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手作りイチゴジャムに挑戦!

先日買った「こどもパソコンIchigoJam」のファーム(BASICインタプリタ)を更新しようと思っていましたが、練習がてら生のLPC1114チップに書き込んでみることにしました。
どうせマイコンとして利用するには、ブレッドボードを介さないと事実上何にも出来ませんし、PCから使うのなら、とりあえずチップとUSBシリアル変換モジュール(以下「シリアルコンバータ」と省略)さえあればいいので、あわよくばこのままで使ってやろうという魂胆です。

具体的な手順と接続方法は公式サイトで紹介されているこちら↓の記事を参考にさせていただきました。
http://d.hatena.ne.jp/tarosay/20150401/1427917153

a15052901.jpg

あくまでも完成品の更新についての説明ですが、生チップでも基本は同じです。今回は手持ちのCP2102搭載シリアルコンバータとCH340G搭載シリアルコンバータの2種類を使ってみました。

↓CP2102シリアルコンバータは3.3VとRTS端子を増設。
a15052903.jpg

↓CH340Gシリアルコンバータは、DTRはあるがRTSは取れないので手動接続タイプでのみテスト。切替スイッチによる電圧変更やリセットボタンを装備したちょっと珍しいタイプの製品。
a15052902.jpg

なお、接続方法にはIchigoJam推奨のリセットやISPモードへの移行を手動で行う方式と、これらを自動化して行える方式の両方を試してみました。具体的な接続は以下に示す通りです。シリアルコンバータのDTRをLPC1114のリセットに、RTSをISPに繋ぐことでリセット動作やISPモードへの切り替え動作が不要になります。

[手動接続タイプ]
<LPC1114>   <シリアルコンバータ>
RxD(15) ---Txd
TxD(16)  ---Rxd
Vcc(21or7) ---Vcc(3.3V)
Gnd(22or8) ---Gnd
Reset(23) ---Gnd ※リセット時だけ接続
ISP(24) ---Gnd

[自動接続タイプ]
<LPC1114>   <シリアルコンバータ>
RxD(15) ---Txd
TxD(16)  ---Rxd
Vcc(21or7) ---Vcc(3.3V)
Gnd(22or8) ---Gnd
Reset(23) ---DTR
ISP(24) ---RTS

a15052503.jpg

試してみた感想は、あくまでも個人的な私見ですが、手動式でも大した手間はかからないな~というところです。Arduinoに比べればタイミングは緩いし、書き換え頻度も低いのでそれほど苦になりません。一般的に値段が高く品種も限られているDTR、RTS端子付のシリアルコンバータを無理して手に入れる必要は無いと思います。
また、今回、FT232RLとPL2303HX搭載の製品は試していませんが、FT232RLについては紹介事例が多いので問題ないと考えられ(うちにもあるけど試しもしなかった…)、PL2303HXについても他製品でやってみた印象では、3.3Vさえ確保出来ればそんなに相性を問わない感じです。実は今回使用したCP2102のシリアルコンバータはArduinoで相当手こずったシロモノだったのですがこちらではすんなり~ 
尤も、PL2303HXは遅い上に、たいていの製品にはDTR端子が付いていないのでArduinoでも使いたい場合は選択肢になりませんが... まあ、うまくいけば10個7ドル!とかで手に入りますから、IchigoJam専用でワークショップ用途とか数が必要な時はアリでしょうけど。

あと、書き込みツールは「Flash Magic」を使いましたが、いくつか気になった点があります。
a15052502.jpg

ひとつはボーレートの数値。たしかにCP2102とCH340Gを使ったシリアルコンバータでは説明記事通り115200で使えましたが、他のチップを使った製品ではこの限りではないと思います。他の紹介記事からFT232RLは大丈夫と思いますがPL2303HXは多分無理です。うまく行かない時は57600以下に下げてみてくたさい。どうせ20KB程度のファイルですので、たとえ9600まで下げても大して時間を取りません。
それと、STEP2のFlashメモリブロックの消去ですが、アップデート時で保存済みのプログラムが存在する場合は、Ver.0.9.xでは0~4だけを消去。1.0.0は0~5だけを消去するとインタプリタ部分だけを書き換えることが出来ます。ただし、~0.97xから1.0.0に更新する時はメモリ配置が変更されていますので残すことが出来ません。すべてのブロックを消去する必要があります。保存プログラムはPCに避難するなり対策を講じましょう。

IchigoJamはマイコン入門機としても非常に強力です。たしかにプログラムサイズやユーザが使えるピンの数は少なめですが、初心者がちょっと試してみたい…ということであれば不足感はありませんし、使い勝手の良いBASIC言語と相まって、むしろ分かりやすくて良いように感じます。
特にこれほど簡単に生チップにファームウェアが書き込め、これほど単純な回路(マイコンチップとシリアルコンバータと線だけ!)で動作することが判ると、こいつはひょっとしたら大化けするかも?という思いが強くなりました。
こちらはArduinoの自作に比べるとかなり易しいと思うのですが、バラの部品から自分で組み立てて動かした時の感動と満足感は、どんな人でもものすごく大きいだろうな~と容易に推測出来ます。しかもこちらはいっぱしのパソコンとして動作しますのでLチカで終わってしまう?こともなく、標準入出力(LED、ボタン、サウンド、ビデオ、キーボード)を単独もしくは組み合わせて使っていけば入門コースとしてはなかなかの内容のものになるでしょう。それもまっとうな電子部品を使わず、ハイテクをなめてかかったみたいな、例えば、100円ショップの商品の流用とか、厚紙とアルミホイル、ホチキス、セロテープ等で作ったペーバー回路とかを使えば、一気にハードルを下げられると思います。
最低限必要な部品(マイコンチップ、シリアルコンバータ、抵抗、LED、圧電ブザー、ブレッドボード、ジャンプコード)を付録にした本なんかがあれば良いですね。



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