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Réaliser un Arduino « maison »

Image de Une de l'article "réaliser un arduino DIY"

Bonjour à tous !

Qui n’a jamais rêvé de se mettre dans la peau de Massimo Banzi le créateur de notre cher et tant aimé microcontrôleur Arduino ? Vous pensez que cela est trop compliqué ? Et bien pourtant non ! Et cela ne coûte pas plus de 5€ ! Comme je vous l’avais annoncé dans un précédent tutoriel, nous allons voir comment en réaliser un ensemble.

Matériel nécessaire

Tout d’abord il va falloir s’équiper d’un peu de matériel.

  • Une puce AtMega328 bootloadée pour Arduino ou non (préférez en une bootloadée si vous ne possédez pas d’arduino)
  • Une résistance de 10 kOhm
  • Un quartz de 16 MHz
  • Deux condensateurs de 20 pF (céramiques)
  • Un condensateur de 100 nF (pour le reset)
  • Une breadboard (plaque d’essai)
  • Des fils

Pour ma part j’ai ajouté un ZIF socket 28 pins permettant de monter de démonter les puces sans risquer de tordre les pins afin de coder en série mes microcontrôleurs.

Entrons dans le vif du sujet. Voici un schéma expliquant la correspondance entre les broches de la puce et celles de l’Arduino. Nous allons nous en servir tout au long de la réalisation d’une carte.

Correspondance des broches entre AtMega et Arduino

Correspondance des broches entre AtMega et Arduino

 

Pour vous procurer une puce AtMega328 deux choix s’offrent à vous.

  • Acheter une puce bootloadée pour arduino
  • Acheter une puce vierge qu’il faudra gravée pour pouvoir la programmer avec un Arduino

La première option n’a pas d’intérêt à être expliquée. Vous pouvez passez directement à la partie « créer son arduino ».

Je vais vous expliquer commenter graver (bootloader) la puce.

Bootloader la puce AtMega328

Tout d’abord il faut réaliser le schéma de câblage suivant :

Schéma de câblage pour bootloader une puce AtMega328

Schéma de câblage pour bootloader une puce AtMega328

Maintenant que le câblage est effectué, nous pouvons passer à la partie programmation.

Il va falloir télécharger le bootloader sur le microcontrôleur. Pour cela, lancer l’IDE Arduino puis charger le fichier se trouvant dans « Fichier/Exemples/ArduinoISP« .

Sketch "ArduinoISP" pour télécharger le bootloader

Sketch « ArduinoISP » pour télécharger le bootloader

Dans le menu « Outils/type de carte » sélectionnez « Arduino UNO« . Sélectionnez le port COM de votre arduino puis au niveau « Programmateur » sélectionnez « Arduino as ISP« .

Chargez le programme sur l’arduino.

Dans le menu « Outils« , cliquez sur « Graver la séquence d’initialisation« . Cela peut prendre un peu de temps, puis une message sur l’IDE indiquant que la gravure de la séquence d’initialisation est terminée va s’afficher.

Voila ! Le bootloader est installé sur le microcontrôleur !

Créer son arduino

Voici le câblage de l’arduino DIY que nous allons réaliser.

Schéma de câblage d'un Arduino DIY

Schéma de câblage d’un Arduino DIY

 

Afin de téléverser un Sketch sur cet arduino il vous faudra utiliser un convertisseur USB/Série. Et nous pouvons éviter d’en acheter un condition de posséder un Arduino UNO.

Il va falloir enlever délicatement le microcontrôleur de l’arduino en veillant à ne pas tordre (pour ne pas casser) les pattes. Ensuite brancher les câbles du montage (TX, RX, reset, 5v et gnd) sur les pins de l’Arduino de même nom. Puis faites comme vous en avez l’habitude !

J’ai opté pour une autre option. J’ai acheté une nouvelle carte Arduino UNO, dessoudé le DIP du microcontrôleur et j’ai soudé un ZIF 28 pins. Ce composant me permet d’insérer les AtMega en série pour imaginer faire de la production.

Arduino Uno avec support ZIF 28

Arduino Uno avec support ZIF 28 pour programmer les puces

A présent si vous vous souvenez de la correspondance des broches sur l’AtMega (au tout début de l’article) il est facile de savoir à quel numéro de pin correspond telle broche.

Il ne vous reste plus qu’à souder le tout sur une plaque d’essai ou sur un PCB afin de faire fonctionner votre système.

Je vous conseille de ne pas souder directement l’AtMega sur le PCB mais d’utiliser un DIP28 comme celui-ci afin de ne pas imposer des contraintes thermiques dues au fer à souder qui pourraient endommager la puce. De plus cela permet de récupérer la puce.

Support microcontrôleur AtMega328

Support microcontrôleur AtMega328

 

Thomas A.

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