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Olá Garagistas! Neste tutorial mostraremos como você pode gravar o Bootloader do Arduino UNO em um microcontrolador ATmega328P-PU. E como demonstração, passaremos o LED Blink para ele e o utilizaremos em um Arduino UNO e também em um Garagino.

 

Materiais Utilizados:

1x AVR Programmer Shield

1x ATmega328P-PU

1x Arduino UNO

1x Kit Garagino

 

 

1. Família AVR

Imagem 1 - Microcontrolador da família AVR utilizado no Garagino/Arduino UNO (ATmega328P-PU)

 

AVR é um microcontrolador RISC de chip único com uma arquitetura Harvard modificada de 8-bit (µC), desenvolvido pela Atmel em 1996. Foi um dos primeiros da família de microcontroladores a utilizar uma memória Flash com o intuito de armazenar a programação, diferentemente de seus concorrentes da época, que utilizavam memórias do tipo PROM EPROM e E²PROM. Veja abaixo alguns microcontroladores AVR utilizados por placas Arduino:

 

ATmega168: Duemilanove, Nano, Pro, Pro Mini

ATmega328: UNO, Duemilanove, Ethernet, Mini, Nano, Pro, Fio

ATmega32u4: Leonardo, Yún, Tre, Micro, Robot, Esplora

ATmega2560: Mega 2560, Mega ADK

 

 

2. Bootloader Arduino

Como já foi dito, a maioria das placas Arduino, são baseadas em microcontroladores da família AVR (Atmel). E já que todo software a ser executado por um AVR precisa estar em sua Flash, o programa escrito na Arduino IDE (Integrated Development Environment / Ambiente Integrado de Desenvolvimento) precisa ser gravado lá. Para que você não precise utilizar um gravador externo para tal, a gravação da Flash é feita por um software que reside nela própria, chamado de Bootloader. Assim que o microcontrolador (AVR) é energizado, ou após ter recebido um RESET, o primeiro programa que o mesmo executa será o Bootloader.

No que diz respeito ao protocolo para receber o programa pela serial, o Bootloader utiliza um subconjunto do protocolo usado por um programador externo, o STK-500. Isto permite usar softwares padrão de programação no PC, a IDE do Arduino usa o AVRDUDE por exemplo.

Ao longo dos anos o Bootloader do Arduino passou por alterações, a versão atual (Fev/2014) é o chamado Optiboot (Bootloader "Otimizado"). A otimização consistiu em reduzir o tamanho para caber em 512 bytes, aumentar a velocidade na serial para 19200 e receber os dados de uma página enquanto a apaga.

 

 

3. AVR Programmer Shield

Imagem 2 - AVR Programmer Shield

 

O AVR Programmer Shield é um shield que pode gravar microcontroladores AVR Atmel (ATtiny e ATmega) utilizando a placa Arduino com o sketch ArduinoISP.

Com este shield, pode-se gravar Bootloaders utilizando o próprio programa da Arduino (IDE) ou gravar códigos utilizando o AVRDUDE.

 

 

4. Configurando o Arduino como ISP

Com o Arduino conectado ao computador, siga os passos abaixo:

 

 

 

 

 

 

5. Gravando o Bootloader no ATmega328P-PU

5.1) Conecte o AVR Programmer Shield ao Arduino

Imagem 7 - Conectando AVR Programmer Shield ao Arduino

5.2) Conecte o ATmega328P-PU no Soquete ZIF e feche-o

Animação 1 - Conectando o ATmega328P-PU ao AVR Programmer Shield

5.3) Selecione a placa Arduino UNO:

Imagem 8 - Selecionando a placa Arduino UNO

5.4) Clique em Burn Bootloader

Imagem 9 - Clicando em Burn Bootloader

 

5.5) O LED "PROG" piscará uma vez e depois ficará aceso. Quando terminar, este LED apagará e o software do Arduino mostrará a mensagem "Done Burn Bootloader"

 

Imagem 10 - Fim de gravação do Bootloader

6. LED Blink

6.1) Conecte seu ATmega328P-PU em um Garagino ou Arduino UNO

6.2) Faça o upload LED Blink.

Imagem 11 - Upload LED Blink

6.3) Se tudo correu certo, o LED do pino 13 deverá piscar a cada 1 segundo.

OBS: Se você desejar gravar outro ATmega328P-PU em sequência, basta conectar o chip ao ZIF, fechá-lo e clicar em Burn Bootloader novamente.

Então é isso Garagistas! Agora você podem facilmente gravar o bootloader do Arduino UNO para seus ATmega328P-PU utilizando esse Shield. Espero que tenham gostado deste tutorial! Até a Próxima.

 

Referências:

http://arduino.cc/

http://dqsoft.blogspot.com.br/2011/07/arduino-o-bootloader_18.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR