用ATtiny幫你的Arduino專案減肥!－DKBLOG

****** 本篇較適合有 Arduino 使用經驗的使用者參考，只要成功跑過範例就可以：） ******

前言

不知道用 Arduino Uno 做快速雛形製作的同好們，會否常常為了驅動或測試一個小電路、感應器或什麼的卻要勞師動眾使用 Arduino 板、麵包版、一堆跳線的有點麻煩又嫌手忙腳亂？要帶著 prototype 出去 DEMO 時用跳線偶爾會脫落、不穩定？要將 prototype 塞進其他裝置內時會否覺得空間不夠用？筆者也曾經使用較小的 Arduino Pro Mini、Arduino Nano、Arduino FIO 等，但其實仍然稍嫌麻煩，且那小小的一片可是又要花近一千元去購買(買著買著到最後就會像筆者一樣驚覺身上有 17 片各種 Arduino)。

常有上述困擾的人或許早有自己的解決方案，筆者是最近突然想將整個 Arduino 專案縮小，又不想花太多 effort 移轉到別的平台，於是找到了 ArduinoISP 配 ATtiny45 的方式。用 ATtiny 這個小控制器的好處是，prototyping 時可以在一般 Arduino 上工作，直到寫完 sketch 並確認了電路 layout 及想用的 input output 之後，將同一份 Arduino sketch 上傳到 Attiny，再將線重新拉到 Attiny 的 pin 上就移轉成功了！對於開發、快速縮小化來說是非常有效率的。

ATtiny45 共有八隻腳，扣掉 VCC、GND、RESET 共有五個腳位可供 IO 使用，根據 DATASHEET 這五個 PIN 其實很好用，包含三個 Analog Input 和兩個 PWM Output，個人覺得要用來 DEMO 一些小互動而言非常夠用。

ATtiny的工作電壓從 2.7-5.5V 皆可，因此從 Arduino 傳 sketch 進去 ATtiny45 就由 Arduino 上的 5V 供電即可。當 ATtiny45 獨立運作下，直接餵給他一般手機電池或自行車燈電池的電也能正常運作 (約3.7V)。

ATtiny45 和 ATtiny85 工作時脈、CPU、輸入輸出腳位(IO)基本上都相同，最大的差異根據製造商 Atmel 網站上所述應該在於 flash 記憶體的差別(前者為4KB後者為8KB)，基本上不要太過複雜的驅動，在一般需求的 sketch 都夠用(Arduino 比較早期使用 ATmega168 有16KB flash)。

總結以上，在開始一個 ATtiny45/85 微型專案時，需要注意他跟 Arduino 比較起來有以下限制：

限制一：有限的輸入輸出，兩組 Digital ouput(PWM) 與三組 Analog input。

限制二：記憶體，ATtiny45 只有 4096 bytes 的 flash memory，85 則是 8192 bytes。

限制三：僅支援部分 Arduino 函式 (Arduino v0.X)，包含以下：

pinMode()
digitalWrite()
digitalRead()
analogRead()
analogWrite()
shiftOut()
pulseIn()
millis()
micros()
delay()
delayMicroseconds()

Arduino 1.0 後之版本支援以下函式：

pinMode()
digitalWrite()
digitalRead()
analogRead()
analogWrite()
shiftOut()
pulseIn()
millis()
micros()
delay()
delayMicroseconds()
SoftwareSerial

開始用 ATtiny 開發小專案囉！

首先你需要確認手邊有：

一片 Arduino Uno 或 Duemilanove (板子上的控制器需是 ATmega328，舊版的 ATmega168 不適用)
一顆 ATtiny45 或 ATtiny85
一顆 10 uF 電容
麵包板
跳線

讓 Arduino 能認識 ATtiny44/45/84/85

請下載此外掛 (Arduino 1.0 前版本用 | 1.0 後版本用) 2013.05.17 updated: (arduino-tiny library 支援 Attiny24/25/44/45/84/85 and more)
找到 Arduino 安裝路徑，將壓縮檔內的東西複製到 Arduino/hardware 資料夾中 (若沒有則自己新建一個)
重新打開 Arduino 程式

以 ATtiny45 為例，

以 ATtiny 微控制器上有凹槽 (或一個小洞) 朝上來看，依逆時針有八個針腳，第一為 Reset、第二為 Pin3、第八為 VCC+，依此類推。

讓 Arduino 板變身為可以 program ATtiny 的角色

我們要用 Arduino 板子 program ATtiny45 或 ATtiny85，首先我們需要將 Arduino 轉職成為 “in-system programmer” (ISP)：

執行 Arduino 程式
從選單中的範例 (example) 中開啟 ArduinoISP sketch 範例。
選擇正確的 board 和 serial port。
上傳 ArduinoISP sketch。

連接 Arduino 板與 ATtiny

我們可以依照下面的圖示去拉 Arduino 與 ATtiny 之間的跳線。我們也需要在 Arduino 板上的 reset 與 ground 間放置一顆 10uF 電容 (長腳為正，插在 reset 腳位)。

Screen-shot-2011-06-06-at-1.46.39-PM
(圖片來源: MIT High-low Tech Website)

腳位的連接方式如下：

將ATtiny Pin 2 (7) 接到 Arduino Pin 13
將ATtiny Pin 1 (6) 接到 Arduino Pin 12
將ATtiny Pin 0 (5) 接到 Arduino Pin 11
將ATtiny Reset (1) Pin 接到 Arduino Pin 10

當然，需要幫 ATtiny 供電已讓他運作，

將 ATtiny 的 VCC+ (8) 接到 Arduino Pin 5V
將 ATtiny 的 -GND(4) 接到 Arduino Pin GND

在 ATtiny45/85 上寫程式

接著我們能透過 Arduino 為 ISP 的角色上傳程式到 ATtiny45/85：

從選單中打開 Blink sketch 範例，
將範例中的 pin numbers 由13 改成 0 (ATtiny 的 pin0，即逆時針第五個腳位)。
從工具 (Tools) -> 板子 (Board) 清單中選“ATtiny45 (w/ Arduino as ISP)” 或 “ATtiny85 (w/ Arduino as ISP)” 。
點選上傳。

你可能會被警示以下訊息，但不用緊張，你的程式還是成功地被傳入 ATtiny 中了！

avrdude: please define PAGEL and BS2 signals in the configuration file for part ATtiny45
avrdude: please define PAGEL and BS2 signals in the configuration file for part ATtiny45

現在，你可以將 LED 長腳(+) 連接到 ATtiny 的 pin0 (5)，短腳(-) 與 ATtiny 共地接回 Arduino 的 GND，就能看到 LED 在閃爍囉！

筆者也順手作了一個簡易精美(?)電容感應板(電容感應製作可參考這)。