Arduino勉強会

2015/01/17からのアクセス回数 5547

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。

Arduino風NeXtPino(LPC1114FN28)

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。 *1

早速購入して、lbedを移植して試してみました。

NeXtPino.png

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。

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。

FTDI_USB_Serial.png

ピンの使い方は、mbed LPC1114FN28を参考にしました。

pinout_dip28-20131006-.png

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。

lbeDuino_hand_sch.png

lbeDuinoの組み立て

出来上がったlbeDuinoは、以下の様になりました。*3

lbeDuino_brd.png

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lbeDuino_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。

オレンジボードlbeDuino
p24(rs)D0
p26(e)D1
p27(d4)D2
p28(d5)D3
p29(d6)D4
p30(d7)D5

動作確認をしたときの画像は、以下の通りです。

TextLCD.png

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lbeDuino_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。

Serial.png

シリアルの動作確認

シリアルの動作確認にlbeDuino_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。

Serial_Monitor.png

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*1 NeXtPinoにLPC-LINKでBlinkプログラムを動かしているところ
*2 LPC-LINKの接続でエラーになる
*3 かっこ悪くてハンダ面をおみせできなくてすみません。

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