Utiliser un ATMega328P sans quartz externe

Pour des raisons d'économie (d'argent mais aussi et surtout de place) je voulais utiliser un ATMega328P sans quartz externe, en utilisant simplement son oscillateur interne à 8MHz.

J'ai cherché un peu comment faire mais je n'ai trouvé aucune doc vraiment claire.

Voici comment faire en détail:

Tout d'abord, la majorité des ATMega328P sont pré-configurés pour utiliser un quartz externe, et beaucoup son pré-chargés avec un bootloader compatible Arduino. Certains sont livrés bruts et semble-t-il préconfigurés pour utiliser l'oscillateur interne.

Nous allons utiliser l'IDE Arduino et un programmateur ISP ou bien le sketch ArduinoISP (c'est ce que j'ai utilisé).

Il n'existe pas de définition de "board" pour un Uno avec oscillateur interne, nous allons donc la créer. Pour ce faire, il faut commencer par ouvrir avec un éditeur de texte le fichier boards.txt qui se trouve dans le dossier <Arduino_home>\hardware\arduino\avr et y dupliquer l'entrée concernant le Uno pour y apporter les modifications suivantes:

##############################################################


uno_internal_osc.name=Arduino Uno (internal 8 MHz oscillator, prescaler: 8)


uno_internal_osc.vid.0=0x2341
uno_internal_osc.pid.0=0x0043
uno_internal_osc.vid.1=0x2341
uno_internal_osc.pid.1=0x0001
uno_internal_osc.vid.2=0x2A03
uno_internal_osc.pid.2=0x0043


uno_internal_osc.vid.0x2A03.warning=Uncertified


uno_internal_osc.upload.tool=avrdude
uno_internal_osc.upload.protocol=arduino
uno_internal_osc.upload.maximum_size=32256
uno_internal_osc.upload.maximum_data_size=2048
uno_internal_osc.upload.speed=115200


uno_internal_osc.bootloader.tool=avrdude
uno_internal_osc.bootloader.low_fuses=0x62
uno_internal_osc.bootloader.high_fuses=0xDE
uno_internal_osc.bootloader.extended_fuses=0x07
uno_internal_osc.bootloader.unlock_bits=0x3F
uno_internal_osc.bootloader.lock_bits=0x0F
uno_internal_osc.bootloader.file=optiboot/optiboot_atmega328.hex


uno_internal_osc.build.mcu=atmega328p
uno_internal_osc.build.f_cpu=1000000L
uno_internal_osc.build.board=AVR_UNO
uno_internal_osc.build.core=arduino
uno_internal_osc.build.variant=standard

Remarquez les points suivants:

• Le préfixe des entrées de configuration: uno_internal. Il doit être unique pour chaque carte définie.
• Le nom de l'entrée: Arduino Uno (internal 8 MHz oscillator, prescaler: 8)
• Les fusibles et en particulier le low_fuses= 0x62 qui indique d'utiliser l'oscillateur interne à 8 MHz avec le prescaler à 8, ce qui fait une horloge CPU à 1 MHz (vous pouvez désactiver le prescaler en utilisant la valeur 0xE2 si vous souhaitez un CPU à 8MHz)
• La fréquence CPU f_cpu positionnée à 1000000L (à mettre à 8000000L si vous désactivez le prescaler). Cette entrée est importante pour assurer une durée d'exécution correcte des fonctions telles que delay() par exemple.

Changement des fusibles de l'ATMega328P

Le changement des fusibles de l'ATMega328P s'effectue via AVRDude:

Ouvrir une ligne de commande et se placer dans le dossier <Arduino_Home>\\hardware\tools\avr\bin

Afficher les valeurs actuelles des fusibles avec une commande de ce genre (adapter le port COM utilisé):

avrdude -v  -C ..\etc\avrdude.conf -p atmega328 -c STK500v1 -P\\.\COM8\ -b 19200 -n -F

AVRDude doit vous répondre entre autres quelque chose comme ceci:

avrdude: safemode: lfuse reads as 62
avrdude: safemode: hfuse reads as DE
avrdude: safemode: efuse reads as 7
avrdude: safemode: Fuses OK (H:07, E:DE, L:62)

Il ne reste plus qu'à programmer les fusibles avec les valeurs souhaitées, en l'occurence ceci pour un ATMega328P programmé via ArduinoISP, avec une horloge interne à 8MHz et un prescaler à 8:

avrdude  -C ..\etc\avrdude.conf -p atmega328 -c STK500v1 -P\\.\COM8\ -b 19200  -F -U lfuse:w:0x62:m -U hfuse:w:0xDE:m -U efuse:w:0x07:m

Tout ceci peut parraître abscons mais fort heureusement il existe de nombreux outils pour aider à calculer les valeurs des bits des différents fusibles. J'utilise souvent ce site.

Téléverser un Sketch dans l'ATMega328P modifié

• Relancer si nécessaire l'IDE Arduino, charger votre sketch (Blink par exemple, il vous permettra de vérifier facilement que votre ATMega continue de fonctionner sans quartz) et changer le type de carte à "Arduino Uno (internal 8 MHz oscillator, prescaler: 8)"
• Utiliser votre programmeur favori pour uploader le sketch (j'utilise un autre Arduino comme ISP tel que décrit ici) via le menu "Téléverser avec un programmateur"
• Débrancher l'alimentation électrique enlever le quartz et rebrancher l'alimentation électrique, votre sketch doit continuer de s'exécuter normalement.

• Relancer si nécessaire l'IDE Arduino, charger votre sketch (Blink par exemple, il vous permettra de vérifier facilement que votre ATMega continue de fonctionner sans quartz) et changer le type de carte à "Arduino Uno (internal 8 MHz oscillator, prescaler: 8)"
• Utiliser votre programmeur favori pour uploader le sketch (j'utilise un autre Arduino comme ISP tel que décrit ici) via le menu "Téléverser avec un programmateur"
• Débrancher l'alimentation électrique enlever le quartz et rebrancher l'alimentation électrique, votre sketch doit continuer de s'exécuter normalement.

Comments

[René]

Bonjour,

Pour moi, une chose qui manque de base avec si possible une image pour expliquer que pour l'exécution du chargement d'un script en mode "Arduino as ISP", on doit utiliser la commande du menu "Croquis", "Téléverser avec programmateur" ou au clavier les touches Ctrl+Maj+U. C'est un oubli important qui manque dans les tutoriels qui parle de l'Arduino sur planche d'expérimentation.

L'ami René
Réf. : https://1technophile.blogspot.ca/2015/04/chargement-du-bootloader-8mhz-puis-un.html?showComment=1469379435741

[appareils de mesure]

vraiment top ! j'apprecie vraiment vos articles, je vous en remercie.