DIY Arduino-(3)이론조립...i.USB 연결, 외부 클럭

안녕하세요 제타지니입니다.

본 포스트는 많은 서적을 참고하였으나, 중심적으로 <아두이노 상상을 스케치하다.> 허경용 저. 의 DEUino를 중심으로 수학하였습니다. 

조립에 대한 포스트를 쓰는 것은 생각보다 오래걸리더군요, 공부할 것도 많구요. 나름 이해하려고 노력하다 보니..

아두이노의 실체를 아직 발견도 못한 기분인데 어렵습니다 허허허허허....

일단 저번 포스트의 부품부터 살펴 보시겠습니다. (굵은 글씨가 오늘 할 것!)

 

************필요한 부품************

• Breadboard(소위 빵판이라고 불리지요, 만능기판이라고 하셔도 무방합니다.)
• 7805 레귤레이터
• 다이오드
• 콘덴서
• LED
• 저항
• PUSH버튼
• 크리스탈
• ATmega328
• 스위치(선택)

 

이번 포스트에서는 통신을 할 수 있는 USB와 외부 클럭 연결방법, 나머지 핀 연결을 알아보도록 하겠습니다. 

먼저, 저번시간에 올린 ATmega328의 핀구조 먼저 보고, 회로를 작성하겠습니다. 

 

1. 외부 클럭 연결

ATmega328은 일반적으로 16[MHz]의 속도로 동작한다고 되어 있습니다. '내부 발진기'가 포함되어 있으므로, 외부 클럭 없이도 사용할 수 있습니다. 따라서 '굳이' 연결할 필요는 없습니다. 다만, 내부 발진기를 사용하는 경우 최대 동작 속도가 8[MHz]로 제한된다는 사실을 유의하시면 됩니다. 따라서, 16[MHz]의 클럭이 필요하시다면 연결하여 사용하시면 됩니다. 회로는 다음과 같습니다. 

16[MHz]크리스탈은 다음과 같이 생겼습니다. 

16[MHz] 크리스탈은 극성이 없으므로 아무 다리나 연결해도 상관 없음을 주의하시고, 회로는 다음과 같이 연결하시면 됩니다.

-22[pF]짜리 콘덴서 두개를 추가로 연결하였습니다. 여기서 사용한 콘덴서는 발진기 안정화를 위함입니다.

2. USB 연결

 아두이노에 대하여 프로그래밍을 하여 프로그램 다운로드가 필요합니다. 아두이노 우노의 경우 기본적으로 UART 시리얼 연결을 통해 프로그램을 업로드합니다. 하지만프로그램을 아두이노 보드로 업로드 시킬때는 두 가지 방식이 있으니 그것은 바로 ISP와 UART 시리얼 방식입니다. 회로부터 설명을 하고, 그다음 두 가지 방식에 대해서 비교해 보겠습니다. <참고로 고르실 때는 부트로더가 있는 것으로 골라 주세요!!!!> 부트로더로 굽는 방법은 추후에 쓸 것입니다!!

 i) ISP 프로그래머 연결

일반적으로 마이크로 컨트롤러에 프로그램을 업로드 하기 위해서는 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용한 ISP방식이 많이 사용 됩니다. ISP 방식의 경우 별도의 ISP 프로그래밍 장치(ISP 프로그래머)가 필요합니다. ISP 프로그래머의 가격은 일반적으로 UART 시리얼 변환기에 비해 비싸며, 아두이노 우노 보드 보다 비싼 경우도 있습니다. ISP방식을 사용하는 경우 시리얼 모니터를 사용하 수 없으며 별도의 UART 연결이 필요한 단점이 있씁니다. 

주의해야 할 점은 ATmega328의 RX, TX는 USB-UART 시리얼 변환기의 RX, TX와 교차하여 연결해야 한다는 점, 잊지 말아야 합니다.

 

 iii) ISP 프로그래머 vs UART 시리얼 변환기 연결 회로 비교

 

 

더 많은 내용을 말씀드리고 싶습니다만, 일단 ISP와 UART의 비교는 다른 포스트에서 올리고 여기에 링크를 달도록 하겠습니다!

3. 나머지 핀 연결

준비물이 필요하다면, 그냥 만능기판(Breadboard)를 이용하셔도 좋지만, 아두이노의 느낌이 나기 위해서 핀 헤더가 있으면 좋습니다.

핀헤더는 이것이지요.

 

핀 헤더의 긴 부분을 소켓의 홈에 끼워 사용합니다.

연결할 부분은 다음과 같습니다. 

A0~A5, D0~D13 번에 연결하시면 됩니다. 다만, 위에 설명하였던, ISP 프로그래머를 이용하실 것인가, UART Serial 변환기를 연결하실 것인가에 따라서, 몇몇 핀은 빠져야 겠지요. 

 

다음에도 열씸히 공부해보겠습니당! 안녕