Atmega32U4 Breakout-Board

Der Display-Adapter ist eine universelle Spielwiese für Anwendungen mit Displays, kann aber auch einfach als Atmega32U4-Breakout-Board benutzt werden.

Sämtliche Pins des Atmega32U4 sind auf Lötkontakte geführt, zusätzlich befindet sich ein HD44780-kompatibler Lötanschluss auf der Platine, der per Lötjumper auf die Kontakte des Controllers geführt werden kann:

Pin HD44780 Pin Atmega32U4 Beschreibung
SD0 PB0 Datenbit 0
SD1 PB1 Datenbit 1
SD2 PB2 Datenbit 2
SD3 PB3 Datenbit 3
SD4 PB4 Datenbit 4
SD5 PB5 Datenbit 5
SD6 PB6 Datenbit 6
SD7 PB7 Datenbit 7
E PD7 Enable
R/!W PD6 Lesen bzw. nicht schreiben
RS PD5 Registerauswahl
LED+ PC7 Für Hintergrundbeleuchtung
LED- PC6 Für Hintergrundbeleuchtung oder CS bei OLED

Atmega32U4 Breakout-Board Pinout

Der Display-Adapter kann per USB oder über einen externen Pin mit Spannung versorgt werden. Für den externen Pin ist ein Spannungsregler in der Bauform SOT223 vorgesehen, der eine Ausgangsspannung von 5V liefern muss.

Die Auswahl zwischen USB und externer Spannung erfolgt mittels Lötjumper. Falls beide Spannungen verwendet werden dient eine Schutzdiode vor Beschädigung des Spannungsreglers.

Sämtliche Kondensatoren sind bereits vorbestückt.

Es besteht eine große Auswahl, wie der Atmega32U4 seine Referenzsspannung erhält. Als einfachste Lösung dienen die 5V von der Platine, dazu muss der Lötjumper „Vref mit 5V speisen“ verlötet werden.

Für eine präzisere Referenzspannung bietet die Platine die Möglichkeit, einen Referenzspannungschip zu verlöten. Möglich sind Typen SO-8 und SOT:

Pin SO-8 Verwendung
2 Spannung Eingang
4 Masse
6 Referenzspannung Ausgang
Pin SOT Verwendung
1 Spannung Eingang
2 Referenzspannung Ausgang
3 Masse

Der Referenz-IC kann per Lötjumper entweder direkt von den 5V gespeist werden oder über den Lötpin „VREFIN“.

Es wurden keine Kondensatoren verlötet da diese vom IC abhängig sind. Für einfaches Nachbestücken sind diese aber in der Bauform 0805 und 1206 vorgesehen. Zur zusätzlichen Spannungsglättung ist ein optionaler ElKo vorgesehen.

Um eigene Firmware auf den Atmega32U4 zu kriegen benötigt man keinen externen Programmieradapter. Der Chip wird standardmäßig mit einem Bootloader ausgeliefert mit dem man ihn über USB programmieren kann.

Wie das funktioniert ist hier beschrieben: Chip mit FLIP flashen

Um den Chip in den Bootloader zu bekommen müssen vier Pins überbrückt werden.

  • HWB-Pin (PE2) gegen GND brücken und gebrückt lassen
  • Reset-Pin kurz gegen GND brücken und somit einen Reset auslösen
  • Chip startet im Bootloader und wird als Atmega32U4 angezeigt

Bootloader für Arduino

Alternativ kann auch ein Bootloader für Arduino auf den Controller programmiert werden (ISP-Programmiergerät benötigt).

Dieser Bootloader ist avr109 kompatibel und kann auch direkt mit avrdude verwendet werden.

Bootloader-Hexfile für 32u4, 16MHz Quarz

Um den Bootloader zu starten, muss PE2 während des Einsteckens mit GND verbunden sein.

Wer den Controller aus diversen Gründen per ISP programmieren möchte (eigenen Bootloader flashen, mehr Speicherplatz benötigt, …) kann dies über folgende Pins tun:

Pin Verwendung
PB1 SCLK
PB2 MOSI
PB3 MISO

Wenn das Display über eine LED-Hintergrundbeleuchtung verfügt, kann diese durch setzen der LED-Lötjumper verwendet werden. Zusätzlich muss bei R4 ein entsprechender Widerstand eingebaut werden um den Strom richtig einzustellen.