Metaboard - это простая плата для макетирования, с интерфейсом USB, построенная на основе микроконтроллера Atmel AVR. Она спроектирована так, чтобы во многих случаях быть совместимой с Arduino. Дизайн платы полностью открыт (и аппаратура, и firmware).
[Особенности платы Metaboard]
- простая принципиальная схема и благодаря этому низкая цена.
- возможно использование односторонней печатной платы, что упрощает её домашнее изготовление. В профессиональном испольнении односторонняя плата является самой дешевой.
- отсутствуют компоненты SMD, что также упрощает домашнюю сборку.
- макетная плата Metaboard во многом совместима с Arduino по размерам печатной платы и разводке коннекторов. Metaboard может программироваться через USB в стандартной среде разработки Arduino.
- не требуются затраты на систему разработки и покупку программатора.
- на плате Metaboard имеется поле для макетирования (монтирования собственной схемы пользователя).
- плата Metaboard полностью опубликована по лицензии Open Source.
[Аппаратура (hardware)]
Поскольку интерфейс USB реализован в firmware (программно), то не требуется специальный отдельный чип драйвера USB. Вот принципиальная схема платы Metaboard:
 |
 |
Наиболее свежую версию документации по плате Metaboard можно всегда загрузить через систему SVN по ссылке [1]. Как закачать проект через систему SVN, подробно написано по ссылке [2]. Пакет с картинками PNG схемы платы, разводки и размещение компонентов можно скачать по ссылке [3].
[Программное обеспечение (firmware)]
Metaboard лучше всего использовать совместно с USBaspLoader, см. [4]. Этот бутлоадер эмулирует AVR программатор USBasp, у которого имеется интерфейс USB. Главное программное обеспечение (firmware) можно загрузить в память микроконтроллера Metaboard через этот бутлоадер.
[Средства разработки]
Плата Metaboard может использоваться либо с пакетом разработчика GCC, либо с бесплатной интегрированной средой разработки Arduino. Разработчики Arduino предоставляют набор работоспособных демонстрационных проектов-примеров, которые можно сразу же загрузить и использовать. Разработчики Metaboard планируют также предложить набор примеров, созданных специально для платы Metaboard. GCC можно скачать по ссылкам [5, 6, 7]. Примеры проектов для GCC можно найти по ссылке [8], но для того, чтобы эти примеры правильно заработали, их нужно подкорректировать с учетом назначения портов ввода/вывода микроконтроллера Metaboard, и её тактовой частоты (частоты кварца). Все ресурсы, связанные с Arduino, можно найти по ссылке [9].
[Использование Metaboard в качестве Arduino]
Как уже говорилось, Metaboard разработана с целью максимальной совместимости с Arduino, однако у Metaboard есть несколько отличий:
- размещение коннекторов: все коннекторы привязаны к 2.54 милиметровой сетке, чтобы дополнительные узлы схемы можно было собрать на макетном поле Metaboard.
- загрузка firmware: для выбора режима бутлоадера используется специальная перемычка, и также необходимо нажать копку сброса, чтобы бутлоадер активировался.
- протокол загрузки firmware: Metaboard эмулирует USBasp, а не STK500.
- линии UART микроконтроллера AVR не используются для подключения USB. Это означает, что линии UART можно использовать по усмотрению пользователя для других целей, однако также отладочный вывод, посылаемый в UART, не будет напрямую перенаправлен в USB.
Для того, чтобы можно было загружать firmware напрямую из среды разработки IDE Arduino, необходимо модифицировать файл hardware/boards.txt в главной папке IDE Arduino. Добавьте следующие строки в конец файла:
##############################################################
metaboard.name=Metaboard
metaboard.upload.protocol=usbasp
metaboard.upload.maximum_size=14336
metaboard.upload.speed=19200
metaboard.build.mcu=atmega168
metaboard.build.f_cpu=16000000L
metaboard.build.core=arduino
metaboard.upload.disable_flushing=true
##############################################################
Поскольку Arduino настаивает на использовании последовательного порта для загрузки firmware (хотя это не нужно для USBasp), Вы можете вручную отредактировать файл Arduino preferences.txt, и установить переменную serial.port на имеющееся устройство. Файл preferences.txt находится на платформе Mac в папке ~/Library/Arduino. Теперь это должно работать без всяких проблем с опцией disable_flushing.
[Проекты, основанные на Metaboard]
1. ISP программатор AVRProg для микроконтроллеров AVR. На программаторе имеются сокеты для программирования микроконтроллеров AVR с 8, 20 и 28 выводами.
[Ссылки]
1. Программное обеспечение и документация Metaboard (загрузка через систему SVN).
2. Как скачать исходники с системы SVN.
3. Схема, разводка и размещение деталей платы Metaboard.
4. USBaspLoader.
5. GCC для Windows.
6. GCC для Mac OS X.
7. GCC для Linux и других Unix-подобных систем.
8. Примеры проектов GCC для USB-устройств (библиотека V-USB) и ПО хоста (библиотека libusb). Русскоязычный пакет можно скачать по ссылке http://microsin.ru/Download.cnt/avr/avr-usb-russian.rar.
9. Домашняя страничка системы разработки Arduino.
10. Дополнительная информация по плате Metaboard.