man eine Lautstärkeregelung'.
Der MAX232, der fest mit der Sub-D-Buchse verbunden ist, gestattet die Ausgabe eines RS232-Signals. Zwar ist eine solche Schnittstelle an heutigen Computern nicht mehr vorhanden aber es gibt entsprechende USB-Schnittstellenwandler. Nützlich ist die Schnittstelle allemal, da fast jeder AVR eine solche besitzt und mit ihrer Hilfe das Debugging beträchtlich erleichtert wird, indem die relevanten Werte ausgelesen werden können.
Die roten Punkte in den Schaltplänen bedeuten interne Drahtverbindungen zwischen den beiden Platinen,

Platine1 Plantine 2

Die Platinen-Layouts:
ACHTUNG: Die Platinen erst bestücken, nachdem Sie das Gehäuse gebaut haben!  Die Zahlen am Rande der Layouts entsprechen der  Anzahl der Löcher auf der Platine. Die Leiterbahnunterbrechungen habe ich in die Platine 1 NICHT mit eingezeichnet, weil die Zeichnung sonst zu unübersichtlich würde. Sie müssen ungeachtet dessen natürlich trotzdem ausgeführt werden.
Der Schaltungsaufbau erfolgt auf zwei Lötstreifenrasterplatinen. Die Komponenten von Schaltplan 1 kommen auf die Platine 1 und die Komponenten von Schaltplan 2 kommen auf die Platine 2. Mit folgenden Ausnahmen: J6, J7 und J17 aus Schaltplan 2 kommen auf die Platine 1. Ebenso 

Bild: Platine 1
S1, D3, D4 und D13. Ferner auch der Widerstand R1. Da die Platine 1 die zu steckenden Komponenten aufnimmt und damit stärkeren mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, besteht sie aus Epoxydharz. Platine 2 kann ebenfalls, muss aber nicht, aus Epoxydharz bestehen.  Hier genügt auch Hartpapier. Die obenstehende Zeichnung zeigt Platine 1, die daneben stehende Zeichnung zeigt Platine 2. Dabei bedeuteten rote, orangene und blaue Linien Leiterbahnen und grüne Linien Drahtbrücken auf der Bestückungsseite, Nebenstehend ein Foto der Platine 1. Ebenfalls  außerhalb von Platine 2 befindet sich der Batteriehalter B1. Er ist auf der Schmalseite der Gehäusewand eingebaut. Und zwar auf der Seite mit der mittelgroßen Leiste (sieh unten).
Mechanischer Aufbau Aufbau

Mechanischer Aufbau:
Da sich die Schaltung auf zwei Platinen verteilt, ist es für die Betriebssicherheit wünschenswert sie in einem Gehäuse unterzubringen. Nun wird man wohl kaum ein passendes Gehäuse fertig kaufen können. Also baut man es selbst. Ich 

verwende dazu 4 mm-Sperrholz. Mit Hammerschlaglack gestrichen sieht das recht gut aus. Die Platinen liegen mit 5 mm Distanzrollen auf 14 mm-Leisten und sind darauf mit 3 mm-Blechschrauben befestigt. Platine 2 hat ein Loch zur Aufnahme des Lautsprechers. Sie befestigt den Lautsprecher im Gehäuse. Zwischen Lautsprecher und Platine  2  kommt ein Karton, mit einem entsprechenden Loch für den Lautsprecher. Er dient der Isolation. Der Lautsprecher selbst ruht federnd auf einem Stück Moosgummi. Die obenstehende rechte Skizze verdeutlicht den Aufbau. Unter das Gehäuse klebt man 4 Gummifüßchen damit das Gehäuse einen rutschfesten Stand hat.
An Werkzeug für das Gehäuse benötigen Sie :
eine Laubsäge, 2 Schraubzwingen,  1 Korkschleifklotz, einen 90 Grad-Winkel und einen 25er Flachpinsel. 
An Material wird benötigt:

Platine 2

4 mm-Sperrholz, eine Leiste 14 mm x 14 mm,  und Schmirgelpapier in den Körnungen 100 und 200. Die 200er Körnung dient dem Feinschliff. Ferner benötigen Sie etwas Leim  sowie ein Döschen Farbe und Universalverdünnung um den Pinsel zu reinigen. Falls Sie keinen Baumarkt in der Nähe haben, ist Amazon eine vielfältige Bezugsquelle für die Gehäusematerialien und Werkzeuge.

Karton

Sägen Sie zunächst die benötigten Teile aus dem Sperrholz aus und sägen Sie die  Leisten zu. Die obige mechanische Zeichnung gibt Ihnen die genauen Fertigmaße. Zeichnen Sie zuvor die Teile auf der Sperrholzplatte auf. Lassen Sie genügend Abstand für die Sägeschnitte. Sägen Sie die Teile etwas größer als angezeichnet aus und schleifen Sie die Teile dann rechtwinklig und auf Maß. Genaues Arbeiten ist Grundvoraussetzung (auch und gerade bei Holz) damit Sie hinterher keine windschiefe Kiste kriegen. Zeichnen Sie  die Aussparungen für den Batteriehalter und die D-Sub-Buchse. Bohren Sie  innerhalb der jeweiligen Aussparung ein 2 mm Loch, spannen das Laubsägeblatt durch das Loch in den Sägebügel ein und sägen 

dann die Aussparung aus. Anschließend schleifen Sie die Aussparungen passend für den Batteriehalter und die Buchse. Es ist hilfreich wenn Sie dazu eine Schlüsselfeile verwenden oder sich dafür eine kleine Sandpapierfeile bauen. Kleben Sie dazu das Schleifpapier auf ein passend zugeschnittenes Stückchen Sperrholz, das in die Aussparung passt. Setzen Sie die D-Sub-Buchse in ihrer endgültigen Lage ein und bohren Sie die beiden 3 mm-Befestigungslöscher. Sind alle Teile fertig, beginnt die Montage. Beginnen Sie mit dem Grundbrett. 
Zeichen sie auf dem Grundbrett die Lage der kleinen und der mittelgroßen Leisten ein. Beachten Sie, dass Sie einen Rand von 4 mm für die späteren Seitenwände erhalten. Leimen Sie  die mittleren Leisten nun an die bezeichneten Positionen auf das Grundbrett. Lassen Sie die Leimung gut trocknen. Sägen Sie zwischenzeitlich die Platine 2 auf Maß und bringen Sie die Bohrungen an den Ecken der Platine an. (zunächst nur 2 mm groß). Wenn die Leimung fest ist, legen Sie die Platine 2 passend auf die Leisten und bohren Sie die 2 mm Löcher etwa 10 mm tief in die Leisten ein. (Wenn Sie das erst machen, wenn das Gehäuse fertig ist, kommen Sie mit Ihrer Bohrmaschine nicht mehr an die richtige Stelle.) Am besten erst ein Loch bohren, dann das Loch in der Platine auf 3 mm aufbohren, dann die Platine festschrauben (nicht zu fest, nur handwarm! Das Holz ist weich und kann ausreißen), erneut ausrichten, dann das nächste Loch, diagonal zum Ersten, bohren, aufbohren, festschrauben und dann die restlichen Löcher bohren.

Als nächstes leimen Sie die langen Leisten an die schmalen Seitenwände. Legen Sie zuvor ein Stück Papier zwischen Arbeitsplatte und dem Werkstück, damit Sie sich nicht die Arbeitsplatte anleimen. Zur rechtwinkligen Ausrichtung der Leisten und zum  gleichmäßigen Abschluss der Kanten nehmen  Sie den  Schleifklotz als Anlage. Das nebenstehende Bild zeigt die Ausrichtung eines Werkstücks an einem Schleifklotz.   Jedes andere rechtwinklige Teil ist natürlich genauso gut geeignet. Befestigen Sie den Schleifklotz mit einer Schraubzwinge auf Ihrer Arbeitsplatte. Achten Sie darauf, dass die Bodenseiten der Leisten auf der richtigen Seite liegen. Der Abstand der Aussparungen vom Boden aus liegt nicht genau in der Mitte der Seiten. Jetzt legen Sie eine Längsseite auf die Arbeitsplatte und leimen die Schmalseiten mit den Leisten 


Ausrichten

Auf die Enden der Längsseiten. Richten Sie die Kanten mit Hilfe des Schleifklotzes aus und spannen Sie die Verbindung mit einer Schraubzwinge fest. Die entstehende Kante bildet dank der Leisten automatisch einen rechten Winkel. Beachten Sie vor allem, dass die Unterkanten, die später auf das Grundbrett kommen, in einer Ebene liegen. Leimen Sie in gleicher Weise die andere Schmalseite ans andere Ende der Längsseite. Die so gewonnene Einheit können Sie nun, nach dem Trocknen des Leims, auf das Grundbrett leimen und mit den Schraubzwingen fixieren. Damit haben Sie das Gehäuse bis auf eine Längswand fertig. Wieder lassen wir die Leimung trocknen. Dann leimen Sie die letzte Längsseite an. Das (fast) fertige Gehäuse lassen Sie nun einen Tag trocknen, damit die Leimungen richtig fest werden. Dann schleifen Sie mit dem feinen Schmirgel die Oberflächen glatt. Eventuell vorhandene Lücken an den Leim-kanten füllen Sie mit Holzspachtel aus und schleifen das Ganz nach dem Aushärten glatt. Der Schleifstaub wird ab gefegt und nun können Sie dem Ganzen mit etwas Farbe ein gefälliges Aussehen geben. Wenn Sie, wie ich, Hammerschlaglack verwenden, werden Sie nicht umhin kommen mehrere Anstriche übereinander aufzutragen, damit die Farbe hinreichend deckt. Nach jeder Lage müssen Sie die Farbe erst trocknen lassen.
Nachdem alles gut getrocknet ist kleben Sie die Gummifüße unter den Gehäuseboden. Auch die Ecklöcher der Platine 1 können Sie nun mit einem 2 mm-Bohrer bohren. Setzen Sie die Platine 1 in das Gehäuse ein. Wenn Sie nicht ganz genau gearbeitet haben, ist die Platine wohl-möglich etwas zu groß. Schleifen Sie in diesem Fall die Kanten der Platine etwas ab, bis sie in das Gehäuse passt. Bohren Sie nun die 2 mm-Löcher etwa 10 mm tief in die großen Leisten ein. Entfernen Sie nun die Platine 1 wieder aus dem Gehäuse. Mit Hilfe eines Stückchen abgewinkelten Drahtes geht das problemlos. Sie können nun die Ecklöcher der beiden Platinen auf 3,5 mm aufbohren und anschließend die Platinen bestücken.


Drahtbrücke1

Drahtbrücken:
Verbindungen auf dem Programmiergerät steckt man mit Drahtbrücken. Links eine Drahtbrücke, wie ich sie für die Masseanschlüsse der LEDs und Taster verwende. Sie sind 1/10 Zoll (2,54mm) breit. Ich biege sie mir aus 0,5 mm Schaltdraht. Rechts eine käufliche Drahtbrücke, die ich für Verbindungen der AVRs mit den Komponenten verwende. Sie sind über Amazon recht preisgünstig zu 
beziehen.

Drahtbrücke
Im unteren Bild sieht man eine Standardbelegung, wie ich sie fast ständig gesteckt lasse, weil ich sie immer wieder benötige.
Standardbelegung
Drahtbrücken Standardbelegung:
Stückliste:
1 Streifenrasterplatine 160 x 100 Epoxydharz, 530173;UP 730EP
1 Streifenrasterplatine 160 x 100 Hartpapier 531355;H25SR160
1 Batteriehalterung f. 9V Batterien -;HALTER 1X9V
1 SUB-D-Buchse 9 pol. 1303832;D-SUB BU 09
1 Sub-D-Montagesatz 976709;SV U
5 Miniaturdrucktaster 
 705247;TASTER 9302
1 Leuchtdiode
5mm blau 180766;LED 5MM BL
4 Leuchtdioden low-curr. 5mm grün 146030;LED 5MM 2MA GN
4 Leuchtdioden low-curr. 5mm rot 146005;LED 5MM 2MA RT
2 Leuchtdioden low-curr. 5mm gelb 146099;LED 5MM 2MA GE
3 Trimmpotis 10 k Ohm liegend 422444;ACP 6-L 10K
2 Wannenstecker 10 pol 741648;WSL 10G
1 Miniaturlautsprecher 8 Ohm, 77mm Durchm. 335428;BL 77
1 präzisions-IC-Sockel 40 pol. 183839;GS 40P
1 präzisions-IC-Sockel 28 pol. 183833;GS 28P-S
1 präzisions-IC-Sockel 20 pol. 183829;GS 20P
2 präzisions-IC-Sockel 16 pol. 189626;GS 16P
2 präzisions-IC-Sockel 8 pol. 189600;GS 8P
15 Kontaktbuchse 32 pol. 2,54 mm 10120834;SPL 32
1 Umschalter, 2 pol. 701351;MS 500C
8 Blechschrauben 2,9 x 19 mm 144971;SBL 2919-100
8 Unterlegscheiben M3 521619;SKU-E 3,2-100
8 Distanzrollen M3 x 5 mm 526355;DK 5MM
1 Stück Moosgummi 600 x 400 x 3 mm  -/- (Amazon)
1 Karton 
77 mm Durchmesser  -/-
1 Sicherungshalter 5 x 20 mm 533866;RND 170-00001
10 Feinsicherung 100 mA, Flink 533025;FLINK 0,1A
1 ATTiny 13- PU 154139;ATTINY 13-20 DIP
1 ATTiny 45- PU 154219;ATTINY 45-20PU
1 MAX 232 152281;MAX 232 CPE
1 LM 317 176001;LM 317-220
1 Transistor BC 547 155955;BC 547C
1 Diode 1N4001 162213;1N 4001
4 Elektrolytkondensatoren 1µF, 63V 460460;SM 1,0/63RAD
1 Elektrolytkondensator  100µF, 35 V 445204 ;RAD 100/35
5 Keramikkondensatoren 100 nF 453099;KERKO 100N
1 Widerstand 100 Ohm, 1/4 Watt 1089135;1/4W 100
1 Widerstand 220 Oohm, 1/4 Watt 1417639;1/4W 220
1 Widerstand 680 Ohm, 1/4 Watt 1417677;1/4W 680
9 Widerstand 1,5 Kohm, 1/4 Watt 1417707;1/4W 1,5K
1 Widerstand 4,7 Kohm, 1/4 Watt 1417695;1/4W 4,7k
1 Widerstand 5,6 Kohm, 1/4 Watt 1417687;1/4W 5,6K
1 Widerstand 10 Kohm, 1/4 Watt 1417697;1/4W 10K
1 Widerstand 22 Kohm, 1/4 Watt 1417666;1/4W 22K
4 Gerätefuß, selbstklebend  525774;GF 61
10 m Schaltlitze 0,22/0,14  mm² 605566;LITZE GE
10 m Schaltdraht 0,5 mm YV 1180517;-
65 wiederverwndbahre Steckbrettdrahtbücken (Amazon)

Art-Nr: Conrad;Reichelt

Die Stückliste stellt keine Preisbewertung dar. Bitte prüfen Sie selbst welchen Artikel sie bei welchem Händler kaufen möchten. Es gibt da bisweilen eklatante Preisunterschiede.  Und manchmal spielen ja auch noch andere Kriterien, wie die Ortsnähe, Verfügbarkeit, Qualität, Versandkosten, ect. eine Rolle.

Die Software:

'Spannungsmessung und Anzeige
$regfile = "attiny45.dat"
$crystal = 8000000

Dim a as Word
Config PortB.4 =Output
'Pin3

Config Adc = Single , Prescaler = Auto
Start Adc

do
   a=Getadc(1)
   if a>69 then
   '1V bei 15V max
      if a<492 then
      '7,2V bei 15V max
         toggle PortB.4
         waitms 500
      else
         PortB.4=0
      end if
   else
      PortB.4=1
   end if
Loop

End
' Frequenzgenerator
$regfile = "attiny13.dat"

$crystal = 9600000

Config PortB.0 =Output

$asm
loop:
   Ldi R16, 255
   out Portb, r16

   Ldi R16, 0
   out Portb, r16

   rjmp loop
$end Asm
Da in dem Programmiergerät zwei Controller verbaut sind, gibt es auch zwei Programme. Der Tiny 45 überwacht die Spannungsversorgung und der Tiny 13 generiert ein 870 kHz- Signal. Beginnen wir mit dem Tiny 45:

Seine Fuses müssen auf den internen Oszillator mit einem Controllertakt von 8 MHz eingestellt sein. Der Port B.4  wird als Ausgang definiert. Er steuert die rote LED an. Der Analog-Digitalwandler wird aktiviert. Das Programm läuft dann in einer Endlosschleife, in der immer wieder der Analogeingang 1 abgefragt wird. Ist dieses Signal größer als 1V, d.h. es liegt überhaupt eine Spannung von der Batterie an und ist diese Spannung kleiner als 7,2 V, d.h. die Batterie ist erschöpft, dann wird die rote LED ein- und wieder ausgeschlatet.Sie blinkt also bei Unterspannung. Ist die Spannung kleiner oder gleich 1 V, dann ist die Batteriespannung abgeschaltet und da der Controller überhaupt noch arbeitet muß  er seine Versorgung jetzt von der ISP-Scnittstelle bekommen. Die rote LED leuchtet dauerhaft.
Wieso  entspricht der Zahlenwert 69 eigentlich 1V und wieso sind 492 gleich 7,2V? Der Zähler des 

A/D-Wandlers hat einen Wertebereich von 0 bis 1023. Damit der Eingang des ATTiny 45 auf keinen Fall überlastet wird, ist der Spannungsteiler  R14/P3 so einzustellen, dass  15V am Eingang des Spannungsteilers genau 5 V  am Analogeingang des ATTiny 45 entsprechen. Und da 5 V am  Analogeingang den Zahlenwert 1023 liefern, haben wir die Beziehung:

                    1023 x Eingangsspannung
Zahlenwert = --------------------------
                                15 V
Das ergibt für eine Eingangsspannung von 1 V = 1023/15 V = 68,2 (69) und bei einer Eingangsspannung 7,2 V = 1023 x 7,2 V / 15 V = 491,4 (492).

Die Fuses des ATTiny 13 müssen auf den internen Oszillator mit einem Controllertakt von 9,6 MHz eingestellt sein. Da der ATTiny 13 eine möglichst hohe Frequenz generieren soll, ist sein Programm in Assembler geschrieben. Das kann man nämlich auch unter dem BASCOM machen, Der Port B.0 wird zunächst noch mit konventionellem BASIC als Ausgang gesetzt. Dann kommt der Assemblerteil. Hier läuft das Programm in einer Endlosschleife. Das Register R16 wird mit dem Zahlenwert 255 gesetzt und der Inhalt des Registers R16 wird dann auf dem Port B ausgegeben. D.h. der gesamte Port B wird geschaltet, obwohl eigentlich nur der Portpin B.0 benötigt wird. Aber so geht es einfacher. Dann wird das Register R16 mit dem Zahlenwert 0 gesetzt und der Inhalt des Registers R16 wird ebenfalls auf dem Port B ausgegeben. Dann springt das Programm zurück auf den Anfang der Schleife und beginnt von vorn. Der Port B.0 wird also ständig an und wieder abgeschaltet.

Hier die beiden Programme als Quelltext und als hex/bin Dateien:

Software-Dowload:

Inbetriebnahme:
Stecken Sie auch den ATTiny 45 zunächst noch nicht in seine IC-Fassung und schließen Sie bitte auch Ihren ISP-Brenner noch nicht an. Prüfen Sie bitte zunächst einmal mit einem Ohmmeter alle Verbindungen gegen Masse, ob Sie auch keine Kurzschlüsse in Ihrer Schaltung haben. Wenn ja, müssen diese natürlich erst einmal gefunden und beseitigt werden. Das gleiche gilt natürlich auch für Leitungsunterbrechungen. Ist bis hier hin alles in Ordnung dann legen Sie eine volle Batterie in das Gerät ein und schalten Sie es ein. Die grüne und die blaue LED müssen jetzt leuchten. Messen Sie die Batteriespannung. Mal angenommen die beträgt 9,42V. Jetzt schließen Sie ein Voltmeter zwischen dem Sockel des ATTiny 45, Pin 7 und Masse an und stellen mit dem Trimmpoti P3 die Spannung auf 3,14 V ein, also auf genau 1/3 der Batteriespannung. Ist das erledigt schalten Sie das Gerät wieder ab, entfernen das Messgerät und setzen den ATTiny 45 in seinen Sockel ein. Bauen Sie Ihr Gerät nun endgültig zusammen. Vergessen Sie auch die Distanzrollen nicht. Die kann man übrigens mit etwas Alleskleber fixieren. Ihr Gerät ist nun betriebsbereit. Sie können jetzt einen zu brennenden AVR einsetzten und Ihren ISP-Brenner anschließen. Der Schalter S1 muss dabei so stehen, dass die rote und die blaue LED leuchten, wenn der ISP-Brenner angeschlossen ist, sonst sind sie in dieser Stellung aus. Leuchtet die blaue LED einmal wider erwarten nicht, so ist das ein Hinweis darauf, dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist und (nach Beseitigung der Ursache) ersetzt werden muss.

Und noch etwas...

Es ist zwar eigentlich selbstverständlich, aber ich sage es lieber trotzdem. Obwohl Sie auf der Platine 1 mehrere IC-Sockel haben, können  Sie gleichzeitig immer nur EINEN AVR brennen!

Kosten:
Insgesamt kommen Sie, wenn Sie günstig einkaufen, auf etwa 50,- € für das Elektronikmaterial. Das Sperrholz bekommen Sie für max. 10,- € , Kleinmaterial noch einmal 10,- €. Wenn Sie jedoch das Werkzeug erst anschaffen müssen wird es noch etwas teurer. Das rechnet sich dann nur noch, wenn dies nicht Ihr einziges Selbstbauprojekt bleibt.  Das Gerät lässt sich noch erweitern, indem Sie seitlich ein Breadboard ankleben, was Ihre Schaltungsmöglichkeiten erweitert. Sie können aber auch sparen, indem Sie auf die Innenschaltung und auf ein Gehäuse verzichten. Damit entfallen dann die Spannungsüberwachung, der Taktgenerator, die Tonausgabe, die RS232-Schnittstelle und die alternative Spannungsversorgung per Batterie., Die Spannungsversorgung bekämen Sie dann von der IPS-Schnittstelle. Der Schalter S1 kann also ebenfalls entfallen. Auf eine Sicherung zwischen dem ISP-Stecker und der Schaltung sollten Sie aber auf keinem Fall verzichten, eben sowenig auf die Gummifüße die Sie dann unter die Platine 1 kleben. Mit diesen Maßnahmen lassen sich die Kosten für das Elektronikmaterial auf ca. 32,- € drücken.




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