안산드레아스

74573은  LE가  High 이면 버퍼로 사용(입력 값이 출력값으로 나감) 할 수 있다.

Low이면 출력상태가 바뀌지 않음.

반면에 74574는  CP핀이 상승엣지일때만 입력이 출력으로 래치 됨. (펄스 신호 필요)

데이터 시트 차이점.

(출처: 2017년 128강좌 > [BK-AVR128] 회로분석 - LED | Basic4MCU.com)

11번 핀을 보면 LE (latch Enable)  과 CP (Clock Pulse) 차이를 볼 수 있다.

Atmega128을 최소 테스트를 하기 위한 회로 설계이다.

<프로그램 다운로더 회로 부>

   C프로그래밍을 컴파일하여 다운로드 하기 위해서는 기본적으로 ISP회로와 오실레이터, 리셋 등이 필요하다.

(자세한 사항은 아래 참고)

https://ansan-survivor.tistory.com/1006

<UART 시리얼 통신 부>

  PC를통해 UART통신을 하기 위한 회로. Max232 칩을 이용해 시리얼 통신을 하도록 한다.

(자세한 사항은 아래 참고)

https://ansan-survivor.tistory.com/1018 

<전원 부>

  이 회로에서는 12V DC가 들어올 때 5V로 변환하는 회로 이다.

(전원에 대한 여러 회로 정보는 아래 참고)

https://ansan-survivor.tistory.com/986

<확장 포트 추가 부>

  부족한 포트를 74HC573 칩을 이용해 추가로 배치했다.

<Main 부>

최소한의 Atmega128 모든 기능을 사용할 수 있도록 만든 회로이다.

Atmega128 의 RS-232 으로 시리얼 통신을 하기 위해서는 +12V와 -12V가 필요한데, 기본 인가되는것이 +5V DC이므로 Max232 칩의 도움을 받아 시리얼 통신을 해야 한다.

이는 Atmega128 뿐만 아니라 대부분의 시리얼 통신이 필요한 회로는 아래와 같이 구성한다.

Atmega128에는 UART0 와 UART1이 있는데, 위 회로에서 UART0는 프로그램 다운로더로 사용 중이라서 UART1으로 만들었다. 

프로그램 다운로더 ISP회로는 아래 참고.

https://ansan-survivor.tistory.com/1006

Max232의 Application Circuit은 데이터시트에서도 나와 있고 아래와 같이 구성한다고 한다.

(출처: https://www.maximintegrated.com/en/products/interface/transceivers/MAX232.html)

UART통신 방식은 아래 위키 참고.

https://ko.wikipedia.org/wiki/UART

이용성 교수님께서 만든 영상자료이다. Atmega128을 설계할 때 필요한 기본 회로들을 정리해 주셨다. 이를 요약한다.

https://www.youtube.com/watch?v=y1XFo6ZkzOc 

Atmega128을 위한 최소 회로도에 대한 정보이다.

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=sail987&logNo=49455986 

위 내용들을 바탕으로 보기 쉽게 아래와 같이 요약했다.

<VCC, GND 전원회로,>

MCU동작을 위한 전원 연결. 아래 항목에 VCC와 GND핀을 연결한다. DC 5V동작이므로 해당 전압을 만들어 주어야 한다.

(DC 5V를 만들기 위한 회로는 아래 참고)

https://ansan-survivor.tistory.com/986

<RESET 회로>

HIGH 상태일 때는 칩이 정상 동작하며, 리셋 스위치를 누르면 20번핀이 LOW상태가 되며 1.5us 이상의 LOW신호가 인가되어야 리셋이 된다. 이때 Cap을 붙여 채터링을 막을 수 있고, 스위치를 눌렀을 때 급격한 전압 변동을 막을 수 있다.

(시뮬레이션 방법은 아래 참고)

https://ansan-survivor.tistory.com/679

<Clock 발생 회로>

MCU는 클럭에 따라 동작하는데, Atmega128은 16MHz 클럭신호가 23, 24번핀에 인가되어야 한다.

<ISP 커넥터 회로 (프로그래밍 enable 회로)>

ISP케이블을 통해 프로그래밍한 데이터를 MCU에 다운로드하기 위한 회로이다. UART통신을 통해 PC에서 작성한 C코드를 컴파일하여 MCU에 다운로드 시킬 수 있다. 

PEN(핀1) : SPI를 활성화시키는 단자로 일반적인 동작모드에서는 사용하지 않고 파워 온 리셋시 0상태로 유지해 SPI를 허용하게 한다.

ISP 6핀, ISP 10핀 (ISP케이블이 6핀인지, 10핀인지 원하는 옵션에 맞춰 선택한다.)

(결과) 이제 최소한의 Atmega128에 ISP를 연결하여 컴파일한 C를 다운로드할 수 있는 환경이 조성되었다.

(아래는 OrCAD로 만든 Atmega128 모듈을 직접 JLCPCB회사를 통해 SMT 주문 제작을 해보았다.)

https://ansan-survivor.tistory.com/1144

< Atmega 프로그래밍 Clock 설계 >

Atmega의 기본 클락 동작을 위해서는 아래와 같이 Xtal핀에 16MHz 오실레이터 / 크리스탈을 배치한다.

< Atmega 프로그래밍 포트 회로 설계 (ISP, JTAG) >

AVR Atmega 계열에 프로그래밍을 하기 위해서는 Atmel Studio에서 만든 프로그래밍 데이터를 Atmega에 데이터를 전송해야 한다.

보통 AVR은 아래와 같은 ISP젝으로 연결하여 컴퓨터의 프로그래밍 데이터를 MCU로 전송한다.

(구매 링크)

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그러면 직접 Atmega에 어떤 핀을 연결하여 프로그래밍을 하는지 궁금할 것이다.

아래 사이트에 여러 유용한 AVR ISP 회로에 관한 정보를 제공한다.

https://www.kanda.com/avr-isp-circuits.html

이를 필요한 부분만 추려서 요약.

보통 Atmega의 프로그래밍을 위한 ISP타입으로는 6핀 또는 10핀이 시중에 판매된다.

핀 모양으로는 아래와 같다.

또한 Atmega를 시리얼 통신을 통해 디버깅에 활용하는 JTAG포트 10핀.

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6핀 ISP HEADER 사용시 아래와 같은 회로로 간단히 만들 수 있다.

그러나 SCK, MISO, MOSI 외에도 해당 포트를 SPI 통신으로도 사용할 수 있기 때문에, 만약 SPI를 사용할 계획이 있다면, 회로를 아래와 같이 구성해야 한다. SPI로 가는 부분에는 일반적으로 47K의 저항을 두어 분기시킨다.

< Atmega 프로그래밍 ISP 리셋 회로 활용 시 >

Atmega128의 리셋은 Low 신호가 1.5ms 이상 지속된다면 리셋이 된다. 따라서 안정적 동작을 위해 High 상태를 유지하되, 필요시 Low신호가 인가되도록 만든다.

Reset과 VCC사이 다이오드는 권장사항이지만, 실제 없어도 상관없다.

C값은 10nF ~ 100nF 사이

R값은 4.7K ~ 10K 사이 

간단한 RESET 풀업저항 1K 사용

(Low가 되면 리셋됨으로 High상태를 유지, Reset기능을 넣기 위해서는 스위치를 추가하면 된다.)

< Atmega 프로그래밍 전원 회로 MAX809, MAX803 활용 시 >

Reset과 VCC사이 다이오드는 권장사항이지만, 실제 없어도 상관없다.

* MAX803 / MAX809 / MAX810은 전원을 모니터링하는데 사용됨 5V , 3.3V , 3.0V , 2.5V 회로와 함께 사용할 경우 우수한 신뢰성 제공.  VCC가 설정된 공급전압 임계점 아래로 떨어질때 리셋신호를 보냄. VCC가 다시 임계점 위로 올라 올때까지 140ms 동안 상태를 유지 시킴. 

MAX809과 함께 RESET에 사용

MAX803과 함께 RESET에 사용

일반 가전에서 많이 쓰는 12V짜리 DC전원을 5V로 강하 시켜주는 회로

흐르는 예상 전류량에 따라 여러 방법으로 전압강하회로를 적용시킬 수 있다.

1. 50mA 이하 전류가 흐를때

2. 100mA 전류가 흐를때

3. 200mA 전류가 흐를때

4. 500mA 전류가 흐를때

5. 1A 전류가 흐를때 (모터의 경우)

    5-1. 트렌지스터 사용하는 경우

    5-2. 레귤레이터 사용하는 경우

6.  2A 전류가 흐를때

7.  5A 전류가 흐를때

    7-1. 방법 1 (TIP2955만 사용할 때)

    7-1. 방법 2 (TIP42 2개 쓸 때)

레귤레이터를 이해하는데 좋은 동영상이 있어 추천한다.

https://www.youtube.com/watch?v=Ek7692X8BeI&t=279s 

참고링크

https://www.eleccircuit.com/12v-to-5v-converter-step-down-3a-regulator/

Pspice로 LM7805 시뮬레이션 해보기

https://ansan-survivor.tistory.com/987

실제 12V to 5V 레귤레이터 OrCAD로 PCB제작해보기

https://ansan-survivor.tistory.com/988