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单片机编程实例1:在编程器与微控制器之间创建SPI接口,使传输更加方便

因此,到目前为止,您应该对微控制器MCU)的概念很熟悉。您还应该对微控制器的一般用途有所了解。您对引脚分配和端口有基本的了解。希望您对微控制器能够感知和控制环境的能力感到兴奋。最后,您知道我们将会深入到编程方面——在编程器与微控制器之间创建SPI接口,使传输更加方便.

在我们将程序加载到芯片之前,我们需要一种良好的方法将SPI(串行外围接口)连接器连接到芯片。我们不能把连接器随便塞进微控制器的引脚中。如果把导线插在连接器的末端然后插入面包板中,这样做不仅不牢固,而且不美观,如果一根带有电压的导线不小心接到了错误的引脚上,还可能对微控制器造成危害。

因此,为了最大化我们成功的机会,并标准化每一次连接尝试,我们将构建一个小板,其中包含一个头部(突起的金属引脚),SPI连接器可以使用,还有一个与微控制器上相应引脚对应的头部。后者可以简单地是一个由六个引脚组成的单排引脚,因为Atmel AVR Atmega32微控制器的制造商贴心地将这些引脚放在一起。这将使我们能够制作出非常窄小的MCU接口板,从而减少面包板上的占用面积。

单片机编程实例1:在编程器与微控制器之间创建SPI接口,使传输更加方便
单片机编程实例1:在编程器与微控制器之间创建SPI接口,使传输更加方便
在编程器与微控制器之间创建SPI接口,使传输更加方便
在编程器与微控制器之间创建SPI接口,使传输更加方便

好的,为了重申上一篇教程的内容,我们需要一个编程器来连接计算机和微控制器。需要注意的是,有几种不同的编程器可供选择,可以从Adafruit Industries(USBTinyISP)或Sparkfun(Pocket AVR)获得合适的型号。这些编程器中的一些外观完全不同,但它们基本上都是做同样的事情——在计算机和AVR微控制器之间提供接口。就是这样!请注意,如果您没有使用AVR Atmega32微控制器,则必须检查您选择使用的编程器的兼容性。还要注意,许多这些编程器使用相同的驱动程序,我们将在下一篇教程中解决这个问题。

计算机和MCU之间的连接真的非常简单,所以没有理由害怕(或胆怯)执行这些步骤来将程序加载到微控制器中。所以,让我们开始吧!记住,制作这样一个接口板的目的是确保每次我们需要将程序加载到MCU时都能获得正确的连接。所以,如果你想制作一个像视频中展示的那样的板子,那就拿出你的焊铁吧。不要害怕,拿出来吧!嗯,你应该小心,因为它会变热。但不要让这妨碍你。只要确保阅读所有制造商关于焊接铁正确操作的说明。另外,不要忘记戴上护目镜;不要吸入焊锡烟。有些人使用吸风机将烟雾从工作区吸走。

请查看上面的图表。是的,它有点凌乱,但我在喝咖啡的时候画的!左侧是SPI连接器的引脚排列。从这个SPI接口块到AVR Atmega32微控制器上对应的引脚有箭头指示。在这个过程中不需要使用复杂的组件,所以不用担心——我们只是将SPI设备的引脚连接到微控制器的引脚上。

让我们来看一下SPI设备与MCU之间的连接:

  • 左上方的SPI引脚连接到MISO(主设备输入从设备输出)
  • 左侧中间的SPI引脚连接到SCK(时钟引脚)
  • 左下方的SPI引脚连接到复位(复位就是按字面意思做的,我们肯定会在后面讨论这个引脚!)
  • 右下方的SPI引脚连接到GND(地线,或零伏特)
  • 右侧中间的SPI引脚连接到MOSI(主设备输出从设备输入)
  • 右上方的SPI引脚连接到VCC(+5伏特,如果你愿意,你可以查看摘要中的电压要求,或者是庞大的手册,相信我,这不是一篇易读的文档!)

就是这样!现在你所需要做的就是在两组引脚头之间焊接导线(还记得这个术语吗?它们只是突起的引脚,插入到母头中)。请注意,本页面顶部附近的图片显示了母头插入到了公头中。一旦所有这些导线都连接并焊接好了,它应该看起来像这些图片中的样子。不过,如果你想疯狂一点,用不同的方式做,那就去做吧!我鼓励创意。

 

正如图片中所示,导线与引脚头的连接是通过焊接桥接实现的。焊接桥接只是将焊料“团”在一起连接两个位置。这些团看起来有点像小的数字8,或者无限符号。而且,创建这些桥接并不太难。你只需要像平常一样焊接两个导线/引脚连接,然后在铁头覆盖两个连接时再多加一点焊料。这将提供足够的焊料来创建桥接。然而,有可能它们不会连接起来。啊,这对大多数焊接者来说是个痛苦的存在…!在大多数情况下,不建议使用桥接;但在这种情况下,这只是将SPI和MCU引脚以及连接它们的导线之间的连接最简单的方法。一旦你涂上足够的焊料,并且热铁在两个连接上,沿着引脚拉起铁,桥接应该就会保持住。否则,如果热铁再次接触到桥接的主体,可能会破坏桥接。别担心——视频展示得很好,你应该很快就能掌握。

那么,是不是很简单?现在,我们将在下一篇教程中介绍软件部分。我们将在互联网上找到软件:首先,识别和驱动USBTinyISP编程器(或者,如果你选择,Pocket AVR编程器);其次,安装开发环境。请注意,“驱动程序”是指在Windows操作系统下安装驱动程序,“开发环境”只是您将用来编写程序的应用程序,稍后将这些程序传输到芯片上。如果您正在另一个操作系统上安装此程序,比如Linux或Mac,您仍然可以跟着进行。在这些情况下,我可能会谈论其他出色的操作系统以及如何做事(或找到帮助的资源)。编程是相同的,但开发环境可能会稍有不同。

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