ATmega328PとATtiny45をAtmel Studio 7でプログラミング：ブレッドボード構築とソフトウェア設定

ATmega328PとATtiny45マイクロコントローラのプログラミング用ブレッドボード回路を構築し、必要なソフトウェア設定を詳説

ATmega328P用とATtiny45用の2つの類似回路の構築を詳述し、完全な回路図、はんだなしブレッドボード実装の明確な写真、Atmel Studio 7 IDEの導入を提供します。

ハードウェア概要

ATmega328Pは、Arduinoプラットフォームのコアとして最もよく知られる28ピンAVRマイクロコントローラです。32 kBフラッシュ、2 kB SRAM、23 I/Oピンを提供し、幅広いプロジェクトに適しています。ATtiny45は、4 kBフラッシュ、512 B SRAM、5 I/Oピンを持つ8ピンのコンパニオンで、コンパクトなアプリケーションに最適です。

両デバイスはSPI（MOSI、MISO、SCK、GND）経由でプログラミングされます。SPIは、マスター（プログラマー）がクロックとデータフローを制御してマイクロコントローラと通信する同期シリアルバスです。

プログラミング回路

以下に回路図を示します。R2とLED1はオプションで、マイクロコントローラプログラミング後のシンプルなテスト回路として機能します。

プログラマーオプション

Atmel-ICEはプレミアムな選択肢ですが、予算重視ならSparkfun AVR Pocket Programmerでほとんどのホビイストに十分です。選択したプログラマーがSPIをサポートし、初回使用前に正しいドライバーがインストールされていることを確認してください。AVR Pocket Programmerの2×5、2×5（9インチ）、2×3リボンコネクタを写真で示します。

ブレッドボード組み立て

6本の短いジャンパーワイヤーで2×3メスコネクタをブレッドボード上のマイクロコントローラピンに接続。ワイヤー色は回路図に合わせています。

部品表

部品番号	説明	供給元	品目番号
U1	IC, ATmega328P-PU, 32 kB Flash, DIP-28, 1.8-5.5 V	Digi-Key	ATMEGA328P-PU-ND
U2	IC, ATtiny45-PU, 4 kB Flash, DIP-8, 2.7-5.5 V	Digi-Key	ATTINY45-20PU-ND
R1	抵抗, ¼ W, 10 kΩ	Digi-Key	10KQBK-ND
R2	抵抗, ¼ W, 470 Ω	Digi-Key	470QBK-ND
LED1	LED, 黄色, 3/4" T1	Digi-Key	754-1889-ND
C1	コンデンサ, セラミック, 0.1 µF, 50 V	Digi-Key	399-9797-ND
PGM	AVR Pocket Programmer	Digi-Key	1568-1080-ND
BB	はんだなしブレッドボード, 400コンタクト	Digi-Key	377-2094-ND

ソフトウェア設定

AVR Pocket Programmerドライバー

Adafruit USBtinyISPページからWindowsドライバーをダウンロード。32ビットと64ビットの2つのインストーラーを含むZIPを選択。適切な方をインストールし、USB-A to Mini-Bケーブルでプログラマーを接続。青いPWR LEDと赤いStat1 LEDが点灯し、2つの青いデータLEDが点滅する場合があります。インストール後、デバイスマネージャーの「USBtiny」（libusb-winXX）に表示されます。

Atmel Studio 7

Atmel Studio 7は、Windows（32ビットと64ビット）向けAVR開発の旗艦IDEです。唯一の選択肢ではありませんが、AVRファームウェアのビルド、デバッグ、書き込みに最も包括的なツールセットを提供します。IDEをダウンロードしてインストールし、ユーザーガイドで高度な機能を参照してください。

プログラマーサポートは多くのデバイスで組み込み済みですが、AVR Pocket Programmerはデフォルトではリストされていません。AVRDudeというコマンドラインユーティリティを介して使用できます。これはAVRマイクロコントローラと通信します。

AVRDude

AVRDudeはWindowsとLinuxで利用可能。執筆時点でバージョン6.3が最新リリースです。avrdude-6.3-mingw32-zipをダウンロードし、解凍（シンプルさのためルートディレクトリ推奨）、以下を実行してインストールを確認：

1. コマンドプロンプトを開く。
2. AVRDudeフォルダに移動。
3. avrdude -c USBtinyを実行 - サポートされるAVRデバイスのリストが表示されるはず。

すべてを統合

ハードウェア組み立てとドライバーインストールが完了したら、ファームウェア書き込みの準備完了です。New_Blink.zipをダウンロード、解凍し、以下の手順に従ってください。

1. Atmel Studio 7を起動。
2. ファイル > 新規プロジェクト。「GCC C 実行可能プロジェクト」を選択、名前をNew BlinkにしてOK。
3. ターゲットデバイス選択：ATmega328PまたはATtiny45、OK。
4. ツール > 外部ツール > 追加。ツール名を設定（例：「AVRDude - ATmega328P」）。
5. コマンド：C:\Path\To\AVRDude\avrdude.exe（パスを置換）。
6. 引数：ATmega328Pの場合 -c usbtiny -p m328p -v -U flash:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i、ATtiny45の場合 -c usbtiny -p t45 -v -U flash:w:$(TargetDir)$(TargetName).hex:i。
7. 初期ディレクトリ：C:\Path\To\AVRDude。「出力ウィンドウを使用」をチェック。
8. 適用とOK。
9. 提供されたNew Blink.cを開き、内容をコピーしてAtmel Studioエディターに貼り付け。
10. ソリューションエクスプローラーでソースファイル名をNew Blink.cに変更。
11. ファイル > すべて保存。
12. ビルド > ソリューションのビルド。
13. ツール > AVRDude - ATmega328P（またはATtiny45）。コンパイル済みファームウェアがアップロードされ、LED1が1 Hzで点滅。

シンプルなLED点滅のために手順が複雑に見えるかもしれませんが、これで4つの必須スキルを習得しました：プログラミングボードの構築、IDEインストール、AVRDude統合、カスタムツール設定。今後のプロジェクトはさらにスムーズになります。

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