USBasp-Brenner für ATMEL Prozessoren für AVRDUDE oder ... - Df1ty

Schoch - Elektronik 

Klaus Dieter Schoch 

USBasp-Brenner für ATMEL Prozessoren 

für 

AVRDUDE oder BASCOM 

Klaus Dieter Schoch 2008 

Stand 1. Quartal 12 

www.df1ty.de 

Diese Anleitung beruht auf einer Veröffentlichung von Thomas Fischl 

www.fischl.de 

Schoch-Elektronik 


Mozartstraße 43 

74653 Künzelsau 

www.df1ty.de oder www.shop.df1ty.de

Inhaltsverzeichnis 



1.Vorwort .....................................................................................................................3 

2.Der USBasp Brenner....................................................................................................3 

3.Schaltungsbeschreibung...............................................................................................3 

4.Hardwareaufbau..........................................................................................................4 

5.Firmware....................................................................................................................4 

6.USB Treiber................................................................................................................6 

7.AVRDUDE ..................................................................................................................6 

7.1 Zielschaltung brennen..........................................................................................6 

7.2 Bekannte Probleme..............................................................................................7 

7.3 Andere Prozessoren.............................................................................................7 

8.Stromlaufplan.............................................................................................................8 

9.Bestückungsplan.........................................................................................................9 

10.Bekanntes Problem....................................................................................................9 

11.Stückliste................................................................................................................10 

12.Autor......................................................................................................................10 

13.Literaturangaben.....................................................................................................10 

14.Bauteile..................................................................................................................11 

14.1 Leuchtdioden...................................................................................................11 

14.2 IC...................................................................................................................11 

14.3 Widerstände....................................................................................................11 

14.4 Dioden............................................................................................................12 

14.5 Kondensatoren und Elektrolyt-Kondensatoren (Elkos)...........................................12 

14.6 Bohrloch-Durchmesser (Vorschlag).....................................................................12 

15.Betriebsbedingungen................................................................................................13 

16.Sicherheitshinweis...................................................................................................14 






1. Vorwort 



Immer mehr Computer, ganz vorne die Laptops verfügen weder über eine parallele noch 

serielle Schnittstelle. Somit können die bekannten Brenner für ATMEL AVRs nicht mehr 

verwendet werden. Der hier vorgestellte USBasp-Brenner löst dieses Problem 

hervorragend. 

2. Der USBasp Brenner 

Der Brenner wird auf einer ca. 50 x 80mm große Leiterplatte (¼ Europakarte) 

aufgebaut. Die Daten sowie die Spannungsversorgung werden über eine Standard USB 

Buchse (B) eingespeist. Eine zusätzliche Spannungsversorgung ist normalerweise nicht 

erforderlich jedoch über den ISP Wannenstecker möglich (Siehe hierzu Jumper) 

Über den 10 poligen Wannenstecker (ISP) werden die Daten in den Prozessor, welcher 

dabei in der Schaltung verbleiben kann, übertragen. 

Funktion 

• Arbeitet unter verschiedenen Plattformen (Linux, Mac OS X und Windows sind 

getestet) 

• Kein spezieller Controller oder SMD Komponenten erforderlich 

• Programmiergeschwindigkeit bis zu 5kBytes/sec 

• SCK Option unterstützt Anwendungen mit kleiner Taktgeschwindigkeit (< 

1,5MHz). 

Softwarelizenz 

Die USBasp Software wird unter der GNU GPL Version 2 vertrieben (siehe unter 

"firmware/usbdrv/License.txt" für weitere Details). 

Der Autor verlangt ausschließlich Gebühren für das Brennen der Software, 

nicht für die Software selbst. 

3. Schaltungsbeschreibung 

Die komplette Schaltung ist auf einer ca. 50 x 80mm großen einseitigen Leiterplatte 

aufgebaut. (¼ Europakarte) 

Alternativ kann statt des beschriebenen ATMEGA8 auch ein ATMEGA48 verwendet 

werden. 

Die vom PC kommenden Daten werden im ATMEGAxx aufbereitet und am 10 poligen 

ISP Stecker zur Verfügung gestellt. Der ATMEGA wird mit einem 12 MHz Quarz getaktet. 

Als optische Anzeigen dienen 3 LED: 

• LED grün = Betriebsanzeige 

• LED rot = Zielschaltung wird geschrieben oder gelesen 

• LED gelb = Schaltung arbeitet ordnungsgemäß 








Außerdem besitzt die Schaltung 3 Jumper: 

• JP1 = Externe Spannungsversorgung über PIN2 des ISP Steckers 

• JP2 = Flaschen des ATMEGA über den ISP Stecker 

• JP3 = Lower clock für Taktfrequenzen der Zielschaltung von < 1,5 MHz 

4. Hardwareaufbau 

Nach dem Bohren der Leiterplatte erfolgt die Bestückung in folgender Reihenfolge mit den 

genannten Bohrdurchmessern: 

• Widerstände 0,8mm 

• Kondensatoren 0,8mm 

• LEDs 0,8mm 

• Quarz 0,7mm 

• Jumper 0,9mm 

• Buchsen (USB und Wannenstecker) 0,9mm 

• Prozessor (ATMEGA8 oder ATMEGA48) 0,8mm 

Prüfen Sie als nächstes, ob keine Lötpunkte vergessen wurden oder Lötbrücken 

vorhanden sind. 

5. Firmware 

Lizenz: Die USBasp Firmware wird unter den Bedingungen von GNU GPL Version 2 (siehe 

unter "firmware/usbdrv/License.txt" für Details) vertrieben. 

Die benötigte Firmware und Treiber finden Sie auf meiner Homepage oder unter 

www.fischl.de. 

Dem Prozessor, welcher sich auf der Leiterplatte befindet muss jetzt noch gesagt werden, 

was er zu tun hat – sprich – er muss geflasht werden. 

Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten: 

• Der Komplettbausatz enthält alle Bauteile, auch den fertig geflashten ATmega8 

• Der ATmega8 ist auch einzeln erhältlich, natürlich fertig geflasht 

• Sie flashen die Firmware selbst in den ATmega8. Dazu benötigen Sie einmalig 

einen zweiten Brenner. Hier bietet sich ein einfacher Parallelport-Brenner mit der 

Software PonyProg an. Einen Brenner für die serielle oder parallele 

Schnittstelle in verschiedenen Varianten bietet der Autor auf seiner Homepage 

an. 

Wenn sie den ATmega8 selbst flashen wollen gehen Sie bitte wie im Folgenden beschrieben 

vor: 








• Schließen Sie einen Brenner seriell oder parallel an den PC an 

• Verbinden Sie den Brenner mit dem USBasp-Brenner über den 10 poligen 

Wannenstecker (ISP) 

• Stecken Sie den Jumper JP2 (Flashen) 

• Sollte die grüne LED auf dem USBasp-Brenner nicht leuchten, stellt der 

Brenner nicht die erforderliche Spannung zu Verfügung. Prüfen Sie, ob beim 

Stecken des Jumper JP1 die LED leuchtet. Sollte dies nicht der Fall sein, 

verbinden Sie den USBasp-Brenner über die USB Schnittstelle mit dem PC. 

Jetzt muss die grüne LED brennen. 

• Brennen Sie die Firmware z.B. mit dem Programm PonyProg in den ATMEGAxx 

• Laden Sie das File: 

• für den Atmega8 

„usbasp.2007-10-23/bin/firmware/usbasp.atmega8.2007-10-23.hex“ 

oder 

• für den ATMEGA48 

„usbasp.2007-10-23/bin/firmware/usbasp.atmega48.2007-10-23.hex“ 

Setzen Sie anschießend die FuseBits, wie in den folgenden Bildern gezeigt. 

Die folgenden Beispiele sind für einen ATMEAG8 

Ändern Sie die Werkseinstellung der FuseBits des ATMEGA8 wie im folgenden Bild 

ersichtlich: 

und Übertragen Sie diese Einstellungen in den Prozessor. Kontrollieren Sie die 

Einstellungen durch Auslesen der FuseBits. 

Informationen für Spezialisten: 






ATMEGA8 HFUSE=0xc9 LFUSE=0xef 

ATMEGA48 HFUSE=0xdd LFUSE=0xff 



• Entfernen Sie alle Jumper und trennen Sie die USB Verbindung. 

• Stellen Sie die USB Verbindung wieder her. Es muss jetzt sowohl die grüne als 

auch die gelb LED brennen. 

6. USB Treiber 

• Windows wird jetzt melden, dass eine neue USB Hardware gefunden wurde. Den 

erforderlichen Treiber finden Sie auf meiner Homepage. Installieren Sie den 

Treiber welchen Sie unter usbasp.2009-02-28/bin/windriver/libusb_0.1.12.1 

finden.Wenn Windows meldet, dass dieser Treiber nicht 

Zertifiziert ist, ignorieren Sie die Meldung. 

• Hat alles funktioniert, leuchtet jetzt die grüne sowie die gelbe LD. 

7. AVRDUDE 

AVRDUDE (http://www.nongnu.org/avrdude/) ist eine Programmiersoftware für 

Atmel AVR Controller. 

Funktionen unter anderem: 

• Übertragen von Programmcode in den Flash-Speicher 

• Auslesen von ungeschützten Codes aus dem Flash 

• Setzen und Lesen von Fuse- und Lockbits 

• Schreiben und Lesen des EEPROMs 

Das Programm ist unter MS-Windows (Cygwin nicht erforderlich), Linux, BSD, Solaris 

und Mac OS X lauffähig. Die Version für MS-Windows ist im WinAVR-Paket 

enthalten. Der Quellcode ist frei verfügbar (Lizenz beachten). 

AVRDUDE-Funktionen werden über Kommadozeilenparamter gesteuert. Eine Installation 

erübrigt sich. Nach dem Entpacken kann die Software sofort genutzt werden. 

7.1 Zielschaltung brennen 

Für das Übertragen eine Hex-Datei in die Zielschaltung verbinden Sie den USBasp- 

Brenner mit der Zielschaltung. 

Je nach Bedarf setzen Sie den Jumper JP1 um die Zielschaltung über den USBasp- 

Brenner zu versorgen. Sollte die Zielschaltung mit einer Taktfrequenz von < 1,5MHz 

betrieben werden stecken Sie auch den Jumper JP3 

• Wechseln Sie in den DOS-Modus 

• Gehen Sie in das „BIN“ Verzeichnis in welchem Sie die Datei AVRDUDE.EXE 

finden 








• Geben Sie folgende Befehlszeile ein: avrdude -c usbasp -p atmega8 -U 

flash:w:main.hex 

• Sollte der Prozessor in der Zielschaltung kein Atmega8 sein geben Sie den 

eingesetzten Prozessor an z.B at90s2313. 

• Sollte ihre Datei nicht den Namen main.hex haben, geben Sie den von Ihnen 

benutzten Namen ein. 

• Das Brennen läuft nun vollautomatisch ab, die rote LED leuchtet in dieser Zeit. 

7.2 Bekannte Probleme 

An meinem Toshiba PC wurde der USBASP-Brenner zwar am USB 1.0 erkannt, der 

Treiber ließ sich jedoch nicht installieren. Mit USB 2.0 gab es keine Probleme! 

7.3 Andere Prozessoren 

Möchten Sie einen Prozessor brennen und wissen nicht, was Sie angeben müssen. 

Geben Sie einfach avrdude -p ? ein und Sie erhalten eine Übersicht über die 

brennbaren Prozessoren. 






8. Stromlaufplan 








9. Bestückungsplan 

10.Bekanntes Problem 



Bei der Verwendung eines ATMega8 der neuesten Generation (Aufdruck z.B. 1045) 

haben diverse USB-Schnittstellen Erkennungsprobleme da laut Datenblatt der Lo-Pegel 

der Ausgangspins um 0.3V höher ist. 

Die Lösung ist der Einbau einer Diode, um den Massepunkt anzuheben. 

Dies ist bei meinen Leiterplatte ab Version 1.1 berücksichtigt. 






11.Stückliste 

12.Autor 



Geliefert Menge Wert Device Bauteile 

Klaus Dieter Schoch E-Mail Kontaktformular der Homepage 

Mozartstraße 43 Home www.schoch-elektronik.de 

74653 Künzelsau Shop www.shop.df1ty.de 

13.Literaturangaben 

Thomas Fischl www.fischl.de 

2 27p RM 2,5 C1, C2 

1 100n RM 5 C3 

1 10uf/63 RM 2,5 C4 

2 68R RM 10 R6, R7 

1 270 RM 10 R3 

3 1k RM 10 R4, R5, R8 

1 1k5 RM 10 R2 

1 10k RM 10 R1 

1 1N4148 RM 7,5 D1 

2 Z-Diode 3V6 RM 10 D2, D3 

1 12MHz Quarz Q1 

1 ATMEGA8 mit Firmware IC1 

1 USB-B-H 

externe 

Spannung, 

flashing, lower 

USB-B-H X1 

1 clock 

1 x 6 JP1, JP2, JP3 

1 gelb LED3MM LED2 

1 grün LED3MM LED3 

1 rot LED3MM LED1 

1 Wannenstecker 10 polig SV2 

1 LP30054 Leiterplatte V1.1 

2 Pfosten 10 polig 

1 Kabel Flachband 10 polig 30cm 






14.Bauteile 

14.1 Leuchtdioden 



Bei der Bestückung der Leuchtdioden ist auf die Polung zu achten. Sie verfügen 

über eine Anode (Pluspol) und eine Kathode (Minuspol), wobei der längere 

Anschlussdraht den Pluspol und der kürzere Anschlussdraht den Minuspol darstellt. 

Auch hier ist bei der Montage auf den Aufdruck der Platine zu achten, da die 

Leuchtdiode nur richtig gepolt leuchtet und ansonsten beschädigt wird. 

14.2 IC 

Auch bei der Montage der ICs ist unbedingt auf die Pinbelegung zu achten, da die 

ICs bei falschem Einbau beschädigt werden. Die Einkerbung auf der Oberseite des 

ICs muss bei der Montage mit der Einkerbung des IC-Sockels und dem 

Bestückungsdruck der Platine übereinstimmen. 

14.3 Widerstände 

Zunächst muss ermittelt werden, welchen Wert jeder einzelne Widerstand besitzt, 

um ihn so anschließend an der richtigen Stelle auf der Platine platzieren zu 

können. Zur Ermittlung des Widerstandswertes kann der auf dem Widerstand 

aufgedruckte Farbcode dienen oder der Wert des Widerstandes kann mit Hilfe eines 

Vielfachmessgerätes mit integriertem Ohmmeter messtechnisch bestimmt werden. 

Zum Ablesen des Farbcodes wird der Widerstand so gehalten, dass sich der 

goldfarbene Toleranzring auf der rechten Seite des Widerstandskörpers befindet. 

Die Farbringe werden dann von links nach rechts abgelesen. 






14.4 Dioden 



Im Gegensatz zu den Widerständen ist der Typ der Dioden auf deren Gehäuse 

aufgedruckt. Für die Montage der Dioden ist es ebenso ratsam wie für die 

Widerstände, deren Anschlussdrähte entsprechend dem Rastermaß rechtwinklig 

abzubiegen und in die für die Diode vorgesehenen Bohrungen zu stecken. 

Beachten Sie dabei unbedingt die Polarität der Diode (schwarzer Kathodenstrich 

der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine 

übereinstimmen) 

14.5 Kondensatoren und Elektrolyt-Kondensatoren (Elkos) 

Ähnlich wie bei den Dioden ist der Wert der Kondensatoren bzw. Elektrolyt- 

Kondensatoren auf dem Bauteil aufgedruckt. Im Gegensatz zu Kondensatoren ist 

bei Elektrolyt-Kondensatoren unbedingt auf deren Polung zu achten. Je nach 

Hersteller besitzen Elektrolyt-Kondensatoren unterschiedliche Kennzeichnungen 

ihrer Polarität. Einige Hersteller kennzeichnen den Pluspol mit „+“, andere dagegen 

den Minuspol entsprechend mit „-“. Bitte achten Sie darauf, dass die Polarität des 

Elektrolyt-Kondensators mit der Angabe der Polarität des Bestückungsdruckes auf 

der Platine übereinstimmt. 

14.6 Bohrloch-Durchmesser (Vorschlag) 

Bauteil Bohrloch in mm 

Diode z.B. 1N4148 0,8 

Diode z.B 1N4001 0,9 

Kondensator 0,7 - 0,8 

Widerstand 0,7 

IC 0,7 

IC- Sockel (gedreht) 0,7 

Nullkraft-Sockel 1,0 

LED 0,6 

Sub-D 0,6-0,7 

Befestigung SUB-D 3,0 

Wannenstecker 0,9 

Transistor TO92 0,6 

USB Buchse 0,7 

USB Buchse Befestigung 2,0 






15.Betriebsbedingungen 



• Der Betrieb der Baugruppe darf nur an der dafür vorgeschriebenen Spannung erfolgen. 

• Die Betriebslage des Gerätes ist beliebig. 

• Es ist unbedingt auf die Einhaltung, der in dieser Anleitung angegebenen technischen 

Daten zu achten. Das Überschreiten dieser Werte kann zu Schäden am Gerät oder 

Verbraucher führen. 

• Die zulässige Umgebungstemperatur (Raumtemperatur) darf während des Betriebes 0°C 

und 40°C nicht unter-, bzw. überschreiten. 

• Das Gerät ist für den Gebrauch in trockenen und sauberen Räumen bestimmt. 

• Bei Bildung von Kondenswasser muss eine Akklimatisierungszeit von bis zu 2 Stunden 

abgewartet werden. 

• Schützen Sie diesen Baustein vor Feuchtigkeit, Spritzwasser und Hitzeeinwirkung! 

• Das Gerät darf nicht in Verbindung mit leicht entflammbaren und brennbaren 

Flüssigkeiten verwendet werden! 

• Baugruppen und Bauteile gehören nicht in Kinderhände! 

• Die Baugruppen dürfen nur unter Aufsicht eines fachkundigen Erwachsenen oder eines 

Fachmannes in Betrieb genommen werden! 

• In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften des Verbandes der 

gewerblichen Berufsgenossenschaften für elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu 

beachten. 

• In Schulen, Ausbildungseinrichtungen, Hobby- und Selbsthilfewerkstätten ist das 

Betreiben von Baugruppen durch geschultes Personal verantwortlich zu überwachen. 

• Betreiben Sie die Baugruppe nicht in einer Umgebung, in welcher brennbare Gase, 

Dämpfe oder Stäube vorhanden sind oder vorhanden sein können. 

• Falls das Gerät einmal repariert werden muss, dürfen nur Original-Ersatzteile verwendet 

werden! Die Verwendung abweichender Ersatzteile kann zu ernsthaften Sach- und 

Personenschäden führen! 

• Eine Reparatur des Gerätes darf nur vom Fachmann durchgeführt 

• werden! 

• Dringt irgendeine Flüssigkeit in das Gerät ein, so könnte es dadurch beschädigt werden. 

Sollten Sie irgendwelche Flüssigkeiten in, oder über die Baugruppe verschüttet haben, so 

muss das Gerät von einem qualifizierten Fachmann überprüft werden. Alle 

Verdrahtungsarbeiten dürfen nur im spannungslosen Zustand ausgeführt werden. Im 

Zweifelsfalle sind unbedingt Rückfragen bei Fachleuten, Sachverständigen oder den 

Herstellern der verwendeten Baugruppen notwendig! 






16.Sicherheitshinweis 



Beim Umgang mit Produkten, die mit elektrischer Spannung in Berührung kommen, müssen 

die gültigen VDE-Vorschriften beachtet werden, insbesondere VDE 0100, VDE 0550/0551, 

VDE 0700, VDE 0711 und VDE 0860. 

• Vor Öffnen eines Gerätes stets den Netzstecker ziehen oder sicherstellen, dass das Gerät 

stromlos ist. 

• Bauteile, Baugruppen oder Geräte dürfen nur in Betrieb genommen werden, wenn sie 

vorher berührungssicher in ein Gehäuse eingebaut wurden. Während des Einbaus müssen 

sie stromlos sein. 

• Werkzeuge dürfen an Geräten, Bauteilen oder Baugruppen nur benutzt werden, wenn 

sichergestellt ist, dass die Geräte von der Versorgungsspannung getrennt sind und 

elektrische Ladungen, die in den im Gerät befindlichen Bauteilen gespeichert 

• sind, vorher entladen wurden. 

• Spannungsführende Kabel oder Leitungen, mit denen das Gerät, das Bauteil oder die 

Baugruppe verbunden ist, müssen stets auf Isolationsfehler oder Bruchstellen untersucht 

werden. 

• Bei Feststellen eines Fehlers in der Zuleitung muss das Gerät unverzüglich aus dem 

Betrieb genommen werden, bis die defekte Leitung ausgewechselt worden ist. 

• Bei Einsatz von Bauelementen oder Baugruppen muss stets auf die strikte Einhaltung der 

in der zugehörigen Beschreibung genannten Kenndaten für elektrische Größen 

hingewiesen werden. 

• Wenn aus einer vorliegenden Beschreibung für den nicht gewerblichen Endverbraucher 

nicht eindeutig hervorgeht, welche elektrischen Kennwerte für ein Bauteil oder eine 

Baugruppe gelten, wie eine externe Beschaltung durchzuführen ist oder welche externen 

Bauteile oder Zusatzgeräte angeschlossen werden dürfen und welche Anschlusswerte 

diese externen Komponenten haben dürfen, so muss stets ein Fachmann um Auskunft 

ersucht werden. 

• Es ist vor der Inbetriebnahme eines Gerätes generell zu prüfen, ob dieses Gerät oder 

Baugruppe grundsätzlich für den Anwendungsfall, für den es verwendet werden soll, 

geeignet ist! 

• Im Zweifelsfalle sind unbedingt Rückfragen bei Fachleuten, Sachverständigen oder den 

Herstellern der verwendeten Baugruppen notwendig! 

• Bitte beachten Sie, dass Bedien- und Anschlussfehler außerhalb unseres Einflussbereiches 

liegen. Verständlicherweise können wir für Schäden, die daraus entstehen, keinerlei 

Haftung übernehmen. 

• Bereits aufgebaute Bausätze sind vom Umtausch ausgeschlossen. 

• Bei Installationen und beim Umgang mit Netzspannung sind unbedingt die VDE- 

Vorschriften zu beachten. 

• Geräte, die an einer Spannung ³ 35 V betrieben werden, dürfen nur vom Fachmann 

angeschlossen werden. 

• In jedem Fall ist zu prüfen, ob der Bausatz für den jeweiligen Anwendungsfall und 

Einsatzort geeignet ist bzw. eingesetzt werden kann. 

• Die Inbetriebnahme darf grundsätzlich nur erfolgen, wenn die Schaltung absolut 

berührungssicher in ein Gehäuse eingebaut ist. 

• Sind Messungen bei geöffnetem Gehäuse unumgänglich, so muss aus Sicherheitsgründen 

ein Trenntrafo zwischengeschaltet werden, oder, wie bereits erwähnt, die Spannung über 

ein geeignetes Netzteil, (das den Sicherheitsbestimmungen entspricht) zugeführt werden. 

• Alle Verdrahtungsarbeiten dürfen nur im spannungslosen Zustand ausgeführt werden.

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