ATmega328P Высокопроизводительный 8-разрядный микроконтроллер Microchip picoPower® на базе RISC AVR® сочетает в себе 32-килобайтную флэш-память ISP с возможностями чтения во время записи, 1 KB EEPROM, 2 KB SRAM, 23 линии ввода / вывода общего назначения, 32 рабочих регистра общего назначения, три гибких таймера / счетчика с режимами сравнения, внутренние и внешние прерывания, последовательный программируемый USART, байтовый двухпроводной последовательный интерфейс, SPI последовательный порт, 6-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь (8 каналов в пакетах TQFP и QFN / MLF), программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором и пять программно выбираемых режимов энергосбережения. Устройство работает в диапазоне 1,8-5,5 V.

Характеристики ATmega328P

Параметр	Значение
Тип памяти	Flash
Размер памяти (для записи программ)	32 KB
Скорость CPU	20 MIPS/DMIPS (20 МГц)
SRAM	2 KB
EEPROM	1 KB
ШИМ (PWM)	6
Таймеры	2 x 8-bit, 1 x 16-bit
Диапазон температур	-40 - 85 °C
Диапазон рабочего напряжения	1.8 - 5.5 V
Цифровых контактов	6
Аналоговых контактов	6
SPI	2
I2C	1
UART	1

MIPS (Millions of Instructions Per Second) - миллион команд в секунду.

Схема микроконтроллера ATmega328P

Прошивка ATmega328P с помощью Arduino

ATmega328P можно прошить с помощью UART или SPI. В данной статье будет рассматриваться прошивка через SPI, при таком подходе можно не использовать загрузчик.

Схема подключения Arduino к ATmega328P (для прошивки)

Arduino	ATmega328P
GND	GND
3.3 V	Vcc
13	PB5 (SCK)
12	PB4 (MISO)
11	PB3 (MOSI)
10	PC6 (RESET)

Дополнительно для прошивки ATmega328P нужно добавить конденсатор на 10 мкФ. Более длинный (положительный) контакт конденсатора подключите к выводу RESET микроконтроллера, короткий (отрицательный) контакт конденсатора подключите к выводу GND.

Подготовка Arduino как ISP-программатора

1. Подключить Arduino к ПК (далее будет использоваться Arduino Pro Mini);
2. Запустить Arduino IDE;
3. Загрузить ArduinoISP скетч (Файл -> Примеры -> 11.ArduinoISP -> ArduinoISP);
4. Выбрать плату Arduino, ту которую используете (Инструменты -> Плата -> Arduino AVR Boards -> Arduino Pro Mini);
5. Выбрать используемый порт (Инструменты -> Порт);
6. Нажать в панели управления Arduino IDE кнопку “Загрузка”;
7. После успешной загрузки скетча, Arduino может использоваться как ISP-программатор.

Установка загрузчика в ATmega328P

1. Добавить поддержку ATmega328P в Arduino IDE:

• Arduino -> Preferences… -> Дополнительные ссылки для менеджера плат -> Вставить https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json
• Инструменты -> Плата -> Менеджер плат -> Ввести MiniCore -> Установить

2. Выбрать плату ATmega328P (Инструменты -> Плата -> MiniCore -> ATmega328)
3. Настроить плату:

• Инструменты -> Clock -> Internal 8 MHz;
• Инструменты -> BOD -> BOD 1.8V;
• Инструменты -> EEPROM -> EEPROM retained;
• Инструменты -> Compiler LTO -> LTO disabled;
• Инструменты -> Bootloader -> No bootloader;

4. Выбрать программатор (Инструменты -> Программатор -> Arduino as ISP (MiniCore));
5. Записать загрузчик (Инструменты -> Записать загрузчик);
6. В нижней части Arduino IDE появиться надпись “Запись загрузчика завершена”.

Загрузка скетча в ATmega328P

1. Создайте новый скетч и скопируйте в него содержимое ниже;
2. Выбрать плату ATmega328 (и если нужно настроить ее);
3. Выбрать программатор (Инструменты -> Программатор -> Arduino as ISP (MiniCore));

// Мигаем светодиодом на контакте PB1 у ATmega328P
void setup() {
  pinMode(PIN_PB1, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_PB1, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(PIN_PB1, LOW);
  delay(1000);
}

4. Загрузка скетча (Скетч -> Загрузить через программатор).

Минимальная обвязка ATmega328P

1. Используйте стабилизатор питания для питания ATmega328P, например на 3.3 V. Положительный вывод подключите к VCC, а отрицательный к GND;
2. Соедините выводы VCC и AVCC у микроконтроллера;
3. Соедините выводы GND у микроконтроллера.
4. (Не обязательно) Добавить два керамических конденсатора на 100 нФ между ножками VCC - GND и AVCC - GND.
5. (Не обязательно) Между RESET и VCC установить резистор на 10 кОм (для защиты от непреднамеренного сброса).