AVRマイコンATMEGA328P-PUへのブートローダの書込み方法について検討してみました。
基板組込時に不可欠な部品と価格デバッグが完了した多くの場合、基板組込に不可欠な部品は以下のとおりです。
（１）AVRマイコンATMEGA328P-PU 1個 小計￥250
（２）クリスタル（水晶発振子）１６ＭＨｚ 1個 小計￥30
（３）コンデンサー 22pF 2個 小計￥20
合計￥300と安価となります。
AVRマイコンATMEGA328P-PUへのブートローダ書込みの必要性Arduino UNOでAVRマイコンATMEGA328P-PUにスケッチを書き込むには、あらかじめAVRマイコンATMEGA328P-PUへブートローダを書込む必要があります。
あらかじめブートローダを書込み済みのAVRマイコンATMEGA328P-PUもあるそうですが、￥250のAVRマイコンATMEGA328P-PUには書き込まれていませんでした。
AVRマイコンATMEGA328P-PUへのブートローダの書込み方法参照アドレスUsing an Arduino as an AVR ISP (In-System Programmer)
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoISP
このチュートリアルでは、AVRのISP（インシステムプログラマ）としてArduinoのボードを使用する方法について説明します。
これは、AVRにブートローダを書き込むためにボードを使用することができます（たとえば、Arduinoのに使用されるATmega168またはATmega328）。
この例のコードは、ランドールボーンによってメガISPのファームウェアに基づいています。
手順
AVRにブートローダを書き込むためにArduinoボードを使用するには、いくつかの簡単な手順に従う必要があります。
（１）Arduinoボードに「スケッチの例」の「ArduinoISP」ファームウェアをオープンしてください。
（２）Arduino 1.0での注意：ArduinoISPコードに小さな変更を加える必要があります。
heartbeat() function で "delay(40);" を "delay(20);"に変更します。
（３）使用しているボードに対応してツールメニューのボードの項目とシリアルポートメニューを選択してください。（ボードはプログラムされていません。）
（４）ArduinoISPスケッチを書き込みます。
（５）下の図に示すようにターゲットとArduinoボードを配線します。
（Arduino Unoの注意：resetとgroundとの間に10μFのコンデンサを追加する必要があります。）
（６）メニューのツールのブートローダーを書込みたいボードに対応ボードメニューを選択します。（プログラマとして使用していないボード）詳細については、environmentページでボードの説明を参照してください。
（７）メニュー、ツール、書込み装置のArduino as ISP を選択します。
（８）ツール、ブートローダを書き込むコマンドを使用します。
この手順は、SPI信号ピンを持つボードで動作します。SPI信号は、以下に示すISPのコネクタに接続されなければなりません。
Circuit (targeting Arduino Uno, Duemilanove, or Diecimila)
Arduino UNOが1個の場合の配線回路図手持ちのArduino UNOが1個のため以下に示す配線としました。
ブートローダ書込み手順（１）スケッチの例からArduioISPのファームウェア(スケッチ)を開く。
（２）ツール→マイコンボードメニューでArduino Unoを選択する。
（３）ツール→シリアルポートメニューでArduino Unoのポート番号(COM番号)を指定する。
（４）Arduino UnoにArduinoISPのスケッチを書き込みます。
（５）Arduino UNOが1個の場合の配線回路図に従って配線します。
（６） ツール→書き込み装置メニューでArduino as ISPを選びます。
（７） ツール→ブートローダを書き込むメニューを選び、ブートローダを書き込むを実行します。
（８）以上の手順で、ブートローダが書き込まれていないAVRマイコンATMEGA328P-PUにブートローダが書き込めました。
（９）2度目の書込みでは以下のエラーが発生しました。
Arduino: 1.6.5 (Windows 7), ボード:"Arduino Uno"
avrdude: Yikes! Invalid device signature.
Double check connections and try again, or use -F to override this check.
ブートローダの書き込み中にエラーが発生しました。
This report would have more information with
"コンパイル中の詳細な出力を表示する"
ファイル > 設定 で有効にする
2度目の書込みでのエラー内容詳細2度目の書込みでのエラー内容詳細を以下に示します。（実際の動作には支障ありません。）
Arduino: 1.6.5 (Windows 7), ボード:"Arduino Uno"
C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\tools\avr/bin/avrdude -CC:\Program Files (x86)\Arduino
\hardware\tools\avr/etc/avrdude.conf -v -patmega328p -cstk500v1 -PCOM16 -b19200 -e -Ulock:w:0x3F:m
-Uefuse:w:0x05:m -Uhfuse:w:0xDE:m -Ulfuse:w:0xFF:m
avrdude: Version 6.0.1, compiled on Apr 15 2015 at 19:59:58
Copyright (c) 2000-2005 Brian Dean, http://www.bdmicro.com/
Copyright (c) 2007-2009 Joerg Wunsch
System wide configuration file is "C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\tools\avr/etc/avrdude.conf"
Using Port : COM16
Using Programmer : stk500v1
Overriding Baud Rate : 19200
AVR Part : ATmega328P
Chip Erase delay : 9000 us
PAGEL : PD7
BS2 : PC2
RESET disposition : dedicated
RETRY pulse : SCK
serial program mode : yes
parallel program mode : yes
Timeout : 200
StabDelay : 100
CmdexeDelay : 25
SyncLoops : 32
ByteDelay : 0
PollIndex : 3
PollValue : 0x53
Memory Detail :
Block Poll Page Polled
Memory Type Mode Delay Size Indx Paged Size Size #Pages MinW MaxW ReadBack
----------- ---- ----- ----- ---- ------ ------ ---- ------ ----- ----- ---------
eeprom 65 20 4 0 no 1024 4 0 3600 3600 0xff 0xff
flash 65 6 128 0 yes 32768 128 256 4500 4500 0xff 0xff
lfuse 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
hfuse 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
efuse 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
lock 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
calibration 0 0 0 0 no 1 0 0 0 0 0x00 0x00
signature 0 0 0 0 no 3 0 0 0 0 0x00 0x00
Programmer Type : STK500
Description : Atmel STK500 Version 1.x firmware
Hardware Version: 2
Firmware Version: 1.18
Topcard : Unknown
Vtarget : 0.0 V
Varef : 0.0 V
Oscillator : Off
SCK period : 0.1 us
avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions
Reading | ################################################## | 100% 0.06s
avrdude: Device signature = 0x000000 (retrying)
Reading | ################################################## | 100% 0.06s
avrdude: Device signature = 0x000000 (retrying)
ブートローダの書き込み中にエラーが発生しました。
Reading | ################################################## | 100% 0.05s
avrdude: Device signature = 0x000000
avrdude: Yikes! Invalid device signature.
Double check connections and try again, or use -F to override
this check.
avrdude done. Thank you.
Arduino-UNO基板への実装とスケッチの書込み（１）ブートローダ書込み済みのAVRマイコンATMEGA328P-PUを慎重に交換します。
（２）AVRマイコンATMEGA328P-PU交換済みのArduino-UNO基板は正常にスケッチの書込みができて正常に動作しました。
（３）スケッチの書込みとデバッグが完了したAVRマイコンATMEGA328P-PUは、Arduino-UNO基板から取り外して単独で動作します。
（４）単独動作で必要な部品はAVRマイコンATMEGA328P-PU、クリスタル（水晶発振子）１６ＭＨｚ、コンデンサー 22pF程度なので、コストと実装スペースが大幅に節約できます。
AVRマイコンATMEGA328P-PUへのブートローダの書込み方法まとめ（１）AVRマイコンATMEGA328P-PUへのブートローダの書込みが正常にできることが、確認できました。
（２）AVRマイコンATMEGA328P-PUへのブートローダの書込みの2度書きはできないようです。
（３）AVRマイコンATMEGA328P-PU交換済みのArduino-UNO基板は正常にスケッチの書込みができて正常に動作しました。
（４）スケッチの書込みとデバッグが完了したAVRマイコンATMEGA328P-PUは、Arduino-UNO基板から取り外して単独で動作します。
（５）単独動作で必要な部品はAVRマイコンATMEGA328P-PU、クリスタル（水晶発振子）１６ＭＨｚ、コンデンサー 22pF程度なので、コストと実装スペースが大幅に節約できます。
５８章：自作ライブラリの作り方と設定方法に行く。