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小さくまとめて 2 3〜5V対応
お詫び:3.0V以下ではうまく動作しません。3.0V以上でお使い下さい → 2.0V対応について

USBaspの小型基板製作

基板上の部品全部(プログラム書き込み済みAVRを含む)をユウピット電子にてキット販売しています。
ケースと USBケーブルは付属しませんので別途お買い求め下さい。
 ←終了しました。ご購入ありがとうございました。

English

概要

指でつまんだ USBasp基板

 USBaspは Atmel AVRシリーズのシリアルプログラマ(ライタ)です。USBで AVRのプログラムの読み書きができます。パソコン側のコントロールソフトは異なりますが、純正の AVRISP mkIIと同様のものと言えるでしょう。AVR-Doperと同じく特殊な ICを使わずに ATmega8/48で直接 USBを駆動しています。

 今回はこの USBaspを AVR-Doperと同様な回路でターゲット電圧 2 3〜5Vで使えるようにしてあります。ただしこれはオリジナルには無い機能なので、独自にパッチを当てたファームウェアを使います。

ケースに入れたUSBasp USBaspでプログラム中

回路図・基板パターン・ファームウェア

USBasp基板裏表 USBasp基板パターン図

 基板は 50mm x 35mm とかなり小さく作ってあります。これはタカチ SW-55G/B(55mm x 40mm x 20mm)にすっぽりと収まるサイズです。また、組み立てやすいように表面実装部品は使っていません。しかし小型にしてある分、全くの初心者にはハンダづけは少し難しいかもしれません。

USBasp新基板部品実装した写真 USBasp基板パターン図  新バージョン基板できました。と言ってもほとんど同じですが、一部の部品配置を少し変え、C5の電解コンデンサに普通の背の高い部品を使った場合に寝かせることができるようになっています。また、ランド径を少し大きくしましたのでその分、ハンダづけがしやすくなったかもしれません。

 →Eagleソース(*.sch *.brd)
 →回路図(*.png)

 →usbasp.2009-02-28 Version Intel Hex File(ATmega8)
 →usbasp.2009-02-28 Version Intel Hex File(ATmega48)
 →usbasp.2009-02-28 Version Intel Hex File(ATmega88)
 →usbasp.2009-02-28 Version isp.c patch

old version

 →usbasp.2007-10-23 Version Intel Hex File(ATmega8)
 →usbasp.2007-10-23 Version Intel Hex File(ATmega48)
 →usbasp.2007-10-23 Version Intel Hex File(ATmega88)
 →usbasp.2007-10-23 Version isp.c patch

 →usbasp.2007-07-23 Version Intel Hex File(ATmega8)
 →usbasp.2007-07-23 Version Intel Hex File(ATmega48)
 →usbasp.2007-07-23 Version isp.c patch

 →usbasp.2006-12-29 Version Intel Hex File(ATmega8)
 →usbasp.2006-12-29 Version Intel Hex File(ATmega48)
 →usbasp.2006-12-29 Version isp.c patch

組み立て方

→組み立て方

ドライバのインストール

→USBasp ドライバのインストール

プログラミング

 avrdudeをお使い下さい。WindowsXPユーザーには avrdude-GUIもあります。

JP1 ジャンパ設定

 JP1は ISPクロック(読み書きスピード)の変更用です。ターゲットAVRのクロックに応じて設定してください。最近の AVRは工場出荷時は 1MHzになっていますので、最速モードでは書き込めません。最初は遅い ISPクロックでヒューズを書き換えてください。また、ターゲット基板の電源電圧が 3.3V以下の場合は少し遅めの設定にすると安定して書き込めると思います。

ジャンパ設定ISPクロックターゲット
クロック
備考
なし or
GND
375kHz 1.5MHz以上 デフォルトの最速モード。
2009-02-28バージョンのファームウェアの場合はソフトウェア側から ISPクロック変更可能。
1をショート 約8kHz 32kHz以上 特に遅いクロックで使う場合に使用
2をショート 188kHz 750kHz以上 最速の 1/2。オリジナルの USBaspには無い独自モード
CPU側 1-2をショート 94kHz 375kHz以上 最速の 1/4。オリジナルの USBaspには無い独自モード
ターゲット電圧が 3.3V以下の場合はこちらの利用を推奨

 JP2をショートするとターゲット基板に 5Vを供給します。ただし、元々パソコンの USBコネクタからの電源供給ですから、大電流はとれません。

部品表

部品番号値・型番備考
C122pセラミックコンデンサ
C222p
C30.1u
C40.1u
C54.7u電解コンデンサ 耐圧 6.3V以上。10uFでも可
高さが 11mm未満でないとケースの天井とぶつかる
CN12 x 3 ピンヘッダ
(自分自身プログラム用)
通常は実装不要
CN22 x 3 ピンヘッダ
(ターゲット用)
必須だが、直接ケーブルを引き出してもよい
秋月のピンヘッダを折って使う
CN3USB-B秋月のUSB-Bコネクタ相当品
D13.6Vツェナーダイオード3.3〜3.6Vなら可
D23.6Vツェナーダイオード
IC1ATmega8-16PC/16PIファームウェアをコンパイルしなおせば ATmega48でも可
IC274HC125
JP1ジャンパ(2 x 2 ピンヘッダ)・SCKクロック変更秋月のピンヘッダを折って使う
JP2ジャンパ(2 x 1 ピンヘッダ)・ターゲット電源供給モード
LED1Φ3mm(赤、オレンジ等)プログラム中表示
LED2Φ3mm(緑等)電源表示用
R14701/6Wを前提にしているが、
部品を立てれば 1/4Wでも実装可能
R2470
R310k
R410k
R510k
R610k
R710k
R810k
R92.2k
R101M
R1168
R1268
R132.2k
X112MHz
28ピン(狭幅)ICソケットIC1用。必要に応じて
14ピンICソケットIC2用。必要に応じて
ケースタカチ SW-55G/B等
6芯ケーブル・6ピンメスコネクタ・熱収縮チューブ等秋月のピンソケット(メス)をぶった切って作る
あるいは、ストロベリーリナックスの特注6Pリボンケーブルを購入する
ジャンパショートソケット廣杉計器 MJS-1305B等

※オリジナルの USBaspとは部品番号が異なっています。

USBasp基板の全部品

2.0V対応について

 この回路は 74HC125を使っている為、2.0V以上で動作すると考えていたのですが、74HC125が出力トレンラントではないので、ターゲット電源が 2.0V時に High出力は 2.0V程度までしか上がりません。一方、 ATmega48の 5V動作時の VILが 0.6VCC = 3.0V以上なので、74HC125の High出力を認識できません。今まで 2.0Vから使えるように書いていたことをお詫び致します。

 なお、74HC125の代わりにルネサスの 74LVC125を使えば 2.0Vでも動作します。当方で試してみたところ、良好な結果が得られました。しかし、74LVC125には DIPのタイプは無いので、アイテムラボSOP14-1P27(2)等の変換基板が必要になります。また、ルネサス以外の 74LVC125は最大 3.6Vまでしか動作保障されませんので、必ずルネサスの物(RD74LVC125BFP or HD74LVC125A)を使って下さい。RD74LVC125BFPの場合は最低動作電圧が 1.65Vなので 1.8Vでも動作すると思います。