前篇文章提到如果想要上傳 Arduino 程式碼到 ATtiny85 的晶片內的話，最直覺的方法就是透過『Arduino ISP』達成(將 Uno 硬體改成燒錄用韌體)，但畢竟想要更新功能時，都需要將此燒錄工具連接上目標板，稍嫌不方便，那是否有更方便的方法更新軟體呢？ 有！答案就是先預載 Bootloader 程式在晶片內，透過這樣的機制，就可以透過 Serial 連接或 USB 介面，直接將程式碼『傳到』晶片內更新，這篇就來分享如何透過 ATtiny85 USB 介面上傳程式的方法。

1. ATtiny85 USB發展板

先來提一下如果想要透過 USB 介面上傳 Code，JIMI哥建議可以直接買市面上已經設計好的硬體板來是用，原因有幾個：

1. USB 介面非常重視設計上的規範，包含走線間距、組抗等等參數，換句話說，如果自己用麵包板或洞洞板平台，搭配 USB 周邊線路與連接器焊接的話，第一個會遇到的問題就是傳輸速度與品質，也或者會…通訊不穩，這部分對我們初學者來說要盡量避開這樣不確定的問題。（不然會 Debug 到哭）
2. 價格因素：ATtiny85 USB 開發板的價格非常低廉，有時還會比單顆 DIP IC 更便宜，當然各家板廠的品質不一，不過如果以我們預計要使用的程式傳輸功能來說，應該都可勝任。（因為傳輸 Code 還是可以降速的)

目前在拍賣可以買到的 USB ATtiny85 發展板，大多是將 DigiStump 公司的產品- Digispark 進行修改，對應腳位相容，最早這個產品是在 Kickstarter 所集資的，特色是支援 Arduino IDE 軟體開發，提供了 6KB 左右的 Flash Memory可以儲存，最關鍵就是利用 ATtiny85 的 PB3、PB4 腳位周邊電路，搭配一個特別的 Bootloader，『模擬』出 USB 的通訊介面，並可直接使用 USB 介面更新軟體程式碼，有興趣的朋友可以到下列網址瞭解 digispark 的產品細節：https://digistump.com/wiki/digispark/tutorials/digispark，網址內同時提供該發展板的電路圖可以參考。(圖片源自https://s3.amazonaws.com/digispark/DigisparkSchematicFinal.pdf)

回到我們的主題，如果我們想要透過 USB 介面上傳 Arduino 程式，得完成幾個動作：

• 安裝 Digispark 硬體擴充庫到 Arduino IDE 內
• 下載專屬 Bootloader （Hex檔)
• 安裝 ATtiny85 發展板 Windows 驅動程式
• 透過燒錄器工具，燒錄 Bootloader 到 ATtiny USB 發展板

簡單一句話，目標就是要把 Bootloader 成功燒錄到目標板上，並安裝好對應的硬體擴充庫與驅動程式，後續就只需一條USB傳輸線，即可上傳程式碼。

2. 安裝Digispark硬體擴充庫

安裝 Digispark 的硬體擴充庫與之前的方法類似：

Step1: 打開 Arduino IDE，選擇『檔案』=>『偏好設定』，並在設定內加入 https://raw.githubusercontent.com/ArminJo/DigistumpArduino/master/package_digistump_index.json，按下確定。

Step2: 打開 『工具』=>『開發板』=>『開發板管理員』，搜尋 digispark 關鍵字，找到 digistump AVR Boards 進行套件安裝。

Step3： 點選 『工具』=>『開發板』=>『Digistump AVR Boards』，選擇 Digispark，確認安裝成功。

3. Bootloader與驅動程式下載安裝

有朋友不知道 Bootloader 是什麼嗎？JIMI哥稍為解釋一下，Bootloader 本質上就是就一種程式，通常會被預先燒錄在 MCU 內，它的作用在傳統的定義上就是『在當硬體啟動時，引導系統進入開機程序』，不過各種 Bootloader在不同的平台上功能都略有不同，我們預計要使用的這個 ATtiny Bootloader，各位可以把它當成是『將 ATtiny MCU 模擬成USB的裝置，並支援 USB介面上傳程式碼的功能』，應該會更好理解。只要我們先將這個程式預先燒錄在 ATtiny85 內，之後就可以準備一條USB線上傳，不用再準備一台燒錄器。

* 下載 micronucleus Bootloader

這個特別的 Bootloader 是由 micronucleus 團隊所寫的，完整的 Github 網址如下 https://github.com/micronucleus/micronucleus， 目前最新的韌體是v2.04版，雖然說已經是2019年版本，但JIMI哥自己試用了一陣子，穩定也沒啥問題，所以各位朋友可以直接下載對應版本的HEX燒錄檔（就是已經compile轉檔過），檔案名稱為 t85_default.hex，下載連結為 https://raw.githubusercontent.com/micronucleus/micronucleus/master/firmware/releases/t85_default.hex，存放在電腦後，接著來下載 windows 的驅動程式。

* 安裝Windows驅動程式

剛剛提到這個 Bootloader 會將 ATtiny 硬體板，模擬成一個USB裝置，為了能順利在電腦平台執行，當然就得幫這個『特殊的USB裝置』安裝專屬的驅動程式，micronucleus 的 Github 網站內，也提供專屬的 windows 驅動程式安裝檔，安裝的步驟如下：

Step1：進入 micronucleus 的 Github 網站，首先打包與下載完整的資料夾至電腦。

Step2：解開壓縮檔後，找到 windows_driver_installer 資料夾內的 zagid_2.1.2.exe，並點擊執行。

Step3：按下 『Device』=>『Load Preset Device』，並選擇目錄下面的 micronucleus.cfg 設定檔。

Step4：確定 driver 設定為 libusb-win32(v1.2.6.0) 後，選擇 Install Driver，順利完成安裝。

4. 燒錄Bootloader到ATtiny85

這個步驟就是將我們下載的 Bootloader Hex檔（燒錄用檔案）透過實體燒錄器燒錄到 ATtiny85 MCU，想要執行燒錄動作就要有燒錄器硬體與燒錄軟體，上篇我們已經將 Uno硬體『改裝』變成燒錄器，那燒錄軟體就可以用 Atmel 所提供的『Avrdude』這個工具來執行，Avrdude 是一套文字命令型的燒錄工具，如果先前已經安裝過 ArduinoIDE，這套工具就會被預設內建在 Arduino 的目錄底下，以 window 平台為例，avrdude.exe 這個檔案是放在 C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\tools\avr\bin 的目錄下，但這個工具的命令列參數真的有點複雜，我們這邊直接教大家怎麼燒錄就好，完整燒錄步驟如下：

Step1: 連接 Uno 燒錄器線路到 ATtiny85 開發板，腳位連接方式與先前文章類似，完整接線如下：（小提醒：uno 要當燒錄器的話，除了換成燒錄器韌體外，RESET腳位需要一個10uF的電容）

Step2：將先前下載的 t85_default.hex 與 燒錄用的設定檔 avrdude.conf（C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\tools\avr\etc\avrdude.conf ) 兩個檔案放入 C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\tools\avr\bin 的目錄下

Step3：將 Arduino Uno (已換成燒錄器韌體)透過 USB 連接上電腦，確認連接 PORT 編號。（JIMI哥的電腦是COM5，如果不知道如何查尋 COM 編號或將Uno轉換成燒錄器，可以參考這篇 如何透過 Uno 上傳 ATtiny85 ）

Step4：打開 Powershell，切換到 C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\tools\avr\bin 下，打入下面指令（命令中的COMx要改成我們電腦內的COM號碼）

./avrdude -C avrdude.conf -v -p attiny85 -c stk500v1 -P COM5 -b 19200 -U flash:w:t85_default.hex:i -U lfuse:w:0xe1:m -U hfuse:w:0xdd:m -U efuse:w:0xfe:m

之後看到一連串的燒錄提示訊息後就燒錄完成。

備註:  2021.4.28 在此特別感謝網友 Zoyam_Chuang 留言指出燒錄指令先前內容的筆誤（./arvdude…），目前在指令部分已修正成正確的版本（./avrdude…）😅。

5. 開始透過USB介面上傳

一切步驟就續後，此時將燒好 Bootloader 的 ATtiny 開發板透過 USB 連上電腦後，驅動程式將會自動安裝，待完成安裝後，再度開啟 ArduinoIDE，開啟上排視窗的『工具』，確認下列選項設定正確。（Clock一定要選16.5Mhz，不然USB會無法連上）

我們一樣透過簡單的 LED 閃爍程式來測試上傳功能，因為這個發展板是透過 PB3(P3)、PB4(P4) 腳位與 USB 連接，如果沒有特殊需求的話，可以先避開兩支腳位，至於 digispark 在 ArduinoIDE 怎麼定義IO腳位號碼呢？各位可以參考下面的網址：http://digistump.com/wiki/digispark/tutorials/basics，原則就是發展板上的 P0 就是 D0，P1 就是D1，因為這塊發展板 P1 已經內建LED，所以我們這次改用 P1 腳位進行 LED GPIO控制即可：

而LED程式碼如下：

void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(1, OUTPUT);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(1, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                       // wait for a second
  digitalWrite(1, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                       // wait for a second
}

一切確定OK後，這裡有個特殊機制需要注意！！！

程式要上傳前，請先不要將開發板USB連接上電腦！！所以此時先直接按下 IDE 左上方的『上傳』按鈕，待程式 compile 完成後，下方的訊息列就會提示 在60秒內插上 USB 裝置，此時再將 ATtinyUSB 開發板插入，LED的程式碼就會開始上傳～

程式上傳完成後應該就可以看到LED開始閃爍！

小提醒：如果沒有看到提示訊息的話，可以再次確認一下 Arduino IDE『檔案』=>『偏好設定』內的『顯示詳細輸出』上傳要打開。

6. 結語

這次分享 ATtiny 發展板如何透過 USB介面更新程式，雖然第一次燒錄 Bootloader 的過程步驟有點繁瑣，不過只要順利燒錄後，之後就可以透過 USB 上傳程式，其實還是挺方便的，JIMI哥 個人是建議朋友如果要採用ATtiny85 這個 Solution 時，就選購有 USB 介面的吧！隨插即用，省去燒錄器麻煩，甚至購買已經預燒Bootloader 的發展板，畢竟省時且快速開發才是我們用 Arduino 的最大原因！～ 😉 今天的內容就到這邊，如果在實驗上有遇到任何問題，歡迎在下面留言給我～

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