ATmega8マイクロコントローラーをArduino IDEでプログラミング：ステップバイステップガイド

必要なパーツと用品

パーツ	数量
Arduino UNO	1
Microchip Technology ATmega8A-PU	1
CH340G USB-TTLコンバーター	1
16 MHz 水晶発振子	1
コンデンサ 22 pF	2
抵抗 10k Ω	1
タクトスイッチ 12mm	1
ブレッドボード	1
ジャンパーワイヤー	12
オス/メス ジャンパーワイヤー	4

プロジェクト概要

「Arduino UNO用に書いたコードを、ATmega328以外のAVRマイクロコントローラーに書き込めるか？」これはArduino愛好家から最もよく寄せられる質問の一つです。理由は様々です：

• より安価なAVRマイクロコントローラーを使用したい
• ATmega328より多い、または少ないピン数のAVRが必要
• 手元にATmega328以外のAVRしかない

このチュートリアルでは、ATmega8をArduino IDEでプログラミングする方法を学びます。この手法はATmega8に限定されず、MCUDudeのGitHubで公開されている他のコアにも応用可能です。2部構成で解説します：

1. パート1： ATmega8にArduinoブートローダーを書き込む
2. パート2： Arduino IDEとUSB-TTLコンバーターを使ってATmega8をプログラミングする

パート1：Arduinoブートローダーの書き込み

このパートでは、Arduino IDEにATmega8のサポートを追加し、ブレッドボード上でATmega8をArduino UNOに接続します。

ステップ1：ボードマネージャーでATmega8サポートを追加

MCUDudeのGitHubリポジトリには様々なコアが公開されています。ATmega8にはMiniCoreを使用します。対応マイクロコントローラー：

• ATmega8
• ATmega48
• ATmega88
• ATmega168
• ATmega328

以下の手順でMiniCoreをインストールします：

1. ファイル メニュー → 環境設定
2. 追加のボードマネージャーのURL に以下を入力：
   https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json
3. ツール メニュー → ボード → ボードマネージャー
4. 検索ボックスで「MiniCore」を検索し、最新版をインストール

ATmega8のピン配置は以下の通りです：

ステップ2：ArduinoをISP（In-System Programmer）としてプログラミング

ブートローダーを書き込むには、Arduino UNOをISPとして動作させる必要があります。Arduino IDEの組み込みサンプルにArduinoISPというスケッチがあります。以下の手順でArduino UNOをISPとしてプログラミングします：

1. ファイル → スケッチ例 → 11.ArduinoISP → ArduinoISP を開く
2. このスケッチをArduino UNOにアップロード

ステップ3：ブートローダーの書き込み

ArduinoとATmega8を以下のように接続します：

Arduino          ATmega8
SCK / Pin 13  →  SCK / PB5
MISO / Pin 12 →  MISO / PB4
MOSI / Pin 11 →  MOSI / PB3
SS / Pin 10   →  RESET

1. ツール → ボード で ATmega8 を選択。クロックタイプと周波数もツールメニューで設定可能
2. ツール → 書き込み装置 で Arduino as ISP を選択
3. ツール メニュー → ブートローダーを書き込む をクリック

成功すると「Done burning bootloader」と表示されます。おめでとうございます！完了です。

パート2：Arduino IDEとUSB-TTLコンバーターでATmega8をプログラミング

ここでは、Arduinoブートローダーを書き込んだATmega8を使用します。ArduinoボードにはUSB-TTLコンバーターが搭載されており、マイクロコントローラーとArduino IDEの橋渡し役を果たします。ここではCH340 USB-TTLコンバーターモジュールを使ってスケッチをATmega8にアップロードします。

ステップ4：接続のセットアップ

以下のように接続します：

CH340          ATmega8
VCC     →      VCC
GND     →      GND
Tx      →      RX / PD0
Rx      →      TX / PD1

ステップ5：スケッチのアップロード

1. リセットタクトスイッチを押したままにする
2. IDEの「マイコンボードに書き込む」をクリック
3. ステータスバーに「書き込み中…」と表示されるまでスイッチを押し続ける
4. 書き込みプロセスが始まったらスイッチを離す

理由： アップロードプロセス開始時にマイクロコントローラーがリセット状態である必要があるためです。

注意点：

• アップロードが失敗する場合、マイクロコントローラーのVCCとGNDの間に100nFのコンデンサをできるだけ近くに配置してください。
• 一部のUSB-TTLコンバーターモジュールにはDTRピンがあります。お使いのモジュールにDTRピンがある場合、それをATmega8のRESETピンに接続すれば、タクトスイッチで手動リセットする必要がなくなります。

回路図