2015/01/17からのアクセス回数 6118 lbeDuino誕生の理由 †安く、ソースデバッガーが使えて、豊富なライブラリーが使える開発環境を作ろうと少しずつ開発を進めてきました lbed ですが、Arduinoのシールドを意識しながら、lbeDuinoと言う形で整理してみたいと思います。 この記事は、鈴木哲哉さんの著書 作って遊べるArduino互換機 に強く影響を受けています。 Arduinoのシールドとの変換シールドを作れば、安くて簡単な万能基板が使えることは、 気軽に電子工作を楽しむ第一歩になると考えたからです。 lbeDuinoでは、プログラムの開発はLpcExpresso Ver.6以降を使っています。 デバッガには、トラ技のARMデバッガを使用しましたが、LPC-LINK, LPC-LINK2も使えます。 lbeDuinoの作成方針 †Arduino勉強会では、ProtoSnap Pro Mini を使っているので、シリアル通信とUSBからの電源供給は、 FTDI USBシリアル変換アダプターを使います。 シリアル変換アダプターを購入されるのなら、 スイッチサイエンスの FTDI USBシリアル変換アダプター(5V/3.3V切り替え機能付き) が便利かと思います。 ピンの使い方は、mbed LPC1114FN28を参考にしました。 lbeDuinoの回路図 †手書きで申し訳ありませんが、lbeDuinoの回路を以下に示します。 回路のミスについて
lbeDuinoの組み立て †出来上がったlbeDuinoは、以下の様になりました。*1 lbeDuinoの動作確認 †Arduinoの動作確認と言えばblinkなので、lbeDuinoでも以下の様なBlink.cpp作って動作を確認しました。 今回Arduino版のlbedと同じスケッチが使えるようにサンプルプログラムをArduino風に書きました。 lbedのArduino版については、Arduino/Arduinoでmbedユーザライブラリーを動かすを参照してください。 ledをDigitalOutのインスタンスとして作成し、LEDのオン・オフをled = !ledのように書けるところがmbed風 のプログラミングの分かりやすいところです。 #include"lbed.h" DigitalOut led(D13); void setup() {} void loop() { led = !led; wait_ms(1000); } lbedユーザライブラリの動作確認 †これまで作ったlbed用のユーザライブラリをlbeDuinoで動かしてみます。 テキストLCD(TextLCD) †mbedのTextLCDをlbedで動かしてみます。 3.3Vで動作するLCDは、オレンジボードに載せたものだけなので、以下の様にオレンジボードと接続して 動作を確認しました。
動作確認をしたときの画像は、以下の通りです。 TextLCDの動作確認 †TextLCDの場合も、mbedのTextLCDの例題がそのまま使えます。 Arduino風に書いたTextLCD.cppは、以下の通りです。リセットするとHello Worldが上手く表示できないので、 少し調整が必要ですが、なんとか動きそうです。 #include "lbed.h" #include "TextLCD.h" DigitalOut led(D13); TextLCD lcd(D0, D1, D2, D3, D4, D5); // rs, e, d4-7 int count = 0; void setup() { lcd.print("Hello World!"); } void loop() { lcd.locate(0, 1); lcd.print("Count="); lcd.print(count++); led = !led; wait_ms(1000); } シリアル通信 †パソコンとのシリアル通信(Serial)をArduinoのシリアルモニタを使ってテストしてみます。 シリアルを使う時には、FTDI USBシリアル変換アダプターを接続し、Rx, Txのジャンパーを結線します。 シリアルの動作確認 †シリアルの動作確認にSerial.cppを作成し、予めArduinoのシリアルモニターを起動し、 ボーレイトを9600にセットして下さい。 #include "lbed.h" DigitalOut myled(D13); Serial pc(D0, D1); void setup() { pc.baud(9600); pc.println("Hello World!"); } void loop() { char c = pc.read(); pc.write(c + 1); myled = !myled; } 最初にHello Worldを出力し、次に入力した文字の次の文字を返します。abcefgと入力するとbcdfghと返してきます。 DigitalIn †LBEDのLPC1114版ではDigitalIn, AnalogInを実装していなかったので、LPC1343版から移植し、動作を確認しました。 DigitalInでは、以下のようにタクトスイッチに10KΩの抵抗でプルアップした回路を組み、スイッチを押したときに LEDを点灯するプログラムを作成して、動作を確認しました。 DigitalInの動作確認 †以下のプログラムButtonSwtich.cppを作成し、動作を確認しました。 #include "lbed.h" // Pin 13 has an LED connected on most lbeDuino boards. DigitalOut led(D13); // Pin 7 has an tact switch on bread board. DigitalIn sw(D7); // #A // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { led = !sw; // #B wait_ms(200); // wait for 200 mili seconds. } AnalogIn †AnalogInは、可変抵抗(potensiometer)を使って電圧を変えて動作を確認しました。 AnalogInの動作確認 †AnalogInの動作確認には、電圧が参照電圧ARefの0.1倍になったらLEDを消すプログラムPotensioMeter.cpp を作って確認しました。 /* PotentioMeter Turns on an LED on when potentiometer > 0.33V(0.1). This example code is in the public domain. */ #include "lbed.h" // Pin 13 has an LED connected on lbeDuino. DigitalOut led(D13); // Pin A0 has a analog input. AnalogIn sensor(A0); // #A // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { float value = sensor; if (value > 0.1) // #B led = 1; else led = 0; wait_ms(200); // wait for 200 mili seconds. } Tone †Toneは、PWMを使用しているため、LPC1114で使えるピンが限られます。 D3, D6, A0がToneとして使用できます。 以下の様にタクトスイッチを押すと圧電ブザーがなるようにブレッドボードで回路を組みます。 Toneの動作確認 †以下の様なBuzzer.cppを作成し、タクトスイッチを押すとド、レ、ミとなるように します。*2 /* Buzzer Sound on an buzzer on when button pressed. This example code is in the public domain. */ #include "lbed.h" #include "Tone.h" int duration = 500; // Pin 7 has an tact switch on lbeDuino. DigitalIn sw(D7); // Pin 2 has a buzzer on lbeDuino. Tone buzzer(D3); // #A // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { if (!sw) { // #B buzzer.tone(262, duration); // ド, 500 msec wait_ms(500); buzzer.tone(294, duration); // レ, 500 msec wait_ms(500); buzzer.tone(330, duration); // ミ, 500 msec } } I2C接続のLCD(AQCM0802) †秋月でも販売しているI2C接続のLCD *3 とmbedの AQCM0802のライブラリ をlbedに移植したものを使用しました。 lbedとの接続は、以下の通りです。
I2C接続のLCD(AQCM0802)の動作確認 †以下のI2cLCD.cppを使ってAQCM0802での動作を確認しました。 #include "lbed.h" #include "AQCM0802.h" // D13番ピンにLEDを接続 DigitalOut led(D13); // D8番ピンSDA, D9番ピンSCL AQCM0802 lcd(D8, D9); // カウンター int counter = 0; void setup() { lcd.setup(); lcd.print("Hello"); } void loop() { led = !led; lcd.locate(0, 1); lcd.print("cnt="); lcd.print(counter++); wait_ms(1000); } lbeDuinoのソースの取得 †ここで紹介しましたlbeDuinoのソースは、以下のGitHubから取得できます。 lbeDuinoに必要なフォルダーは以下の通りです。
テストプログラムは、LBED_lbeDuino_MAIN/src に置いて下さい。 サンプルプログラムは、Examplesにあります。 lbeDuino2号機 †lbeDuinoは思った以上に使えるので、テクノペンとジャンパー線で2号機を作ってみました。 1号機に対して以下の改良をしました。
テクノペンのパターンとジャンパー線は、以下の通りです。 今回は勇気を出してジャンパー線も公開します。*5 この後 †lbeDuinoのシールドについては、 lbeDuinoの開発環境構築手順については、 をご覧下さい。 おまけ †最初は、LPC1114FN28でArduinoシールドを使えるボードを探したところ、 ITショップ「えとせとら」でNeXtPino を見つけました。 *6 早速購入して、lbedを移植して試してみました。 しかし、lbedのライブラリで動作確認を進めていくと、いくつか問題点がでてきました。
コメント †皆様のご意見、ご希望をお待ちしております。勉強会で分からなかったこと等、お気軽に問い合わせて下さい。 スパム防止に画像の文字列も入力してください。
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