Status S/N TITLE: Education Rev V0.1 Date 2012 /04/18 Doc LK임베디드 AVR-ATmega2560 확장형개발보드매뉴얼 LK Development Team AVR ATmega2560 확장형개발보드매뉴얼 (P/N: LK-AVR2

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민서 감
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1 AVR ATmega560 확장형개발보드매뉴얼 (P/N: LK-AVR560D-V0) 이경남 L K 임베디드 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

2 . 제품소개및특징. 제품소개 < 그림.> AVR-ATmega560 확장개발보드사진 ATMEL사의 8비트프로세서인 AVR-ATmega560 MCU를이용하여학습및개발을할수있는 AVR 확장개발보드입니다. 초보자를세심하게배려하기위하여모든부품의부품이름및부품정보가확장개발보드에기록되어있으며, 확장성을고려하여 ATmega560 MCU의모든입출력포트 (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE, PORTF, PORTH, PORTJ, PORTK, PORTL) 와통신포트 (UART0, UART, UART, UART) 를 0핀박스헤더커넥터 ( 총 0EA) 및 핀몰렉스커넥터 ( 총 개 ) 로설계하여당사확장보드및모듈과번거로운납땜작업없이 0핀플랫케이블을이용하여연결이편리합니다. 더불어전원공급상태를확인할수있는 LED 및다양한기능이내장된 AVR 확장형개발보드입니다. 또한 AVR ISP 및 AVR JTAG ICE 개발장비를이용하여프로그램다운로드및디버깅이가능하도록설계되었습니다. 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

3 . 제품특징 ) AVR-ATmega560 MCU의개발모듈내장, 6Mhz 크리스탈, RESET S/W ) AVR ATmega560확장형개발보드입력전원 (7~0V) 은 DC-JACK 전원아답터및 핀 DC전원 IN/OUT 커넥터에입력가능하며, 내부동작은 5V 전원을사용한다. ) 전원보호및안정화회로내장 ) ATmega560 MCU의모든입출력포트 ( 총 0EA) 및통신포트 ( 총 EA) 를 0핀박스헤더커넥터, 핀몰렉스커넥터로설계하여손쉬운확장가능 5) LED, SWITCH 입출력, RSC통신실습가능 6) RTC(DS07) 시계 IC를이용한 IC통신실습가능 7) FND(7-Segment LED) 를이용한다이내믹디스플레이실습가능 8) UART 핀몰렉스커넥터를이용하여통신포트확장가능 9) 전원확장 (DC입력전원, 내부동작 5V전원 ) 커넥터지원 0) AVR ISP 및 AVR JTAG ICE를이용한프로그램다운로드및디버깅가능 < 그림.> AVR-ATmega560 확장형개발보드구성 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

4 . 커넥터정보 ) 입출력 0 핀박스커넥터핀배치 J J J5 PE0 PE PE PE6 PE PE PE5 PE7 PH0 PH PH PH6 PH PH PH5 PH7 PB0 PB PB PB6 PB PB PB5 PB7 J8 J9 J0 PL0 PL PL PL6 PL PL PL5 PL7 PD0 PD PD PD6 PD PD PD5 PD7 PF0 PF PF PF6 PF PF PF5 PF7 J J J5 PK0 PK PA0 PA PK PK PA PA PK PK5 PA PA5 PK6 PK7 PA6 PA7 PJ0 PJ PJ PJ6 PJ PJ PJ5 PJ7 J6 PC0 PC PC PC6 PC PC PC5 PC7 < 그림.> 0 핀박스헤더커넥터 Schematic PORTA0 PORTA PORTA PORTA6 5V PORTA PORTA PORTA5 PORTA7 < 표.> 입출력포트 PORTA 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTB0 PORTB PORTB PORTB6 5V PORTB PORTB PORTB5 PORTB7 < 표.> 입출력포트 PORTB 0 핀박스헤더커넥터핀배치 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

5 5 7 9 PORTC0 PORTC PORTC PORTC6 5V PORTC PORTC PORTC5 PORTC7 < 표.> 입출력포트 PORTC 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTD0 PORTD PORTD PORTD6 5V PORTD PORTD PORTD5 PORTD7 < 표.> 입출력포트 PORTD 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTE0 PORTE PORTE PORTE6 5V PORTE PORTE PORTE5 PORTE7 < 표.5> 입출력포트 PORTE 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTF0 PORTF PORTF PORTF6 5V PORTF PORTF PORTF5 PORTF7 < 표.6> 입출력포트 PORTF 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTH0 PORTH PORTH PORTH6 5V PORTH PORTH PORTH5 PORTH7 < 표.7> 입출력포트 PORTH 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTJ0 PORTJ PORTJ PORTJ6 5V PORTJ PORTJ PORTJ5 PORTJ7 < 표.8> 입출력포트 PORTJ 0 핀박스헤더커넥터핀배치 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 5

6 5 7 9 PORTK0 PORTK PORTK PORTK6 5V PORTK PORTK PORTK5 PORTK7 < 표.9> 입출력포트 PORTK 0 핀박스헤더커넥터핀배치 PORTL0 PORTL PORTL PORTL6 5V PORTL PORTL PORTL5 PORTL7 < 표.0> 입출력포트 PORTL 0 핀박스헤더커넥터핀배치 ) AVR ISP & AVR JTAG ICE 0 핀박스커넥터핀배치 J TCK TDO TMS TDI MOSI MISO SCK RESET CON0AP < 그림.> Schematic 0 핀박스헤더커넥터 TCK TDO TMS 5V TDI MOSI MISO SCK RESET < 표.> AVR ISP 및 AVR JTAG ICE 0핀박스헤더커넥터핀배치 참고 - LK-USB AVR ISP개발장비를이용하여프로그램다운로드가능합니다. - LK-USB AVR JTAG ICE개발장비를이용하여 ATmega560 MCU는프로그램다운로드및디버깅이불가능합니다. 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 6

7 ) UART 핀몰렉스커넥터핀배치 CON CON PE0 PE PD PD UART0 UART CON CON PH0 PH PJ0 PJ UART UART < 그림.5> Schematic 핀몰렉스커넥터 5V RX TX < 표.> 통신포트 UART0 핀몰렉스커넥터 5V RX TX < 표.> 통신포트 UART 핀몰렉스커넥터 5V RX TX < 표.> 통신포트 UART 핀몰렉스커넥터 5V RX TX < 표.5> 통신포트 UART 핀몰렉스커넥터 참고 : UART 커넥터연결방법 - Serial(TTL) to USB Converter(LKM-SU) 를이용하여 AVR 확장개발보드와손쉽게연결하여사용 가능합니다. 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 7

8 . 회로구성 ) LED, S/W 회로 PG0 PG D LED D LED R9 0 R 0 C9 0.uF R7.7K SW PG PG C0 0.uF R8.7K SW PG PG < 그림.6> LED, S/W 회로 LK-ATmega560확장개발보드는기본 LED 및 TACT S/W가구성되어있습니다. ATmega560 MCU은 I/O 포트는입출력을겸용할수있도록설계되어있고, LED 구동시 PG0, PG 핀에 High(5V) 를출력하면 LED가점등되며이때 0옴저항은과전류를방지하기위한목적으로설계되었다. 또한 TACT S/W 입력시 PING, PING 입력레지스터에논리상태가 -> 0로변하여 TACT S/W 입력상태를확인할수있으며이때 0.uF 세라믹콘덴서는 TACT S/W 입력시발생하는채터링을방지하기위한회로이고,.7K옴풀업 (Pull-Up) 저항은평상시상태를 HIGH(5V) 로만들어주기위하여설계되었다. ) RS통신회로 C C5 TXD0 C6 0.uF C7 0.uF _TX uF U RIN RIN TIN TIN C+ C- C+ C- MAX uF ROUT 9 ROUT TOUT 7 TOUT V+ 6 V- _RX RXD0 C8 0.uF P DSUB-9P _RX _TX < 그림.7> RS통신회로 < 그림.7> 에서 RS 통신의신호전압레벨은 ±V로입니다. 높은전압으로구동하는이유는외부에서들어오는노이즈로부터오동작을방지하기위한조치이며 RS통신을사용하기위해서는장비상호간의 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 8

9 통신전압레벨을맞춰줘야합니다. 주변기기들은대부분 0~+5V 또는 0~+.V로만동작하는데, 이런기기들과 PC와 RS통신을하고자할때신호전압레벨맞추기위해서 MAX IC를사용한다. MAX IC는 5V를받아내부적으로 < 그림.6> 에서 C+, C-, C+, C- 핀에접속된콘덴서에의해. 승압을하여 +0V를만들어출력합니다. 회로에서왼쪽편 _TX, _RX는 ±V로들어오고, 나가는데비해오른쪽 TXD_0, RXD_0은 0~5V로신호가바뀐다. 즉오른쪽의 TXD_0에서 0~5V가들어가면왼쪽편 _RX 단자로는 -V~+V( 실제로는 -0V~+0V) 로신호전압레벨이출력된다. ) RTC(DS07) 를이용한 IC 통신회로 Y.768Khz U X X VBAT 8 SDA 5 6 SCL 7 SQW/OUT R0.7K R.7K SDA SCL DS07 C 0.uF < 그림.8> 시계 IC 회로 < 그림.8> 에서 DC07 은 RTC(Real Time Clock) 이다. 전자시계를만들기위해서실시간클럭을사용할필요없이메인클럭을분주하여 초를만들고프로그램을작성하여시간을만들어낼수있을것이다. 하지만, 전원이차단되었을때카운팅되고있던시간정보는사라져버리게된다. RTC 는실시간클럭을외부에.768Khz 크리스탈과 V 전압의배터리를달아놓으면 MCU 나외부의전원이없이도계속시간을카운팅하여시간을유지할수있는장점을가지고있는 IC 이다. < 그림.8> 에서 R0, R 에.7K 옴은 IC 통신을하기위한풀업저항이며, SCL( 시리얼클럭 ) 과 SDA( 시리얼데이터 ) 는 MCU 의연결한다. Y.768Khz 수정진동자 ( 크리스탈 ) 의발진회로는원래수정진동자 ( 크리스탈 ) 의양단에 pf 에커패시터접속하여야하는데, DS07 내부에커패시터가내장되어수정진동자 ( 크리스탈 ).768Khz 만극성없이접속하면된다. DS07 특징 - 시, 분, 초, 월, 요일을카운팅하며, 또이러한정보를 IC 통신을이용하여설정및읽기가가능하다. - 월마지막날짜를자동으로제어한다. - 시모드, AM/PM 모드가있다. - 데이터를저장할 56Byte 비휘발성 RAM 을가지고있다. - 개의선을가지는직렬인터페이스 (IC 통신포트지원 ) - 자동으로전력차단을감지하고배터리모드로회로를스위칭할수있다. - 오실레이터와배터리를백업모드로사용시 500nA 이하로전력을소비한다. - 작동온도 -0 도 ~85 도까지사용가능하다. 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 9

10 ) FND(7-Segment LED) 회로 PK0 PK PK PK R 7 R 7 R 7 R PA0 PA PA PA PA PA5 PA6 PA7 7 a b c d 0 e 5 f g dot dig dig dig dig J FND_6CSR < 그림.8> FND(7-Segment LED) 회로 FND는 Flexible Numeric Display 약자이며유동적인숫자및영자표시기로서, LED( 발광다이오드 ) 7개를사용하여 0,,,,, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f 를표시할수있는부품이다. 숫자로표현하거나영어로표시할때사용하며, 실생활에서는엘리베이터및시계문자디스플레이용도로많이사용한다. FND(7-Segment LED) 는다이내믹디스플레이방식을이용하여데이터를표시해야한다. 위의그림처럼마이크로컨트롤러 (MCU) 에의해서출력되는펄스를일정시간간격 (0ms~0ms) 으로각 FND의디지트 (Dig, Dig, Dig, Dig) 및데이터 (A,B,C,D,E,F,G,DP 구동펄스 ) 를출력하면, 잔상효과를이용하여마치여러개가동시에켜진것처럼표시하는방법이다. 이경우 FND 출력의시간, 간격에따라표시밝기가변하고깜박거림이발생할수있으므로, 마이크로컨트롤러에서는타이머카운터인터럽트를이용하여정확한시간간격마다각디지트및해당하는데이터를출력하고 ON시간을유지하는정밀한타이밍제어가요구된다. < 그림.8> 에서 FND(7-Segment LED)(Common Cathode) 구동회로도이며, PA0~PA7핀에데이터를입력하고, PK0~PK핀에 High(5V) or Low(0v) 신호 (Digit신호) 를입력하여 FND(7-Segment LED) 를구동한다. 이때다이나믹 (Dynamic) 구동방식을이용하여 FND(7-Segment LED) 를구동한다. 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 0

11 RS 통신 U RIN RIN TIN TIN C+ C- C+ C- MAX C5 ROUT ROUT TOUT TOUT 0.uF V+ V C9 0.uF SW R7.7K SW PG C0 0.uF R8.7K 5 6 TXD0 BUZZER PMB05S C6 0.uF C7 0.uF _TX BUZZER R6 7 C 0.uF PG0 PG LED D LED D LED _RX RXD0 C8 0.uF R9 0 R 0 P DSUB-9P _RX _TX SW PG J R 7 R 7 R 7 R5 7 SDA SCL PG 7-SEGMENT PA0 PA PA PA PA PA5 PA6 PA7 PG PG d c b 7 a 0 5 Title e f g dot Y PK0 PK PK PK dig FND_6CSR.768Khz <Title> dig 시계 U X X VBAT DS07 dig SDA SCL SQW/OUT 8 Size Document Number Rev A <Doc> LK EMBEDDED <Rev Code> dig R0.7K R.7K Date: Tuesday, April 7, 0 Sheet of C 0.uF. 회로도 < 그림.> AVR-ATmega560 확장개발보드회로도 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

12 Connector J 50 A A 50 9 PF0 PF AREF PF0 8 PF PF PF PF 7 PF PF5 5 PF PF 6 PF6 PF7 6 PF5 PF6 5 PK0 PK 7 PF7 PK0 PK PK 8 PK PK PK PK5 9 PK PK PK6 PK7 0 PK5 PK6 PK7 0 PJ7 PA0 PJ7 9 PA PA0 PA0 PA 8 PA PA PA PA PA PA 7 PA PA PA5 PA 5 PA PA5 6 PA5 PA6 PA7 PA6 6 PA6 PA7 5 PA7 PJ6 PG PJ5 7 PG PJ6 PJ PJ 8 PJ5 PJ PJ PJ 9 PJ PJ PJ0 0 PJ PJ0 PC7 0 PC6 PC5 PC7 PC6 9 PC PC PC5 PC 8 PC PC PC PC 7 PC0 5 PC PC0 6 PG PG PG0 PG0 J 50 PE0 PG5 PE0 9 PE PE RXD0 TXD0 PE PE PE 8 PE PE5 PE PE 7 PE6 PE7 5 PE5 PE6 6 6 PE7 6 5 PH0 PH 7 PH0 PH PH 8 PH PH PH PH5 9 PH PH PH6 PB0 PB 0 PH5 PH6 PB0 PB PB PB0 PB 0 PB PB PB PB 9 PB PB PB5 PB6 PB PB5 8 PB7 PH7 PB6 PB7 7 5 PH7 PG 6 PG PG PG 6 PG RST 7 5 PL0 8 X X PL PL 9 PL0 PL PL PL 0 PL PL PL5 PL6 PL PL5 0 PL7 SCL PD0 PL6 PL7 9 PD PD0 PD8 PD PD SDA PD PD PD 7 PD5 PD6 5 PD PD5 6 PD7 PD6 PD7 CON CON PD PD PE0 PE UART UART0 CON CON.. RX. TX. PJ PJ0 PH0 PH UART UART X5HEADERSOCKET X5HEADERSOCKET J5 J J PH0 PH PB0 PB PH PH PB PB PH5 PB PB5 PH7 PB6 PB7 PE PE PE5 PE PE PE0 PH6 PH PE7 PE6 J6 < 그림.> AVR-ATmega560 확장개발보드회로도 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 J0 J9 J8 CON PF PF PF PF0 PD PD PD PD0 PL PL PL5 PL7 PL0 PF PF5 PL PL PL6 PD PD5 PD6 PD7 PF6 PF7 V J J5 J J PK0 PK PA0 PA PJ0 PJ PK PK PA PA PJ PJ PK5 PA PA5 PJ PJ5 PK7 PA6 PA7 PJ6 PJ7 CON PK6 PK J6 PC PC PC PC0 PC5 PC7 PC PC6 Title <Title> Size Document Number Rev A <Doc> LK EMBEDDED <Rev Code> Date: Monday, April 09, 0 Sheet of

13 . 제품 Dimension < 그림.> AVR-ATmega560 확장개발보드외형치수 (PCB Dimension) 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

14 . 제품사용방법 AVR 마이크로컨트롤러의 ISP 기능을이용하여 PC에서컴파일러를이용하여프로그램코드를작성한후, 결과파일 (XXX.Hex) 을 ATmega560의플래시메모리에다운로드하여구동하실수있습니다. 프로그램다운로드를진행하기위해서는 LK-USB AVR ISP개발장비를아래그림처럼연결한후 AVR STUDIO( 통합환경프로그램 ) 를이용하여프로그램손쉽게다운로드하실수있습니다.. LK-USB AVR ISP 개발장비를이용한프로그램다운로드 WINAVR 컴파일러를이용하여컴파일이완료되었다면, 이제 AVRStudio 라는 Atmel사에서제공하는통합환경프로그램을이용하여 AVR칩을프로그래밍하고디버깅을해보자. 이때반드시 LK-USB AVR ISP개발장비가필요하다. AVRStudio는 S/W는본사홈페이지 ( ) 에서다운로드받아서 PC 혹은노트북에설치한다. < 그림.> AVRStudio 실행화면 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

단계 : ISP 드라이버다운로드하기 LK 임베디드홈페이지 (http://www.lkembedded.co.

15 단계 : ISP 드라이버다운로드하기 LK 임베디드홈페이지 ( [ 제품소개 ] [AVR] [AVR ISP 개발장비 ] 참고자 료의 AVR ISP Driver 에서 OS 에맞는드라이버선택하여다운로드하여설치합니다. < 그림.> ISP 드라이버포트확인 ( 신버전 ) 단계 : AVR Studio 실행하기 [AVR Studio 실행 ] [Tools] [Program AVR] Connect.. 클릭합니다. < 그림.> AVR Studio 실행하기 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 5

16 < 그림.> AVR Studio Connect 연결하기 단계 : AVR Studio Connect 연결하기 아래의메시지의경우 ISP 펌웨어버전관련사항이므로취소버튼을클릭합니다. < 그림.5> AVR Studio Connect 연결하기 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 6

6> AVR Device 설정하기 5 단계 : Hex 파일불러오기 Device설정후 Program탭을누른후 < 그림.7> 에서 [ ] 버튼을클릭하여 Hex파일을불러옵니다.

17 단계 : Device 설정 < 그림.6> 에서 Main 탭에서 Device and Signature Bytes 메뉴에서 Device 를반드시설정한다. ( 예 : ATmega8 A 트레이닝, ATmega8 확장개발보드일경우 ATmega8 Device 설정 ) < 그림.6> AVR Device 설정하기 5 단계 : Hex 파일불러오기 Device설정후 Program탭을누른후 < 그림.7> 에서 [ ] 버튼을클릭하여 Hex파일을불러옵니다. - 코드비젼AVR 사용시프로젝트폴더내 Exe 폴더안에 XXX.Hex - WINAVR+AVRStudio 사용시프로젝트폴더내 default 폴더안에 XXX.Hex < 그림.7> Hex 파일불러오기 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 7

18 < 그림.8> 코드비젼 AVR 을컴파일시프로젝트폴더에서 Exe 폴더에있는.Hex 파일을불러온다. 6 단계 : AVR Studio 을이용하여다운로드하기 Program 버튼을클릭하면아래빨간박스메시지에 OK 가출력되면다운로드가완료됩니다. 다운로드후 MCU 의구동상태를확인을하시면됩니다. < 그림.9> 프로그램다운로드 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 8

19 5. 동영상 아래그림을클릭하시면 AVR-ATmega560 확장개발보드동영상을감상하실수있습니다. ) AVR-ATmega560 확장개발보드를 LED, S/W, BUZZER 테스트 ) AVR-ATmega560 확장개발보드를이용한 FND(7-SEGMENT LED) 테스트 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 9

20 ) AVR-ATmega560 확장개발보드를이용한 IC 통신 (RTC DS07) 제어테스트 ) AVR-ATmega560 확장개발보드를이용한 RS 통신출력테스트 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지 0

21 5) AVR-ATmega560 확장개발보드를이용한 SPI 통신테스트 6) AVR-ATmega560 확장개발보드를이용한다수의 (6X6 도트매트릭스, 그래픽형 LCD, 스테핑모터, DC 모터, 서보모터, RSTOUSB) 확장보드구동제어 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

22 6. Epilog 기술지원및주의사항 - LK임베디드홈페이지문의 : 상담문의게시판이용 - LK임베디드카페문의 : 제품Q&A게시판이용 - 엔지니어이메일기술문의 : LKN970@lkembedded.co.kr - 엔지니어기술상담전화문의 : Tel ~7 - LK임베디드모든제품에 DC전원공급시반드시극성 (+,-) 를확인하시여전원을공급해주시고, 제품정격전압을꼭지켜주셔야합니다. 만일이를어길시에는제품에치명적인오류및파손이발생할수있으니각별한주의가필요합니다. 감사의글 LK임베디드제품을구입해주셔서감사합니다. 당사는AVR, PIC, ARM7(STMF0) 을사용하시는고객님의편의를증진시키기위해서, 마이컴교육및신제품연구개발을위해서항상노력하고있습니다. 앞으로도끊임없는도전정신을바탕으로신제품개발, 완벽한품질보증체계확립, 대고객서비스를통해고객의마음을편하게하는데정진할것입니다. 본제품을활용하여마이컴학습및제품개발에큰도움되시기를바랍니다. 0 LK EMBEDDED LK-ATmega560D Manual version.0 페이지

1. 제품소개및설명 제품특징 그림. 개발장비사진 - AVR FLASH READ/WRITE 가능 - AVR ISP 프로그래밍방식을지원하는 ATmega8, ATmega16, ATmega32, ATmega64, ATmega128, ATmega 등다수의 AVR MC

USB AVR ISP 개발장비매뉴얼 (Model: V02) WWW.LKEMBEDDED.CO.KR 2010 LK EMBEDDED User Guide Version 1.0 페이지 1 1. 제품소개및설명 제품특징 그림. 개발장비사진 - AVR FLASH READ/WRITE 가능 - AVR ISP 프로그래밍방식을지원하는 ATmega8, ATmega16, ATmega32,