Sollten Sie die mitgelieferte main-Funktion oder die USB-Logik Ihres Chips überschrieben haben, ist noch nicht aller Tage Abend. Der Chip reagiert zwar nicht mehr wie erwartet am USB-Anschluß, ist aber noch voll funktionsfähig. Wir müssen lediglich wieder ein Programm mit funktionierender USB-Ansteuerung hineinschreiben.

Reset der Chips per Hardware

Die Mikrochips verfügen über die eingebaute Funktionalität, den internen Programmspeicher (das Flash) neu zu beschreiben. Dies geschieht über elektrische Ansteuerung sechs bestimmter Kontakte nach der ISP-Methode. Eine zweite Methode, die High-Voltage (HV) Programmierung mit 12V, steht uns nur im Prinzip zur Verfügung, da wir dafür fast alle 32 Beinchen des Chips verdrahten müßten, was sich dann wirklich nicht mehr lohnt. Die hier vorgestellte Methode ist dagegen machbar und lehrreich.

Ohne Gewähr

Die folgenden Anweisungen sind nur beispielhaft, und Sie handeln auf eigene Verantwortung. Ihr Risiko ist allerdings vertretbar und soll Sie nicht davon abhalten, hier viel auszuprobieren: Vier Dollar (oder acht, oder zwölf...) sind ein guter Preis für die neu erworbenen Fähigkeiten.

Das ISP Konzept

Das Programm im Chip läßt sich durch elektrische Ansteuerung sechs bestimmter Beinchen nach bestimmten Protokollen neu aufspielen. Wir verwenden hierzu die ISP-Konvention, kurz für In-System Programmierung. Dazu brauchen wir

• elektrischen Zugriff auf die sechs Anschlüsse von +5V bis MI auf der einen Seite der Platine,
• einen ISP-Programmer (oder einen Mikrokontroller, der entsprechend programmiert ist),
• eine sechspolige Verbindung zwischen den Anschlüssen des Programmers und den namensgleichen der Platine.

Im Prinzip koennten Sie sogar einen weiteren unserer Chips als ISP-Programmer programmieren, um einen (oder mehrere) andere zu retten. Am Schluss muss dieser letzte nur wieder USB-programmierbar gemacht werden.

Den elektrischen Zugriff konstruieren wir beispielsweise wie folgt.

Flashen eines Chips per ISP

Wir stecken den betroffenen Chip aus und den ISP-Programmer in unseren Computer ein. Dann ändern wir in den Optionen der Arduino-Umgebung den Programmer auf das entsprechende Programmer-Modell. Wenn man keinen ISP-Programmer kaufen möchte, sondern einen anderen Mikrokontroller mit dem ISP-Programmier-Programm beschrieben hat, ist die Option "Arduino as ISP". Es ist nicht schwer, im Quellcode des ISP-Programmers (als Beispiel in der Arduino-Entwicklungsumgebung mitgeliefert) die Nummern der zu verwendenden Beinchen anzupassen.

Wir verbinden nun die sechs Anschlüsse des Programmers mit den gleichnamigen Anschlüssen der Platine, die wir wiederbeleben wollen. Es bietet sich an, hier eine Buchsenleiste auf die seitliche Sechserreihe zu löten, dann kann man dort Drähte einstecken und nach dem Programmieren wieder abziehen. Wenn man ein Arduino-Board als Programmer nutzt, sucht man sich die richtigen sechs Positionen in seinen Buchsenleisten zusammen. Die Verdrahtung ist logisch 1:1 (es werden keine Leitungen überkreuzt).

Das genutzte Protokoll ist SPI, wobei die SCK-Leitung das Taktsignal vermittelt, MO steht für MOSI, also Master Out Slave In, somit wird dieses Signal zwischen beiden Seiten verbunden, denn ein Chip hat die eine Rolle und der andere die andere. Gleiches gilt für MI, kurz für MISO. Die anderen drei Leitungen verbinden Plus (+5V), Minus (GND) und den Reset-Pin (RST). Bei letzterem ist eine Besonderheit, dass der Reset-Ausgang des Programmers nicht dem eigenen Reset-Eingang entspricht, sondern nach dem Reset-Eingang des Ziel-Chips benannt ist, mit dem er verbunden wird.

Nun klickt man in der Arduino-Umgebung auf Burn Bootloader. Dies schreibt über ISP eine funktionierende USB-Logik und ein Blink-Programm in den Chip. Danach kann man den Programmer und die Verkabelung wegpacken und der Chip funktioniert wieder am USB-Anschluß, als wäre nichts gewesen.