Uno-nano?

2016年01月03日 morecat_lab

Uno-nano?(試作版)

Uno-nano?は世界一小さなArduino Uno(当社調べ)互換機です。

Uno-nano01

1. はじめに

小型のArduino互換機は主に次の2種類に分かれます。

  • USB外付けで小型化した機種 (Arduino pro miniなど)
  • USB内蔵チップを使ったLeonardo互換機(Arduino Microなど)

どちらもシンプルで便利ですが、USBチップを自由にプログラムできるUnoを使いたい場合もあります。

そこで、小型のArduino Uno互換機を作成することにしました。USBシリアル変換にUnoと同じくMEGA16U2を採用しています。

拙作のMocoLUFAを使うことで、USB-MIDIデバイスとして扱えるメリットがあります。

2. 回路

Unoとほぼ同じですが、小型化のため、一部回路を省略しています。

  • 電源はUSB供給のみ。
  • 基板上にレギュレータを登載しない。
  • 3.3Vの出力はMEGA16U2内蔵レギュレータから供給。

(MEGA16U2の内蔵レギュレータはどれだけ電流が取れるかはデータシートにないので、使用は非推奨)

UnoNano-schematic

3. 実装

普通のブレッドボードの乗せられる形状にしました。

小型にする都合で、2個のCPUは裏と表に実装しています。

パーツ名 名称 備考
C1, C8, C9, C10, C11 チップセラコン(1608) 0.1uF パタンミスのため、C11は実装しない
C2 チップセラコン(3216) 10uF
C3,C4,C6,C7 チップセラコン(1608) 22pF(10pF)
C5 チップセラコン(1608) 1uF
JP1, JP3 6Pin ISP Connector PINHD-2X3
F1 ポリヒューズ 500mA SMD版
MEGA16U2 CPU AT90USB162

ATMega8u2/16u2/32u2

試作版は32U2を使用

TQFP32

MEGA328P CPU ATMega328p TQFP32
R1, R10 チップ抵抗(1608) 10K (104)
R2, R3, R4, R5, R8, R9 チップ抵抗(1608) 1K(103)
R6,R7 チップ抵抗(1608) 22 (220)
USB USB-Bジャック - フルサイズ
X1,X2 表面実装型クリスタルFA238 16MHz
TX, RX, PWRLED, D2 チップLED(1608) - PWR=Green, TX,RX=Blue, D2=Red
RS1 タクトスイッチ -
JD1,JD2, JA1, JP4 ピンヘッダー(細ピン) 4P, 6P, 8P x 2

試作基板では1箇所ミスがあったため、パタンカットが必要です。(C11のオーバーラップ)

Uno-nano-mod

4. 使い方の注意

(1) まず、MEGA16U2側のISPコネクターを使って、ファームウエアを書き込みます。

この段階で、USBを差し込んでPCから認識されるか確認します。

(2) MEGA328P側のISPコネクターを経由して、MEGA328Pにブートローダを書き込みます。

Arduino IDEからブートローダを書き込むと簡単です。

(3) Arduino IDEからLチカプログラムを書き込んでみます。

Arduino UNOを選択します。書き込めない場合には、基板上のショートなどをチェックします。

(4) USB切り替え
MocoLUFAを使う場合には、MEGA16U2側のSPコネクタをジャンパでつないでモードを切り替えることができます。
Uno-nano02
細身に作成したので、ブレッドボードの両側2列が利用可能です。
(了)
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