Atlem ATmega8 @ Arduino I/O board

数年前から既に各所で紹介されている Ateml AVR マイコンですが、手を出す機会がありませんでした。

ちょっとしたことで使ってみることにし、いろいろと調べてみました。
その課程で、最低限の機能を提供し取り扱いを容易にする目的で公開されているボードを見付けたので概要を紹介。


Arduino I/O Board

Customized
いくつか自分で変更している
(** Customized(Japanized) own self, That Different from manufactured.)

http://www.arduino.cc/ が基板データと開発環境(IDEという) を公開して進めているプロジェクト。
発音は「アー(ル)ドゥリーノ」のような感じ。イタリアが本拠地ですが、英語が通じます。
Workshop のビデオが Arduino Workshop Tutorials にあります。

Arduino のフォーラムではプロジェクトのメンバー自ら返事してくれることも多いようです。
ざっと覗いてみると親切な印象です。
先日基板のことで "Buy" ページにあるメールを出したところ親日ムードのためかこんなぱっとしない日本人にも大変親切に対応してくれました。< 感謝
(いたずら防止でメールアドレスの "@" マークが伏字になっているの書き換える)

このボードは I/O Board というカテゴリにあって MPU を動作させて入出力を容易に利用できるようにモジュール化したもの。
日本ですでに注目していた詳しい方のコメントどうり、プリント基板が無くてもユニバーサル基板で簡単に再現出来るのも魅力。また使い勝手のちょっとした工夫もいい
フィジカル・コンピューティングの入門とか教育を意識してしている。つまり、人とコンピュータの融合への入口。

"Arduino IDE" でプログラミングするときは、信号の output,input は基板のコネクタ番号を使う(AVR の pin 番号ではない)。
たとえば、LED ランプを光らせるには、それ用に制限抵抗があらかじめ入っている "No.13(AVR-PB5)" にLEDの片方を挿せばよく、IDE では "No.13" の信号を上げ下げすれば点滅するようになっているようだ。(もちろんもう片方の足は Vcc or GND に繋ぐ)

Hardware

現行版 "Arduino Extream"(USB版)の基板のデータも公開されている。
(完成品のバージョンには AVR-FT232 間の TxD,RxD(MBTXD,MBRXD) ラインに 1kの抵抗が追加挿入されています)
シリアル版には片面基板バージョンもある。
それを参考に、先日秋月電子通商より発売された"Dサブ9P基板セット"で作るのも良いかもしれません。

Buying Arduino

"BUY" ページを読めば OK。
"Arduino Extreme"(USB版)は、完成品でも本体価格が 20EUR-$29 とかなり安価。

sparkfun は 商品代金 $100 以下の支払いはクレジットカード必要。

Project からの購入はPaypal が良いだろうと言うフォーラムでの書き込みを見ました。

普段海外から買いものしないためアカウントがありませんでしたから、Google で調べました
海外ではこれで支払いできる業者も多く送金する分にはとても便利そうです。
三千円位のものに200%近い手数料とか掛かる Money Order とかに比べたら手数料が無いに等しいのも魅力。
日本居住者は一般のクレジットカードや東京スター銀行で扱っているマスターデビットがあれば登録できるようです。

フォーラムの書き込みによると、授業で使うなどで学校からの申し込みには価格的優遇をしたい感じのことも書かれていました。

単なる四角い基板にせず、ちょっとしたデザインのこだわりがイイ感じ。

拡張ボード Shields

"Shields" という拡張ボードも各種あるようですがどうやって入手すれば良いのでしょう。

ボード電源は「ACアダプタ9V-三端子レギュレータ or USB供給 のジャンパ選択(SV1)」、「"POWER"コネクタから5V直 or 9V-三端子レギュレータ(こちらは整流Diを通らない)」の2種類(4通り?)の方法


Software

JAVA ベースの Arduino IDE が用意されている。
Arduino IDE logo

以下にある環境を簡単にしたものらしい。

Processing

インタラクション・デザインって良く分かんないけど...
人間が触れるに当たってどうか?ってことのようで、言語の仕様も画面の配置や加工などの命令がまとめられた言語のようで。
Arduino IDE も同じみたい。

素朴な疑問なんだけど、液晶ディスプレイのような出力が必要なのかな?
表現させるもの自体は人間が感じるものであればなんでもいいのかな?


Wiring

Wiring こちらは、電気,電子部品などで表現するアートなど向けを特に意識したもののようです。いわゆる「電子工作」はこちらの方が合っているかも...
Wiring I/O Board というものもあるそうです。

FT232BM のハンダ付け

静電気に注意

0.8mm ピッチは少し難しいが、ものが小さいだけで基本は一緒。
まずは周りにある背の高いパーツを付ける前に行わないとかなりやり辛くなる

ハンダごて
20Wクラスの「セラミック・ヒーター」方式のもの(ITプラザで扱っているようなの。実は欲しかったりする)。
ハンダ線
以前からある鉛の入ったハンダを使う。できれば、0.3mm径の細いもの 最近多く見掛ける「無鉛ハンダ」は融点温度が高く、かつ流したときに広がり難く表面も巧くできたかどうかの判断が難しいという。(好みの問題)
ハンダ吸い取り線(Desoldering wire)
盛り過ぎたときに使う。0.8-1.0mm のハンダ線を使うときは必需
フラックス or ペースト
ほとんど必需品と言える。ハンダを流れ易くする。
ルーペ台(オプショナル)
両手が使えるようにできるもの。普通のルーペを積み重ねた雑誌に挟んでもいいかも
半田は「付ける」ではなく「流す」ことをイメージすれば巧くいくかと思う。

作業

ぱっと見は難しそうだけども「基本は同じ」。
チップ自体が小さいため熱で壊れ易い。
始めのうちはうまくいかなくても 5,6秒ですっぱり諦めコテ先を長く当てない。
冷えたら吸い取り線で吸うなりしてやり直す。さあ深呼吸しよ

  1. 0.3mm solder Sunhayato HB-20F
    左: 0.3mm(下の細い方,上は0.8mm)右: 無洗浄フラックスは各種あり。
    なかでも HB-20F がおすすめ。煙等は吸わない

  2. 位置決めを楽にする楊子の先で置く
    東急ハンズで売っていた糊。
    Paper Gleu. Basis:Water,Acrylic plastic
    楊子の先で1mm位。置くようにすると吉。
    Use a toothpick for better

  3. chipをセット
    楊子+Mr.ペタリでセット。微調整後しばらくそのままに。
    Setting with Blu Tack+Toothpick. Fine adjustment while Waiting for few minutes.

    丸いポッチの向き(1番pin)に注意!!
    ***WATCH OUT, Aspect of "o" mark(1st-pin)***

    事前に1000円札などの隠し文字を見て置くと pin が楽に見えるようになる。
    For will get fine forcus with your eyes, Beforehand Give a stare banknote micro print each lines.


  4. フラックスを塗るまず一ヶ所
    まずはフラックスを塗る。ちょっと塗れば広がる。
    Apply a flux befor anything. Just little bit, but radiate by it self.
    まず条件の良い場所を探すてこの様な pin がやり易い。
    At the first, Locking for most easy aproch for 1st soldering.

    まだこのpinだけでつながっているのでずらすような力を加えないこと
    DO NOT apply force a displace the chip, because too gutless bonding with only this pin.

  5. あとは反対側のpinなどをフラックスを塗りながら順番に流しいく。
    OK, Take turns at soldering from opposite side.

  6. ハンダ付け終了
    ハンダ付け完了
    表面が磨いたように光っていれば OK(例外:無鉛ハンダの表面は恐らくつや消し)。
    Just like Mirror, Face of Solder would be parfect(Exception: Face of Unleaded solder Would be matt).
    ハンダを盛り過ぎたら「ハンダ吸い取り線」で吸い、そのあとにフラックスを塗ってちょっとコテ先をを当てれは光る。

    If you had FT232BM RxD LED lighting while applying POWER albeit non connected USB, it will OK.
    I confirmed light down the LED after burning a ATmegaBOOT.hex to Arduino.

    完成後の ATmegaBOOT.hex を書き込む前の状態で電源を入れると FT232 の RxD LED が点灯したままになるようです。これは ATmegaBOOT.hex を書き込むと消えました。
    (FT232BM の関連文書を読むと初期化される前は点灯する様な感じのことが書いてある)


Burning the Bootloader

とりあえずこの小さいプログラム "Bootloader" を焼いて命を与える。

http://www.arduino.cc/en/Main/Bootloader に焼き方が書いてある。

(参考: ATmega8 Datasheet doc2486.pdf Page209, Section: "Boot Loader Support -Read-While-Write Self Programming")

Fuse Bits ?: ATmega8 Datasheet Page222 "Memory Programming".
Programmer で繋いだときに設定できる。


上の手順を ELM-COM-ISP(ELM・シリアル・プログラマ) で行う手順は、
hatayanlog ver0.3: ArduinoのBootLoader インストール方法 にあり。
前者は Hex 値指定で 後者は Bit 指定かの違い。


7seg LED を使ってみる

MAX6959AAPE 2個在庫中
2-Wire Interfaced, 3V to 5.5V, 4-Digit, 9-Segment LED Display Drivers with Keyscan.
かなり以前にサンプルでもらったもので、この Chip のためにMAXIMへの登録をした。
7seg LED 4桁
MAX6959 はカソードコモンをドライブ。
  • HP QDSP-6065 5桁(DIP ダイナミック接続済) 鈴商
  • HP 5082-7433 は、カソードコモン3桁
  • HDSP-A013 カソードコモン 4個

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