AVR Detonator

Proposta

Construir um gravador/programador de AVR do tipo paralelo ("alta tensão") stand-alone (não necessitando conectar um micro ou Arduino) e capaz de gravar o bootloader do Arduino com o apertar de um botão.

Status

20/05/21: Projeto Concluído!

https://www.youtube.com/watch?v=N0eQWW3gNOw

06/07/20: Hardware protótipo (parte do gravador) e rotinas de apagamento, leitura e escrita da Flash funcionando. Tampa da caixa feita na laser cutter:

14/06/2020: Agora vai!

Interessados

• • DQ

Alguns projetos para ponto de partida

• High Voltage Programmer
• HV Rescue Shield - evolução do projeto acima

Ideia Revisada

• Usar um display I2C ao invés de LEDs
• Oferecer o bootloader da Metaboard ao invés do Arduino 2000/2009
• Usar um ATmega328 + PCF8574

Circuito

• Alimentação
  • Precisa de 5 e 12V
  • Mais simples é gerar primeiro os 12V (transformador + ponte de diodos + 7812) e depois abaixar para 5V com 7805
  • Alternativa é gerar os 12V a partir dos 5V usando um "charge pump" controlado pelo ATmega
• Microcontrolador
  • ATmega328
  • Cristal 16MHz, bootloader Arduino
  • Expansão dos IOs usando PCF8574 (conexão I2C)
  • Conector para cabo serial USB/TTL (carga do programa e dos bootloaders a serem gravados)
• Periféricos
  • Display OLED 0,96" monocromatico, conectado por I2C
  • Um botão "Detona!"
  • Um rotary encoder com botão
  • EEProm I2C 24C32
• São necessárias 19 conexões entre o circuito de gravação e o ATmega a gravar:
  • Vcc/AVcc - alimentação (colocar somente quando executando, deve dar para ligar direto em um I/O do microcontrolador)
  • RDY, OE, WR, BS1, BS2, XA0, XA1 e PAGE1 - sinais de controle (ligados diretos ao microcontrolador)
  • RESET - sinal de reset
    • Opção A: ligar aos 12V através de um resistor de 1K e a um transistor NPN para forçar ground
    • Opção B: usar um acoplador ótico para conectar os 12V
    • Opção C: usar um par de transistores (NPN + PNP) para conectar os 12V
  • DATA0 a DATA7 - dados (conectado ao PCF8574)

Documentação

https://github.com/dquadros/ATmegaDetonator

Ideia Inicial

Rascunho da vista superior

Operação

• Colocar o ATmega no soquete
• Apertar o botão Executa
• Indica nos LEDs da direita o tipo de ATmega
• Use botão Seleciona para selecionar o boot a gravar
• Segura o botão Burn (botão de alavanca de contato momentâneo com tampa protetora)
• Aperta o botão Executa
• LED no alto à esquerda indicam o resultado das operações

Circuito

• São necessárias 19 conexões entre o circuito de gravação e o ATmega sendo gravado:
  • Vcc/AVcc - alimentação (colocar somente quando executando)
  • RDY, OE, WR, BS1, BS2, XA0, XA1 e PAGE1 - sinais de controle
  • RESET - sinal de reset, aqui são colocados 12V durante a execução
  • DATA0 a DATA7 - dados
• Precisa de mais
  • 3 I/Os para os três botões
  • 3 I/Os para os 7 LEDs (usando um decodificador 3 p/ 8 como o 74238)
  • 2 I/Os para ligação a EEPROM 24C32 onde serão gravados os bootloaders
  • Rx/Tx serial para carga/atualização dos bootloaders na 24C32

Ideias de implementação:

• Usar um PIC 16F887 que tem I/O suficiente para conectar direto, mas é mais chato de programar
• Usar um ATmega328 com uma expansão de I/O (74HC595 ou PCF8574) para os dados