Raspberry Pi Arduino開発ベースボードの作成

ESP32,8266の開発ボード環境も一段落したので以前作成したpiのArduinoベースボードの再作成に着手してみました。

今回は別体だったKit Scopeをオンボードに、またESP32,8266もArduinoつながりということでアダプタ(シールド)を作成して利用できるようにしてみたいと思います。

回路図(PDF)


ベースのデバイスはAVR328P
ESP-WROOM-02はアダプタ(シールド)として実装します。
ESPの周辺回路はアダプタ側に実装、ベースボードには新たにDTR,RTS信号用としてピンソケットを設けています。
BUILTIN LEDはGPIO5,GPIO16にしています。

Kit Scope

Kit Scopeは以前作成した回路ですがusbシリアル変換モジュールはcp2102に変更しています。
GND共通以外は独立した5V仕様となっています。

Kit Scopeの電源を自由に入り切りしようと思ったのですが以前作成したcp2102の回路に誤りがありました。
0Ωの抵抗が5V出力側に入っていますね。
したがってモジュールを含めて電源を切ることは難しくなります。
やむを得ないのでスイッチ付きUSBケーブルを作成することにしました。


基板用スライドスイッチをユニバーサル基板を切って取り付け中華コネクタに押し込んでいます。
少しはみ出していますがまあOKでしょう。VCC(5V)をON-OFFしています。
ケーブルは細めで接着しておきます。カバーは割れやすいので注意(無理に入れないでカバーの外に接着してもいいかな?)
これで任意にデバイスナンバーを合わせ込むことができます。

ベースボード


以前のベースボード(70x50mm)+Kit Scopeと今回のベースボード
基板は80x60mm Piより一回り小さい
usbシリアル変換モジュールはやはりcp2102を採用しています。
メインのモジュール(電源)もスライドスイッチでON-OFF可
Piは通電したままアダプタ(シールド)類の交換は可能です。
Piのパワースイッチもオンボードに組み入れたのですっきりしました。

ESPアダプタ

ピッチ変換したESP-WROOM-02はこの基板に取り付けます。
AVRのピンから必要な電源、信号を貰います。
自動プログラムなど必要な回路はこの基板に組みます。
切り込み部にKit Scope端子の照明用LEDを入れてみたのですがあまり効果がありませんでした。!

ESP32アダプタ

これでESP-WROOM-02が正常に認識できればESP-WROOM-32も動きます。Pi用として新たに作成しました。
ただ動かすだけなら電源(3V3,GND) 信号線(TXD,RXD) 自動プログラム(DTR,RTS)の6本をつなぎ込むだけでいいのですがピンアサイン通りに並べ替えるとなると少々骨が折れます。

完成


これまで作成したAVRモジュールは今までどおり装着可能です。


ESPアダプタとそれにESP-WROOM-02そしてESP-WROOM-32を取り付けたところ


linuxgpioもOKです
高さはギリギリディスプレイの邪魔にならないところに収まっています。
簡単な実験はこのまま実行可能と思います。


作り直すきっかけとなったのはやはりPi+Kit Scopeですね。
仕様上限度があるとはいえ簡易な波形確認や電圧チェックなどは思い立ったらブレッドボードのワイヤー1本でいつでも可能という簡易さがたまりません。
まだ十分に使いこなしてはいませんがかなり実用になると思っています。(Kyutechさんありがとう)

おまけ

usbシリアル変換モジュールも余ってきたしちょうど半分に切ったユニバーサル基板があったのでESP-WROOM-02用ボードを作ってみました。
回路は以前作成したものと基本同じですがレギュレーターにNJU7223DL1-33(0.5A)を使っています。
抵抗、コンデンサ、スイッチ、チップTRなどすべてジャンク基板から流用しています。
モジュールは別ですが新品部品は基板半分とピンソケットのみでコストとしては50円もかかっていません。モジュールが1個しかないのにという声もありますが手配はしているのできっと役にたつと思います。