画个板子玩玩最便宜的Arduino，Atmega8A 的使用
前言我们日常如果是走Arduino这种快速开发的方向，那肯定会用那几种处理器Atmega328P，Atmega32U4，这里的话后者相比前者提供了原生的全速USB2.0支持。而Atmega的系列如果往328P之前看，还有Atmega8，Atmega48，Atmega88，Atmega168，Atmega162，AtmegaA8U2等等这一款处理器具有以下特点No. of Pins28CPU8-Bi
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前言
我们日常如果是走Arduino这种快速开发的方向，那肯定会用那几种处理器Atmega328P，Atmega32U4，这里的话后者相比前者提供了原生的全速USB2.0支持。
而Atmega的系列如果往328P之前看，还有Atmega8，Atmega48，Atmega88，Atmega168，Atmega162，AtmegaA8U2等等
这一次这一次我就试着玩了一下这一块处理器，但是和以往一样，也都遇到了一些设计上的问题。那么整个流程是什么样的？一起来看一下
这一款处理器具有以下特点
| No. of Pins | 28 |
| CPU | 8-Bit AVR |
| Operating Voltage | 2.7 to 5.5 V |
| Program Memory | 8K |
| Program Memory Type | Flash |
| RAM | 1K Bytes |
| EEPROM | 512 Bytes |
| ADCNumber of ADC Channels | 10-Bit6 in PDIP, 8 in TQFP and QFN |
| Comparator | 1 |
| PWM Channels | 3 |
| Oscillator | up to 16 MHz |
| Timer (3) | 16-Bit Timer (1)8-Bit Timer (2) |
| Packages (3) | PDIP (28-Pins)TQFP (32-Pins)QFN (32) |
| Power Up Timer | Yes |
| I/O Pins | 23 |
| Manufacturer | Microchip |
| SPI | Yes |
| I2C | Yes |
| Watchdog Timer | Yes |
| Brown out Detection (BOD) | Yes |
| USART | Yes |
| Sleep Modes | 5 |
| Minimum Operating Temperature | -55 C |
| Maximum Operating Temperature | 125 C
|
这一款有多个封装，我购买的是Atmega8A-AU，和老早前的Atmega8相比较没有管脚差别，只要一些输出电流差异
设计和最终打样
在基本功能上我设计了四个模块，主控，降压，按键，串口，和以前相比这样的设计也让板子大了很多。
按键设计：四个轻触开关，上拉接VCC
串口设计：CH340G，缺点是需要外接晶振，优点是便宜
稳压电路：作为最容易使用的降压电路，AMS1117缺点是压差不能超过10V，也就是理论上电压输入不能超过15V，但是因为品质所以最大耐受10V左右
主控：主控用的是Atmega8A-16AU，晶振实际选用的是16Mhz的，这个就按照具体芯片来变化吧
旧版的原理图
新版，经过查错修改后的版本，主要改了CH340G部分和按键以及PWR灯
完成原理图后我快速开始着手PCB的设计，按键配置在左侧，然后配了两条VCC和GND的线路用于外接设备，因为空间紧俏，所以我把CH340G芯片放在下层，如果把电阻器改成0402或许布线可以更方便许多，但是焊接难度就大太多了。
最终效果，大概这样子，丝印部分我在AltiumDesign中进行了调整，接口设计了5组，分别是：
CH340G的接口，包括有RTS和DTR下载电路，用于自动复位一些芯片
USB接口，连接到CH340G上面
DC输入接口，最大9V
Atmega8的所有引脚
经过一些时间后我拿到了板子，并进行了焊接，焊接方法试了一些新的做法比如回流焊，不过我在早些时候是没有用回流焊接0806器件经验，所以锡膏明显涂多了点儿。
板子的测试
我从仓库里面掏出了一个USB-A公口，然后焊接上2.54插针，继而就可以用杜邦线连接到新造的Atmega8A板子上
打开设备管理器可以看到，CH340G正常的运行了，可以被USB接口识别出来
默认的情况下，在Atmega8内已经有烧写一个出厂的测试程序
这个出厂的测试程序应该还带有LED闪烁，而在串口这一边，会提示3个选项，d，t，e，其中e会回复可能是固件时间的日期，而t没有任何回复，e会回复d++++++|pr然后串口就不再有回应了
不过这个程序不知道是不是抽测，我做了两块，另一块就没有出现这些代码，只能后再测试了。
然后我发现RX和TX灯不亮，检查后发觉到手VCC没有加上，所以设计时候DRC检查以及引脚的检测真的很重要。（下图是加上后） 另外还有一个电容器在初版设计时候和按键撞了，但还好工艺不错没有连一起。
如何烧录Bootloader
我想要在Arduino IDE上用UART烧写，而实现这个功能的前提是有安装Bootloader，常用的烧写工具有AVR ISP，USBtinyISP等等
但是，因为我没有AVRISP这类烧写器，现在买还要再过好几天，那么有没有更简便的方案？
所以我想着使用Arduino UNO板子来烧写程序，这个操作在七八年前还是很流行的不过我其实还没干过，很有趣的一个事情是，我还找到了专门的烧写AVR芯片的盾板，插在Arduino UNO上面就可以。
打开Arduino IDE，然后选择文件---示例，选这个ArduinoISP
烧写到UNO里面，事实上只要是AVR的MCU应该都可以，只是说32U4这类自带USB的会有一些区别。
事实上这个程序还有一些提示功能，比如说，在7，8，9Pin上都设计有指示灯功能。7是表示ISP正在受到上位机的控制（也就是我们的电脑），8表示出现了错误，9是烧写中
// Put an LED (with resistor) on the following pins:
// 9: Heartbeat - shows the programmer is running
// 8: Error - Lights up if something goes wrong (use red if that makes sense)
// 7: Programming - In communication with the slave和我们要烧录的Atmega8A的连线方法如下
| Arduino UNO | Atmega8A |
|---|---|
| 10（Reset） | （Reset）(PC6) |
| 11（MOSI） | （MOSI）(PB3) |
| 12（MISO） | （MISO）(PB4) |
| 13（SCK） | （SCK）(PB5) |
| VCC | VCC |
| GND | GND |
我没有预留出ISP的接口，因为在整个使用中实在是非常少用。
在连线完成后，当前我们的IDE选项是这样的
需要把开发板改成Atmega8，可以选择Arduino NG or older，但是只支持两种ATmega的芯片。
而如果要使用48，88等那就要用到MiniCore这个。
如何获得MiniCore？在附加开发版管理器网址中加入 https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json
之后开始烧写吧，如果出现这个提示，那么说明一切OK，恭喜你这个现在可以正常的使用了
| Atmega8A引脚号 | Arduino中编号 |
| PD1 | 1 |
| PD2 | 2 |
| PD3 | 3 |
| PD4 | 4 |
| PD5 | 5 |
| PD6 | 6 |
| PD7 | 7 |
| PD8 | 8 |
| PB1 | 9 |
| PB2 | 10 |
| PB3 | 11 |
| PB4 | 12 |
| PB5 | 13 |
| PC0 | 14 |
| PC1 | 15 |
| PC2 | 16 |
| PC3 | 17 |
| PC4 | 18 |
| PC5 | 19 |
需要注意的是，MiniCore和官方的Arduino NG在Bootloader以及avrdude的配置有所不同，所以烧写时候不能通用，换句话说就是Arduino NG的Bootloader烧写的Atmega8不能被MiniCore的烧写配置识别
MiniCore可以有更多配置，而Arduino NG的配置会有更好的兼容性，具体的由个人进行抉择
遭遇串口不能烧写的问题
当然我这边一切并不是那么顺利，首先遇到的问题就是串口烧写不能正常的识别
考虑到Bootloader是在复位后首先启动，所以如果烧写肯定要先复位，那么，这大概率就是由于复位电路设计上的原因了，一个方法是连续的按RESET按键。
当然这样效率很低，所以试着学学官方设计，Arduino UNO设计了一个0.1uf的电容器接到Reset（PC6)和串口转USB芯片的DTR脚位上来自动进行复位，也就是信号过来后会有一个脉冲。
而我们初版设计上并没有，所以把DTR和RESET拿一个短线接起来，中间串联一个0.1uf的电容器，另外就是把复位电路进行调整，去除掉这一个0.1uf的C1电容器。
修改前
修改后
除了这边的修改，另外就是简化掉CH340G这边的三极管电路，因为我发现是没必要的，直接输出就可以了。
修改前
修改后
因为第一版的板子已经打出来了，所以我需要简单修改一下背面电路，错位焊接C1电容器，然后再飞一条线到CH340G上面就可以了
通过这样的修改后，自动复位并且上传的功能可以正常的使用了。
试了一下串口也是一切正常的很
打板前检查的必要性
虽然现在串口没问题了，但是，在LED的点亮上却有点毛病，不知道为什么PB1只有很低的电压，然后我发现为什么了，DRC没检查、网络链接没检查就送去打板子....
一共查出了四五个错误的地方，初版VA0只能这样结束了
经过飞线调整后，可以正常使用
最终测试代码
#define LED_BUILTIN PB1
#define BT1 PD5
#define BT2 PD6
#define BT3 PD7
#define BT4 PB1
// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
Serial.println("System ONLINE");
Serial.println("Atmega8 ,I am.");
pinMode(BT1, INPUT);
pinMode(BT2, INPUT);
pinMode(BT3, INPUT);
pinMode(BT4, INPUT);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
// digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
// delay(1000); // wait for a second
// digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
// delay(1000); // wait for a second
// Serial.println("Atmega8 ,I am.");
if (!digitalRead(BT1))
{
delay(10);
if (!digitalRead(BT1))
Serial.println("BT1 pressed");
while (!digitalRead(BT1));
}
if (!digitalRead(BT2))
{
delay(4);
if (!digitalRead(BT2))
Serial.println("BT2 pressed");
while (!digitalRead(BT2));
}
if (!digitalRead(BT3))
{
delay(4);
if (!digitalRead(BT3))
Serial.println("BT3 pressed");
while (!digitalRead(BT3));
}
if (!digitalRead(BT4))
{
delay(4);
if (!digitalRead(BT4))
Serial.println("BT4 pressed");
while (!digitalRead(BT4));
}
}
几个要点：
1。一定要去确认USB的线路，D+和 D-是否有很好的连接
2.多数情况下，你一定要去确认一下按键是否正常的连接在默认开路位置
3.如果说你要使用16Mhz一定要用MiniCore这个，而不是官方的Arduino NG
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