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Arduinoシリアル書き込みケーブルの製作(あちゃんでいいの用)

 このあいだ組み立てたArduino互換機の「あちゃんでいいの」のプログラム書き込みケーブルを製作しました。

 別の環境でCPUのチップにプログラムを書けばこういうケーブルは不要です。でもArduinoのIDEからターゲットシステムに直接書き込んだ方が、デバッグなどいろいろな作業が楽になります。

 ということで、書き込みケーブルを作ることにしました。そのためにまず必要になるのが、USB-シリアルの変換アダプタです。aitendoで適当に買ったのがこれ。

▼aitendoのUSB-TTL変換 [M2303-UAM5P]
USB-TTL変換 M2303-UAM5P
 USB-シリアルの変換アダプタはいろいろ売られていて、どれを買えばいいのか判らなかったので、適当に選んだ物です。値段が安くて(500円)コンパクトなのが気に入りました。

 帰ってから調べてみると、変換チップは予想通りProlificのPL-2303HXでした。あの事件以来FTDIが嫌いになったので、これは好都合です。

 それはいいとして、これDTR(データー ターミナル レディ)信号がコネクタに出ていません(上の写真参照)。DTRを接続しなくても、タイミング良くCPUのリセットボタンを押せばプログラムの書込みは出来るのですが、面倒くさいです。

 データーシートを見るとPL-2303HXのPin2にDTRは出ているので、そこから直接信号を引き出すことにしました。

▼DTRを引き出す
DTR信号ををチップから引き出す
  基板を覆っている保護用の収縮チューブに穴を開け、Pin2からDTR信号を引き出しました。線を1本直付けしたので、ここのコネクタは挿しっ放しで使うことにします。

▼回路図
あちゃんでいいの書き込みケーブル
 あちゃんでいいのの対応するコネクタピンへ配線します。ムラ(紫色)がDTRです。電源電圧3.3Vで使いたいので、5Vではなく、3.3Vを配線しました。
 間違い防止のために線の色を変えましたが、このインターフェイスの線の色はどこかの仕様書で決まっていたと思います。まあ自分用ならフィーリングで色を決めればいいでしょう。ちなみにジャンクのケーブルをバラせばカラフルな線が大量にゲット出来ます。

▼完成
書込み機をあちゃんでいいのに接続
 これでPCのIDEから Arduino UNO と同じように取り扱うことが出来ます。

 ケーブルに手書きで「あちゃんでいいの」と書いてあるのは、このコネクタの先に別のケーブルを継ぎ足して、他のArduino互換機を繋ぐためです。その話は次の記事に書く予定です。

◆まとめ、その他
 USB-シリアル変換アダプタの知識はほとんど持ち合わせていないので、変な物を買っちゃったたようです。でも、配線で何とかリカバリ出来ました。こういうことはAitendoの部品買っているとよくある話なので、まあいいです。でもこういう目に遭いたくない人は、DTRがコネクタに出ているモジュールを買うことをお勧めします。でも変なやつは安いんですよねw

 今になって判ったのですが、型番の最後の文字の 5P は5ピンコネクタという意味のようです。6PならDTRが入っている可能性が高い?

 このモジュールの出力信号レベルをオシロで確認したところ3.3Vでした。なので、5Vの信号を入力するとたぶんヤバイです(Abs. Max. Ratingの、Input Voltage -0.3V to VDD+0.3V) 。 ん、VDDは5Vだとしたら入力は5Vトレラントかも。
 ともかく、このモジュールの信号レベルが3.3Vであることが aitendo のサイトの情報から読み取ることが出来なかったです。今回はたまたま3.3Vで使いたかったので、結果オーライですが、もし5V出力の物が必要だった場合は、ダメじゃん!となったはずです。

 DTRの信号をオシロで見ると、通常はHighレベル。Arduino IDEからのプログラムの書込み時は一旦Lowになった後でHighに復帰していました。また、IDEのシリアルモニタ窓を開いている間はずっとLowです。

 シリアルモニタを起動するとその時点でリセットがかかるのですが、これはDTRのネガエッジを使ってリセットを掛けていたんですね。なるほど、仕掛けがよく判りました。
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