秋月ATMEGA168/328用IOボードでArduino

目次

概要

• 下の写真（左）がAE-ATmega　写真（右）がeJackinoです。

  部品配置はほぼ同一ですがパターンの引回し方は全く異なっています。



• 部品を実装すると，こんな感じです。

  AE-ATmegaは合成写真です。（電解コンデンサの取り付け極性が逆です）

eJacino・AE-ATmega の特徴

• Arduino Diecimila互換です。
• リード部品だけで構成しています。
• すべての部品は秋月電子，千石電商で入手できます。
• オリジナルArduinoには無いX4端子が設けてあります。
  通常はX4端子のTX,RX,RSTをジャンパでショートして使います。
  ジャンパを外すとUSBシリアル変換ユニットと基板上のATmegaチップとの接続が切れます。eJackinoの回路図(PDF)参照
  これは，USBシリアルを持たないArduino互換ボードにeJackino(AE-ATmega)を介してスケッチをアップロードするための工夫です。

AE-ATmegaがeJackinoと異なっているところ

• 水晶発振子とセラミック発振子が選択利用が可能。
• DC入力の逆挿し保護ダイオードにダイオードブリッジを採用。
• 電源・GNDのパターンが幅広。
• 基板上辺の100milピッチに整列したデジタル入出力ソケットを省略。

Tips & Hacks

1. 水晶・セラロック

   AE-AtmegaでArduino互換機を作る場合はX'talまたはセラロックに16MHzのものを使います。（秋月パーツリストには20MHzとなっていますが16MHzを使います）　上の例はセラロックですがX'talの使用を強く推奨します。



2. USBシリアル変換ユニットの取り付け

   USBシリアル変換ユニットを使いまわす予定がなければ，ソケットを使わないで基板に直付けし，変換ユニットのジャンパーピンも切断しリード線でジャンパした方が良いです。ソケットを使うとユニットの取り付け位置が高くなり，ほとんどのシールド(Arduino用拡張基板)と干渉します。

   
   
   
   
   

   eJackino基板にUSBシリアル変換ユニットを直付けした例です。

   DCジャックより背が高いとシールドに干渉します。



3. 電解コンデンサ Ｃ５，Ｃ６

   秋月パーツリストの電解コンデンサはピン間がやや狭く基板にジャストフィットしません。

   この基板に適合する電解コンデンサは外径８mm×高さ5mmピン間5mmのもので千石電商にあります。

   
   
     

   写真（左）秋月パーツリストのコンデンサ　　写真（右）基板に適合するコンデンサ



4. ピン・ソケット Ｊ１〜Ｊ４

   秋月パーツリストではピンが長いタイプのC-04046，C-04045が指定されていますが，短いタイプのC-03785，C-03784の方が良いです。

   
   
     


5. ブートローダの書込み

   BitBang法によりAVRライタ無しでATMEGA168/328Pにブートローダを書込むことができます。

   下図のように配線して，こちらのBitBang法で書き込みます。

   
   
   
   
   

   すでにArduinoを持っていれば下図の方法(Arduino as ISP)でArduino IDEから簡単にブートローダを書込むことができます。

   さらに，こんな方法を使えばブートローダは必要ありません。

   
   
   


6. X4端子の活用

   １枚目にＵＳＢシリアル載せた「親」を作り，２枚目以降のＵＳＢシリアルを載せない「子」と『へその緒』（X4端子のTX-TX,RX-RX,RST-RST,ICSP端子の電源ライン）で接続すれば親経由で子にスケッチを流し込めます。

   
   

   ※12月21日訂正※

   TX-RX,RX-TXのクロス接続ではなくTX-TX,RX-RXのストレート接続でした。接続線を作るとき全ピンストレート接続すればＯＫになるようeJackinoを設計していたのを忘れていました。

   
   
   
   
   

   X4端子のジャンパを外すとUSBシリアル変換ユニットとATmegaチップの接続が切れるようになっています。

   X4端子の外側３本がUSBシリアル変換ユニットに，内側３本がATmegaチップに接続されています。eJackinoの回路図(PDF)参照

   親機にはUSBシリアルが装備されていないLilyPadやブレッドボード上に組んだArduino互換ボードなどに自由に接続できます。



7. 【Hack】Arduino Proモドキ

   下図のように基板を切断し搭載部品を最小限にするとArduino Proモドキになります。スケッチの書込みはX4とICSP端子に親機を接続して行います。

   
   
   

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実際にeJackino(親)とArduino Proモドキ(子)を接続している様子です。（写真左） この構成のArduino Proモドキは500円くらいで製作可能です。

部品のリード線を基板のツライチで切って，はんだ付けしました。はんだ面は完全にフラットでLilyPadのようにも使えます。（写真右）

  

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8. 【紹介】シリアル版ちびでぃ〜の

   ちゃっちゃいものくらぶ の arduino互換 シリアル版ちびでぃ〜の on 秋月AE-ATMega基板はUSBシリアル変換部にNOKIA携帯用USBシリアルケーブルのモジュールを使っています。この手のケーブルはDTRが出ていなくてArduinoにスケッチを送るとき手動リセットが必要なのですが，このキットはモジュールを切開すると簡単にDTRが引き出せ自動リセットがかけられるので非常に使い勝手が良いです。

   USBシリアル変換にはPL-2303HXが使われています。WindowsとMacのドライバが提供されており，Linux(ubuntu)はデフォルトでドライバがインストールされています。

   キット価格は1000円(送料込)，部品セット（ATmega328P，AE-ATmega基板なし）は500円(送料別) と激安です。

   
   
   シリアル版ちびでぃ〜の on AE-ATmega基板 をこんな風に実装して見た。
   
     
   
   本家・シリアル版ちびでぃ〜の on AE-ATmega基板のコンパクト実装 http://tiisai.dip.jp/?p=710

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その他

• eJackinoの回路図(PDF)
• 雑感

  さすがに秋月電子です。この基板を使うと2000円足らずでArduino Diecimila互換機が作れてしまいます。USBシリアル変換ユニットを載せたフル装備で作るのも良し，不要な装備を省略して作るのも良し。Arduinoで開発した仕組みを安価に実装するには最適だと思います。

  
  

  秋月電子からATmega168/328マイコンボードキットが発売になりました。

  
  

  過日ある方からATMEGA168/328用IOボードに対してeJackinoの権利を主張しないのかとメールをいただきました。eJackinoはArduino Diecimilaの(CC)BY-SAライセンスを継承したオープン・ソース・ハードなので，当然(CC)BY-SAで公開しています。したがって改編・商用利用可能です。

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update 2011.02.18

upload 2010.12.19