Manual de usuario.
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1. HAELTICA AUTOMATIZACI N AVR DOCERE MANUAL DE USUARIO Preliminar Firmware Ver 2 0 Versi n 2 0 Mayo 2006 JVH javier haltica com Tel 53 02 11 86 Informaci n Importante para el Usuario Haltica no se har responsable bajo ninguna circunstancia del uso indebido de este equipo ni har valida la garant a si no se observan todas las debidas precauciones en el manejo y uso de este producto Se utilizaran en caso de ser necesario los siguientes s mbolos a lo largo de esta gu a de usuario ESD Electrostatic Discharge Este s mbolo representa que el o los dispositivos que se utilizan AGA son susceptibles de da o si sufren una descarga electrost tica Cuidado Atenci n Identifica pr cticas en que se debe prestar atenci n y cuidado pues pueden derivar en da o personal o al equipo Contenido Cap tulo 1 Cap tulo 2 Capitulo 3 Capitulo 4 Capitulo 5 Introducci n Contenido del kit AVR Docere oocococcccccccccccoc 1 Dispositivos SOPOrtadoOsS ococococcccccccncoconcnccnnnnns 2 AVR Docere Requerimientos del siteMa oooococccccccccnccccncnco 3 Descripci n del hardWare ooooccocccccnccccococonnnnoo 3 Uso del AVR Docere Conexi n del hardWare ooocccccccccccccnnncccnccnnos 7 Interfaz con AVR Studio de ATMEL 8 Ejemplo de uso Programaci n de un contador binario 10 Soluci n de problemas Errores COMUNES y solucion2. se comienza la programaci n de un dispositivo y permanecer encendido hasta que la programaci n finalice 2 2 9 Reset de programa Mediante este bot n puede reinicializar el programa descargado al microcontrolador montado en los z calos de programaci n 3 Uso DEL AVR DOCERE 3 1 PROGRAMACI N ISP PARA DISPOSITIVOS FUERA DE LA TARJETA El conector ISP PGM es una terminal de programaci n ISP para dispositivos que se encuentren fuera de la tarjeta AVR Docere Esta es una terminal de 10 pines que se muestra en la figura 3 1 La disposici n de los pines se encuentra marcada en la serigraf a de la tarjeta y se debe respetar al conectarse con un dispositivo externo ver figura 3 2 Funci n VCC 5 V ver advertencia GND O V ver advertencia MOSI Master Output Slave Input NC Sin conexi n Master Input Slave Output NC Sin conexi n SCK Serial clock NC Sin conexi n RESET Reset Sin conexi n I Z e 3 o o ojo loja 3 z nm O gt z ma 3 i Figura 3 2 Conexi n con un dispositivo externo HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA Para programar un dispositivo externo debe tener en cuenta que si la alimentaci n para el programador la provee la tarjeta AVR Docere NO debe conectar ninguna fuente externa en los pines VCC y GND Si es el dispositivo externo quien provee la alimentaci n esta debe ser conectada en los pines VCC y GND y debe s
3. AUTOMATIZACI N HALTICA 2 2 6 LEDs y Push Buttons Esta secci n de la tarjeta sirve para mostrar e introducir datos a trav s de LEDs y push buttons respectivamente si es que se han cableado como se describe en el punto 2 2 5 Las conexiones internas de la tarjeta ofrecen una configuraci n activo en bajo para los LEDs lo que significa que para encender un LED se requiere que a trav s del puerto del microcontrolador se le env e un cero l gico mientras que para apagar dicho LED requiere de un estado alto o uno l gico 2 2 7 Conectores DB9 de programaci n y de comunicaci n UART USART El uso de estos conectores se muestra en la figura 2 4 El conector para programaci n es el que se debe conectar en el momento de programar un dispositivo Mientras que el conector para comunicaci n con la PC se utiliza junto con la UART USART del microcontrolador que se encuentre montado en los z calos de la tarjeta AVR Docere Conector para comunicaci n con la PC Conector para programaci n Figura 2 4 Conectores de programaci n y comunicaci n 2 2 8 Indicadores de estado y reset de programaci n El push button de reset de programaci n es a su vez el indicador de estado del sistema ya que cuenta con dos leds integrados dentro del mismo push button uno de ellos de color verde que al estar encendido indica que el programador se encuentra listo para programar un dispositivo y otro de color anaranjado que se enciende una vez que
4. cable plano de 10 v as que se proveen con el kit 2 2 5 2 ESPECIAL Contiene los 3 pines AREF AGND y AVCC que se utilizan en caso de que se desee utilizar el ADC convertidor anal gico digital del microcontrolador que se encuentre montado en los z calos de programaci n de la tarjeta 2 2 5 3 LEDS y SW Aqu se debe conectar el otro extremo de los conectores de cable plano en caso de que deseen utilizar para mostrar datos LEDS o para introducir datos SW 2 2 5 4 Terminal ISP PGM La terminal ISP PGM sirve para programar los 30 dispositivos que se enumeran en la tabla 1 1 para ellos se debe utilizar uno de los conectores que se proveen en la tarjeta para poder conectar a la aplicaci n o al protoboard donde se encuentre el dispositivo a programar 2 2 5 5 Terminal GND La terminal GND puede ser utilizada como referencia para un mil metro o un osciloscopio si se desea medir alguna terminal en particular 2 2 5 6 Terminal RS232 La terminal RS232 se debe conectar con los pines correspondientes del puerto D para poder utilizar la UART USART a trav s del conector DB9 destinado a la comunicaci n con la PC Se debe tener en cuenta que las terminales PORTA B C y D contienen la se al de alimentaci n VCC y GND que sirven para polarizar a la terminal de LEDs en caso de que se ocupe Por tal motivo se debe prestar atenci n al conectar dichas terminales para evitar que queden polarizado de forma inversa HALTICA
5. da aclaraci n comentario o reporte de fallas que no se incluyan en este manual por favor pongase en contacto con el departamento de soporte t cnico de Haltica v a el siguiente correo electr nico soporteOhaltica com Proporcione por favor el sistema operativo que utiliza el microcontrolador que desea programar y una descripci n detallada del problema 15
6. er de 5 VCD adem s se debe apagar la tarjeta con el interruptor mostrado en la figura 2 1 3 Debe tener cuidado al realizar las conexiones del programador AVR Docere y los microcontroladores ya que ambos dispositivos son sensibles a ESD y un manejo inadecuado podr a llegar a da ar el programador el microcontrolador o ambos Se recomienda el uso de una pulsera antiest tica 3 2 INTERFAZ CON AVR STUDIO DE ATMEL 6 La tarjeta programadora y entrenadora AVR Docere de Haltica cuenta con interfaz directa con la IDE Integrated Development Environment o entorno integrado de desarrollo AVR Studio de ATMEL 6 Lo que permite crear c digo compliar simular y descargar al microcontrolador desde un mismo programa Una descripci n del proceso de programaci n se enlista a continuaci n 1 Colocar el dispositivo en el z calo adecuado o cablear el dispositivo externo a programar a trav s de la terminal ISP PGM en este ltimo caso cerciorase de que se han conectado adecuadamente las terminales de alimentaci n VCC y GND dependiendo de si la alimentaci n proviene de la tarjeta AVR Docere o del dispositivo externo 2 Conecte el cable serie entre la computadora y el conector de programaci n de la la tarjeta programadora y entrenadora AVR Docere 3 Energice el circuito acorde a quien provee la alimentaci n si el programador esta correctamente conectado el LED rojo encender indicando que se encuentra alimentado mien
7. es esee 12 Firmas de dispositiVo oooooocococccncocnocnnn nos 13 Soporte TEO aa as 14 1 INTRODUCCI N 1 1 CONTENIDO DEL KIT AVR DOCERE Gracias por adquirir la tarjeta programadora y entrenadora AVR Docere El kit contiene Tarjeta programadora y entrenadora AVR Docere CD con el manual de usuario y herramientas Cables de interconexi n para la tarjeta Microcontrolador AVR ATmegal16 5 Cable serial para conexi n a la PC Todo esto contenido dentro de una caja 6 que cuenta con esponja antiest tica para su correcta protecci n A 1 2 3 4 5 Figura 1 1 Contenido del AVR Docere HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA 1 2 DISPOSITIVOS SOPORTADOS El firmware versi n 2 0 soporta los siguientes dispositivos AVR Tiny AVR 90 AVR mega ATtiny10 AT9051200 ATmegal6 ATtiny11 AT90S2313 ATmega103 ATtiny12 AT90S2323 ATmega128 ATtiny15 AT90S2333 ATmega161 ATtiny19 AT9052343 ATmega163 ATtiny26 AT9054414 ATmega32 ATtiny28 AT90S4433 ATmega603 AT90S4434 ATmega8 AT9OS8515 ATmega83 AT90S8535 ATmega8515 AT90C8534 ATmega8535 AT90C8544 Tabla 1 1 Dispositivos soportados Estos dispositivos son soportados dentro de los z calos de programaci n de la tarjeta 2 AVR DOCERE 2 1 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA Para poder empezar a utilizar tu programador y entrenador AVR Docere de Haltica necesitas contar con los siguientes dispositivos y software Computadora Pers
8. gramadora entrenadora correctamente conectado y que el Solo enciende el LED rojo los LEDs del bot n de reset no encienden Mensaje No supported board found Mensaje Can t enter programming mode AVR Docere Da o en el microcontrolador de la tarjeta AVR Docere No ha conectado correctamente el programador entrenador AVR Docere No ha conectado el programador con la computadora v a cable serie Ya tiene una ventana del AVR Prog abierta Tiene otra aplicaci n que esta utilizando el puerto COM Si cuenta con un convertidor USB serie probablemente no ha configurado adecuadamente los drivers Perdida de fuente de alimentaci n hacia la tarjeta programadora AVR Docere eliminador que esta utilizando provea entre 7 y 15 VCD P ngase en contacto con el equipo de soporte t cnico de Haltica en soporte haltica com Verifique las conexiones del programador as como la fuente de alimentaci n Cerciorase de que esta conectado a la computadora con el cable serie incluido en el kit Compruebe que no tiene otra ventana del AVR Prog abierta Verifique que no exista otra aplicaci n que este utilizando el puerto COM Si cuenta con un convertidor usb serie verifique la configuraci n y los drivers incluidos con su convertidor Verifique que el eliminador que utiliza para la tarjeta programadora y entrenadora AVR Docere funcione correctamente Verifique la firma del di
9. ntrolador b La barra de Flash cuenta con los botones Program para descargar el archivo hex al microcontrolador esto programa la memoria de programa flash del microcontrolador el bot n Verify verifica que el contenido del microcontrolador corresponda con el archivo hex seleccionado y el bot n Read se utiliza para leer un programa del microcontrolador a la PC c Es igual que la barra de Flash con la diferencia de que esta opera con archivos de memoria EEPROM d El bot n Advanced abre una ventana de configuraci n avanzada figura 3 5 la cual puede variar de un microcontrolador a otro AUVanced A m Lock bits NE BLBO Mode 1 y BLB1 Mode 1 y No program lock features m Fuse bits V SPI Enable M WDTON BOOTRST Reset Disable M EESAVE Int RCosc Frequency 4MHz y Startup G 4ms 6 CK y No BOD function ps Boot block 1024 Words y C L D Read J aee Chip Erase Device signature 1E 93 07 Target board AVR TEX Target SW rev 3 0 Calibration byte OXxBF Figura 3 5 Ventana de configuraci n Avanzada A La barra de Lock bits permite seleccionar el modo de protecci n que le daremos al c digo dentro del microcontrolador existen 3 modos el modo 1 es sin protecci n el modo 2 deshabilita la escritura en la memoria flash y el modo 3 deshabilita tanto la lectura como la escritura de la memoria flash B Los Fuse bits var an de un microcontrolado
10. o m a a e a I n no los incluye el kit Conecte el cable plano de 10 v as entre la tira terminal del puerto D y la tira terminal LEDS Conecte el cable serie entre el programador entrenador AVR Docere y la PC energice el circuito a trav s del eliminador conectado al jack de alimentaci n de la tarjeta El LED rojo debe encender y LED verde del bot n de reset debe encender en color verde Abra el entorno integrado de desarrollo AVR Studio 4 seleccione del men Tools la opci n AVR Prog Utilice el bot n browse para seleccionar la ubicaci n del archivo ContadorBinDoc hex incluido en el CD por ejemplo D Herramientas Programas de ejemplo ContadorBinDoc hex o descargelo de la pagina de internet www haltica com files docere_ejemplos php Presione el bot n Program del recuadro Flash del AVR Prog El LED anaranjado del bot n de reset se iluminar por el tiempo que dure la programaci n del dispositivo Una vez que a terminado de programar el LED verde del bot n de reset se volver a encender y el led anaranjado se apagar Los LEDs conectados al puerto D del microcontrolador comenzar n a parpadear a modo de un contador binario 6 1 5 SOLUCI N DE PROBLEMAS POSIBLES PROBLEMAS En esta secci n se describen algunos problemas comunes y posibles soluciones PROBLEMA POSIBLE CAUSA POSIBLE SOLUCI N No enciende ning n LED del No ha energizado correctamente la Verifique que el programador este programador tarjeta pro
11. onal con Procesador 486 o superior 16 MB de RAM o superior 62 MB de espacio libre en disco AVR Studio 4 Sistema operativo Windows 98 2000 ME XP para Windows 95 utilizar AVR Studio 3 5 Puerto serial COM o adaptador USB serial con drivers Fuente de alimentaci n de 5 V 2 2 DESCRIPCI N DEL HARDWARE 1 2 i 5 6 Y w L ha a k G a k h h L e IS k k 5 ha e K AENA Figura 2 1 Descripci n del programador AVR Docere de Haltica HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA La tarjeta programadora AVR Docere se muestra en la figura 2 1 y se compone de las siguientes Conector de alimentaci n 7 a 15 VCD Jumper selector de cristal Interruptor de encendido Z calos de programaci n y entrenamiento en tarjeta Terminales de puertos para los dispositivos en tarjeta y terminal ISP LEDs y push buttons para mostrar e introducir datos Conectores DB9 para programaci n y comunicaci n USART Indicadores de estado y reset de programaci n Reset de programa para dispositivos soportados en tarjeta DVDOZDARGORNES 2 2 1 El conector de alimentaci n El conector de alimentaci n es un jack hembra donde se debe conectar un eliminador el cual no se incluye en el kit que provea a la tarjeta con una alimentaci n entre 7 y 15 VCD 2 2 2 Jumper selector de cristal Mediante este jumper el usuario puede seleccionar si trabajar con el cristal de 4Mhz que provee la tarjeta con el cris
12. ositivo especifican el microcontrolador que la tarjeta programadora y entrenadora AVR Docere ha detectado as como en algunos casos el estado del microcontrolador Las firmas m s usuales se muestran en la siguiente tabla junto con una breve descripci n de su significado Firma Significado 1E9307 Indica que es un microcontrolador ATmega8 Provee datos al programador acerca de quien manufacturo el dispositivo la cantidad de memoria que posee y el dispositivo que es As pues esta firma varia de un micro a otro por ejemplo 1E 91 01 para un AT90S2313 1E 90 01 para un AT90S1200 y as sucesivamente para informaci n acerca de la firma especifica de un dispositivo consulte la hoja de datos del microcontrolador 000102 Indica que el microcontrolador esta protegido en escritura y lectura de la memoria flash Solo es accesible si se borra el microcontrolador en cuyo caso la firma 1E 93 07 para el caso de un ATmega8 volver a aparecer FF FF FF Indica que no se detecto ning n dispositivo Esto puede deberse a multiples factores algunos de ellos son e Se deshabilito la programaci n SPI en cuyo caso no se puede volver a programar este microcontrolador con el AVR Tit n EX e Nose encuentra conectado ning n dispositivo al programador o bien esta mal conectado e El microcontrolador a programar esta da ado Tabla 5 2 Firmas de dispositivo 14 HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA 6 3 SOPORTE T CNICO Para cualquier du
13. r a otro pero en t rminos generales nos permiten configurar las caracter sticas especiales del microcontrolador como son el reloj interno el tiempo de start up el match dog timer entre otros HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA Nunca deshabilite la opci n SPI Enable ya que de hacerlo no ser capaz de reprogramar ese microcontrolador con la tarjeta AVR Docere C Estos botones de Read Write y Chip Erase permiten Leer la configuraci n del microcontrolador escribir una nueva configuraci n y borrar todo el microcontrolador respectivamente D Esta ltima parte nos muestra informaci n del microcontrolador y del programador La firma del dispositivo o Device Signature nos proporciona informaci n acerca del microcontrolador para mayor informaci n sobre estas firmas de dispositivo refi rase al Cap tulo 5 Soluci n de fallas 6 Una vez que se ha programado el microcontrolador puede probar su aplicaci n directamente en la tarjeta si es que mont un dispositivo en uno de los z calos de la tarjeta 11 4 1 4 EJEMPLO DE Uso PROGRAMACI N DE UN CONTADOR BINARIO Para la realizaci n de este ejemplo necesitaremos el siguiente material y software k Cantidad Descripci n 1 Microcontrolador ATmega16 Programador Entrenador AVR Docere Cable serie Cable plano de interconexi n de 10 v as Eliminador de 7 15 VCD Archivo ContadorBinDoc hex PC con AVR Studio 4 instalado IDE AVR Studi
14. spositivo presionando el bot n Advanced de la ventana del AVR Prog Revise la secci n 5 2 para m s informaci n HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA Mensaje Address 0x0000 No se localiza el microcontrolador a Verifique que el microcontrolador Expected 0xc000 Received OxfffP programar realmente este conectado y de forma correcta Esta intentando programar un microcontrolador diferente al que Verifique que la fuente de selecciono del men Device alimentaci n hacia la tarjeta programadora AVR Docere Se perdi la alimentaci n hacia la funcione correctamente tarjeta programadora entrenadora AVR Docere durante la Verifique que el microcontrolador programaci n que desea programar corresponda con el especificado en el men desplegable Device Presione el bot n de reset de la tarjeta programadora entrenadora AVR Docere Cierra la ventana actual del AVR Prog abra una nueva e intente programarlo Verifique la firma del dispositivo presionando el bot n Advanced de la ventana del AVR Prog Revise la secci n 5 2 para m s informaci n Tabla 5 1 Posibles problemas y mensajes de error 6 2 FIRMAS DE DISPOSITIVO Un aspecto importante para comprender algunos de los posibles problemas al intentar programar un microcontrolador son las firmas del dispositivo vea la imagen 3 5 D para saber donde observar la firma del dispositivo refi rase a la secci n 3 2 Las firmas de disp
15. tal que el usuario seleccione y coloque en el espacio dedicado a ello Cristal User 2 2 3 Interruptor de encendido Una vez que se ha conectado un eliminador como se describe en el punto 2 2 1 este interruptor sirve para encender y apagar la tarjeta una vez encendida el LED rojo ubicado arriba de los indicadores de estado y reset figura 2 1 8 se iluminar indicando que se encuentra energizada la tarjeta 2 2 4 Z calos de programaci n En estos 3 z calos se conectan los 8 dispositivos diferentes que pueden ser programados directamente en la tarjeta De acuerdo a la siguiente disposici n AT9051200 AT90S2313 NEAR AT9058515 AT9Mega8515 Le T 28535 A Meanie e AVR1 AVR2 AVR3 Figura 2 2 Z calos de programaci n en tarjeta No conecte m s de un dispositivo a la vez en los z calos de la tarjeta AVR Docere HALTICA AUTOMATIZACI N AVR1 AT90S1200 AT90S2313 HALTICA AVR2 AVR3 AT90S8515 AT90S8535 ATMEGA8515 ATMEGA8535 ATMEGA16 ATMEGA32 Tabla 2 1 Dispositivos soportados de acuerdo a los z calos en tarjeta 2 2 5 Terminales de puertos ESPECIAL QUAREF 32 AGND AVOG Figura 2 3 Terminales de puertos 2 2 5 1 PORTA PORTB PORTC y PORTD Contienen los pines correspondientes a cada una de los puertos de los microcontroladores soportados directamente en la tarjeta y sirven para realizar la interconexi n con las terminales LEDs SW y RS232 a trav s de los conectores de
16. tras que bot n de RESET de programaci n se iluminar en verde indicando que el programador est listo para descargar un programa a un microcontrolador AVR 4 En la barra de men del AVR Studio seleccione el men correspondiente a Tools de ah seleccione la opci n AVR Prog como se muestra en la figura 3 3 HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA Tools Debug Window Help AYR Prog ICESO Upgrade ICESO Selftest JT GICE mkII Upgrade AVRISP mkII Upgrade Customize Options Show Key Assignments Plug in Manager DB Program AVR Figura 3 3 Selecci n de AVR Prog como interfaz de programaci n 5 Aparecer la ventana correspondiente al AVR Prog figura 3 4 En esta ventana seleccionamos el archivo hex a descargar y damos clic en la barra de flash el bot n Program El bot n de RESET de programaci n se iluminar en un color anaranjado que indica que se esta programado el dispositivo No desconecte el dispositivo o el programador mientras el bot n de RESET de programaci n se encuentre en color anaranjado esto podr a da ar el dispositivo Hex file practl_m8 hex Flash Program EEPROM Program m Device 4TmegaS v Figura 3 4 Ventana del AVR Prog HALTICA AUTOMATIZACI N HALTICA a El bot n Browse nos permite abir un explorador de archivos con el cual seleccionamos la ubicaci n del archivo hex que deseemos descargar al microco
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