ATmega328のヒューズ初期化方法

概要

AtmelのAVRマイコンは、6本線のISP接続で簡単にファームウェアのダウンロード等が出来るが、
クロックソースを設定するヒューズビットの値を間違って書き込んだりすると、ISPでは回復するのが難しい事態に陥る事がある。
そこで、ヒューズリセッター(ヒューズ設定を出荷時状態に戻す)という装置を使用して復帰させる方法がある。
ここでは、Arduino-based AVR High Voltage Programmerをベースに、ヒューズリセッターを作成を記載する。

必要なもの

• ヒューズリセットしたいAVRマイコン(ATmega168 / 328)
• Arduino Uno
• 12[V]電源
• ブレッドボード
• NPNトランジスタ(2SC1815)
• 1[kΩ]抵抗 2本(R1, R4)
• 10[kΩ]抵抗 2本(R2, R3) ※トランジスタに合わせて1[kΩ]から10[kΩ]の間で調整する
• ジャンパーワイヤ

手順

まず、Arduinoに次のスケッチをダウンロードおよび解凍する。
ATmega168用 : ファイル:EZ HVFuse for ATmega168.zip
ATmega328用 : ファイル:EZ HVFuse for ATmega328.zip

次に、下図のように回路を作成する。

1. 回路の作成を終えた後、PCとArduino Uno、ブレッドボードと12[V]電源を接続する。
2. Arduino IDEを起動して、シリアルモニタを表示させる。
   シリアルモニタの下の設定は、CRのみ(改行なし以外なら他でも可)、9600[bps]を選択する。
3. [D]キーを押下後、[Enter]キーを押下して、ATmegaシリーズの検出を行う。
   検出に失敗した時は、12[V]電源とUSBケーブルを抜いて回路が正常に接続されているか確認する。
   
4. 検出に成功した時、ヒューズの規定値書込みコマンド[W]キーを押下すると(確認のために[Y]キーも押下)、出荷時のヒューズをATmegaシリーズに書き込む。
   
5. 最後に、[R]キーを押下して、ヒューズが正常に書き込まれているか確認する。
   

もし、Lock bitsが0xFF以外になっており、ヒューズ設定が書き込まれない場合、[C]キーを押下してATmega全体の初期化が出来る。
ただし、Lock bitsだけでなく、Flash ROMやEEPROMの内容も消去される。
この操作でヒューズビットの書き換えが出来るようになるので、再度、[W]キーを押下する。

その他、[L]、[H]、[E]、[K]キーを押下して、各ヒューズビットやLock Bitsの値を指定して書き込む事も出来る。

チップシグネチャ

全てのAVRマイクロコントローラは、デバイスを識別するために 3 バイトのシグネチャコードを備えている。
このコードの読み出しは、シリアルモードでもパラレルモードでも、デバイスがロックされていても可能である。

これらの3つのバイトは別々のアドレス空間に格納されている。
ATmega48 / 88 / 168 / 328 と ATmega48PB / 88PB / 168PB / 328PB ではデバイスシグネチャバイトに違いがある。

下表にATmegaのチップシグネチャを示す。

ATmegaマイコン	チップシグネチャ
ATmega8	0x1E9307
ATmega48 ATmega48A	0x1E9205
ATmega48PA	0x1E920A
ATmega88 ATmega88A	0x1E930A
ATmega88PA	0x1E930F
ATmega168A ATmega168A	0x1E9406
ATmega168P ATmega168PA	0x1E940B
ATmega168PB	0x1E9415
ATmega328	0x1E9514
ATmega328P	0x1E950F
ATmega328PB	0x1E9516