烧录引导程序 | AI生成和翻译
为 Arduino Uno R3 烧录引导程序在微控制器（ATmega328P）空白、损坏或需要更换时是必需的操作。该过程会向芯片写入与 Arduino IDE 通信并运行草图所需的固件。以下是使用常见方法烧录引导程序的逐步指南。
准备工作
- Arduino Uno R3（需烧录引导程序的目标板，搭载 ATmega328P）
- 编程器：以下任选其一：
- 另一块正常工作的 Arduino 开发板（如额外的 Uno R3）作为 “Arduino as ISP”
- 专用编程器如 USBasp、AVRISP mkII 或 Atmel-ICE
- Arduino IDE（从 arduino.cc 下载）
- 跳线（使用 Arduino 作 ISP 时需准备）
- USB 数据线（用于连接编程器或 Arduino 至电脑）
方法一：使用另一块 Arduino（Arduino 作 ISP）
此方法使用第二块 Arduino 开发板（如另一块 Uno R3）作为在线系统编程器（ISP）来烧录引导程序。
操作步骤
- 准备编程器 Arduino：
- 将作为编程器的 Arduino 通过 USB 连接至电脑
- 打开 Arduino IDE，进入 文件 > 示例 > 11.ArduinoISP > ArduinoISP，将此草图上传至编程器 Arduino，使其转换为 ISP 模式
- 连接开发板：
- 按以下方式将编程器 Arduino 连接至目标 Arduino Uno R3（需烧录引导程序的设备）：
- 编程器 Arduino → 目标 Arduino Uno R3：
- 5V → 5V
- GND → GND
- 引脚 10 → Reset
- 引脚 11 → 引脚 11 (MOSI)
- 引脚 12 → 引脚 12 (MISO)
- 引脚 13 → 引脚 13 (SCK)
- 编程器 Arduino → 目标 Arduino Uno R3：
- 若目标 Uno R3 配备 ICSP 接口，可直接使用跳线连接对应 ICSP 引脚（MOSI、MISO、SCK、VCC、GND、Reset）
- 按以下方式将编程器 Arduino 连接至目标 Arduino Uno R3（需烧录引导程序的设备）：
- 配置 Arduino IDE：
- 在 Arduino IDE 中进入 工具 > 开发板，选择 Arduino Uno（对应目标 Uno R3）
- 进入 工具 > 编程器，选择 Arduino as ISP
- 确保在 工具 > 端口 中选择了编程器 Arduino 的正确端口
- 烧录引导程序：
- 进入 工具 > 烧录引导程序
- IDE 将使用编程器 Arduino 向目标 Uno R3 的 ATmega328P 刷写引导程序，该过程可能持续约一分钟
- 成功后将显示“引导程序烧录完成”提示。若报错请检查连接并确认编程器 Arduino 正在运行 ArduinoISP 草图
- 测试目标板：
- 断开编程器 Arduino 与跳线
- 通过 USB 将目标 Uno R3 连接至电脑
- 上传简单测试草图（如 文件 > 示例 > 01.基础 > Blink）验证引导程序是否正常工作
方法二：使用专用 ISP 编程器（如 USBasp）
若使用 USBasp 等专用编程器，操作更简便且稳定性更高。
操作步骤
- 连接编程器：
- 通过 USB 将 USBasp（或同类编程器）连接至电脑
- 使用 6 针 ICSP 线缆将编程器连接至目标 Arduino Uno R3 的 ICSP 接口，注意接口方向（ICSP 接口的第 1 针通常标有圆点或凹槽）
- 配置 Arduino IDE：
- 打开 Arduino IDE
- 进入 工具 > 开发板，选择 Arduino Uno
- 进入 工具 > 编程器，选择对应编程器（如 USBasp 或 AVRISP mkII）
- 在 工具 > 端口 中选择正确端口（部分编程器无需选择端口）
- 烧录引导程序：
- 进入 工具 > 烧录引导程序
- IDE 将使用编程器刷写引导程序，过程约需 10-30 秒
- 出现“引导程序烧录完成”提示即表示成功。若失败请检查连接并确认编程器已被电脑识别
- 测试开发板：
- 断开编程器
- 通过 USB 连接 Uno R3 至电脑，上传测试草图（如 Blink）验证功能
故障排除提示
- 错误信息：若出现“avrdude: stk500_getsync()”或“not in sync”等错误，请检查：
- 所有物理连接（跳线或 ICSP 线缆）
- 编程器 Arduino 是否正在运行 ArduinoISP 草图（方法一）
- IDE 中是否选择了正确的编程器
- 驱动问题：使用 USBasp 等编程器时，确保已安装对应驱动（如在 Windows 系统可使用 Zadig 工具）
- 空白微控制器：若 ATmega328P 为新芯片或空白芯片，需在引脚 9 和 10（XTAL1/XTAL2）连接外部 16 MHz 晶振及两个 22pF 电容（Uno R3 板上未预装时）
- 供电检查：确保目标板在编程过程中持续供电（通过 USB 或 VIN 引脚）
补充说明
- 为何需要烧录引导程序：引导程序使 Arduino Uno R3 能通过 USB 与 Arduino IDE 通信以上传草图。缺少引导程序则开发板无法响应 USB 上传指令
- 引导程序类型：Uno R3 使用 Optiboot 引导程序，该程序体积紧凑且相比旧版引导程序支持更快速的上传
- 更换微控制器：若需更换 ATmega328P，请确认使用 ATmega328P-PU（DIP 封装）以匹配 Uno R3 的插座。SMD 版本需进行高阶焊接操作
- 替代工具：也可使用 AVRDUDE 或 PlatformIO 烧录引导程序，但 Arduino IDE 对初学者最为友好
若需任何步骤的详细说明或特定编程器的协助，请随时告知！