아두이노회로만들기 - 1. 개요, 진동자, FTDI, AREF

지난 번까지

arduino uno 전원회로와 동작 원리에 대해서 살펴봤다.

 

원래는 ATmega128로 KUT128 같은 보드를 만들까 싶었지만 핀이 너무 많아서 힘들것 같고

대신 우노보드에 사용한 ATmega328를 이용한 보드를 만들고자 하는데,

그나마 Pro mini 회로도를 보고

거기서 빼도 될부분은 빼서 간단하게 만들어보는게 나을것 같았다.

 

 

 

우노보드의 경우 

USB2Serial용도의 추가적인 마이컴과 회로가 있어서

더 복잡하나

 

 

 

 

 

프로 미니의 경우 이에 대한 부분은 빠져있어서 훨씬 간단하다.

 

 

프로그래밍 업로드의 경우 어떻게 할까 찾아보니

보통 FTDI 케이블이나 USB2TTL 케이블을 쓰는거같은데

 

 

아무거나 상관없을거같고

아래의 링크에 따르면 USB2TTL 케이블은 DTR핀이 없는 경우 업로딩후 직접 리셋해줘야 한다고 한다.

이래서인지 위의 프로 미니 회로도에도 DTR핀이 328의 RESET단자와 연결되어있다.

https://blog.naver.com/ann_arbor/221359169142

 

 

 

 

 

 

MCU는 이미 가지고 있는 아두이노 우노보드의 ATMEGA328P-PU를 쓸 예정이고,

MOUSER의 데이터시트를 봤는데

https://www.mouser.kr/datasheet/2/268/ATmega48A_PA_88A_PA_168A_PA_328_P_DS_DS40002061B-1900559.pdf

 

PU란게 28P3 패키징 처리라고한다.

근데 속도가 20MHz라고 하는데, 원래 우노보드에서 16MHz 크리스탈 쓴걸로 아는데 왜이런지는 모르겠다.

 

 

 

 

이제 회로 설계를 하면서 좀 보려고하는데

지난번에 설치한 Autocad 껀 자꾸 딜레이가 생겨서 쓰기가 너무 힘들고,

프로테우스의 경우 내가 쓰려고하는 ATmega328P-PU 라이브러리를 제대로 찾지는 않았지만 파츠를 찾지 못했다.

 

대신 다른거 쓸게 없을까 싶다보니 

위 아두이노 미니 프로 회로도를 그리는데 쓴 EasyEDA가 괜찮을거같더라

이걸로 쭉 진행하려고하는데 위에 미니 프로 회로도는 크게 상관없지만 3.3V 기준으로 나와있다.

 

 

아 내가 만들려는건 실제 아두이노 프로미니를 본따서 만들거지만

32핀 짜리 ATmega328이 아니라 28핀 ATmega328P-PU를 쓴다.

 

 

 

 

일단 크리스탈 파트를 보면

16MHz 진동자와 1M짜리 저항을 쓰고 있다.

 

잘 보면 수정진동자와 캐패시터가 같이 합쳐져 있는데

스펙 찾아보니 이게 15pF짜리 빌트인 진동자라고 한다.

내가 쓸건 SMD 타입은 아니라

빌트인 캐패시터가 있는지보고 달아줘야할거같다.

 

 

 

JYJE S4T16000HYFAC

일단 회로도상에 이 소자를 썻는데, 

여기는 빌트인 캐패시터가 없고, 부하 캐패시터가 9pF라니까

이렇게 두개 달아줬다.

 

 

이걸 완성시키면 빵판에다가 테스트 해보긴 할거지만

결국에는 만능기판에다가 땜질할거니 일단 FTDI 단자부터

프로 미니 회로도 따라그리면

 

 

프로 미니와 우노보드를 보면

우측우노보드의 AVCC와 VCC가 무극성 캐패시터를 통과하고 있는데

이게 노이즈 필터링 바이패스 캐패시터로 보이고,

 

좌측 프로미니의 경우 3.3V 네트와 GND 네트가 328의 핀과 직접 연결되어있는데

해당 그림의 좌측 하단에 따로 빼서 표시한거같다.

 

캐패시터 용량을보면 둘다 0.1uF로 상관은 없는데

AREF가 신경쓰인다. 우노보드에는 디지털 점퍼와 캐패시터와 연결되어있고,

프로미니는 캐패시터를 통해 GND로 연결된다.

 

 

AREF가 햇갈리는데

잠깐 찾아보니 아날로그 기준전압으로

 

 

원래 ADC는 5V ~0V를 1024단계로 나누지만

AREF를 쓰면 더 정밀하게 AREF ~ 0V를 2^10 = 1024 단계로 나눠서 볼수 있다고 한다.

이 부분은 메카솔루션 블로그 참고

https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=roboholic84&logNo=220543931172&categoryNo=30&parentCategoryNo=0 

 

 

 

아래 링크를 보면

AREF 쓰는법을 잘 설명해주는데,

https://kwonkyo.tistory.com/381

 

 

AREF를 외부에서 받아서 쓸수 있으며

우노보드에서 REF핀으로부터 받아 캐패시터와 함께 328보드의 AREF핀으로 연결되어있다.

 

 

하지만, 프로미니의 경우 AREF단자가 없으므로

최대 기준 전압없이 5 ~ 0V로 ADC하는거같다.