Arduino/Arduino の自作/DuemilanoveTYPE のバックアップ(No.2)

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Arduino を自作する－Duemilanoveタイプ－ †

部品 †

	種別	規格	価格(円)	まとめ買い時の個数	URL

パーツ

	ＡＶＲマイコン	ATmega168P	210	14個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03033/
	ブレッドボード	EIC-301	150	1個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00313/
	ワイヤ	KQE0.5mm 50m	～0	50m	http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?code=4ASM-KMLX
	水晶発振器	16MHz	50	10個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00545/
	コンデンサ	0.1μF	10	10個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00090/
	コンデンサ	22pF	18×2	100個	http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?multi=RPE2C1H220J2K1Z01B
	抵抗	10kΩ	1	100個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25103/
	タクトスイッチ		7	100個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01282/

シリアル変換部

	USBシリアル変換モジュール	FT232RL	950	1個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-01977/
	ジャンパワイヤ		～20	いくつか	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02933/
	抵抗	1kΩ	1×2	100個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25102/
	コンデンサ	0.1μF	10	10個	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00090/

ブートローダの仕込み

	マイコンライタ	AVRISP mkII	4000	1	http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02582/

※ 別途電源が必要である。
※ シリアル変換部分、ブートローダを書き込むためのライタを除けば、500円程度でできてしまう。
プログラムし終えて動かすだけの段階になれば、シリアル変換・ライタは不要なので、実働部分は500円程度ということになる。

↑

作る †

ATmega168P にラベルを貼る。
ラベルは、このサイトにあるPDFファイルをダウンロードし、使わせてもらう。
貼らなくてもいいけど、貼った方が間違いが少ないと思う。

なお、ICチップのルールとして、切り欠き(半月状に凹んだところ)を左側にしたときに、
左下のピンを1番とし、反時計回りに番号をふっていくルールがある。この番号はここでも使うので確認しておきたい。
また、1番ピンの近くには、丸いくぼみもある。これもルールとして覚えておきたい。

プリントされたくぼみの部分を合わせて合わせてラベルを貼るようにする。(つまり、1番のピンに rst、 28番のピンに ai5 が対応する。)

本体部分の構成
写真のように配線する。左下の白いボタンは「タクトスイッチ」、左上は10kΩの抵抗。青い部品は0.1μFのコンデンサ。銀色のものは水晶発振器。

銀色の水晶発振器は、9番ピン(xt1)と10番ピン(xt2)の間につなぐ。

ここで、公開されている設計図との違いについて説明する。将来、動作が不安定になったらここを疑う。
　　○ 水晶発振器とグランド(GND)との間のコンデンサ(それぞれ22pFの)を省いた
　　○ 両側のGNDは内部で接続されているようなので両者の間の接続を省いた

USBシリアル変換部
パソコンからのUSBケーブルを接続する部分を写真のように組み立てる。

基盤に書いてある文字はピンの間に書いてあって紛らわしい。下に当たるピンが該当する。
抵抗はどちらも1kΩ、コンデンサは0.1μF。

変換モジュール側	間に挟むもの	Arduino 本体側
Vcc		Vcc(7番)あるいは AVcc(20番)あるいは上段
DTR	コンデンサ 0.1μF	rst(1番)
TxD	抵抗1kΩ	rxd(2番)
RxD	抵抗1kΩ	txd(3番)
GND		gnd(8番、22番)あるいは下段

※ RS-232C のシリアル通信の場合、主従関係が無い。一方の RxD は他方の TxD につなぐ！

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ブートローダ †

準備1 : AVRISP mkII の接続
これを Windows パソコンに接続して、ハードウエアを検出させてから付属の CD を入れる。
ドライバが CD に入っているので、ここを指定してドライバを導入する。
準備2 : AVR Studio を CD から導入する。
なお、最新版は ATMELのホームページからダウンロードできる。
また、導入方法は組み込みマイコン初歩の初歩などにも解説されている。
準備3 : AVR Studio を起動する。
起動直後に立ち上がる Window は Cancel で消去する。
小さなチップに"Con-"と書かれたアイコンをクリック。Platform-> AVRISP mkII と Port-> USB を設定して Connect。
初回はいろいろと言われるが、適当に処理する。
接続 :
武蔵野電波のデジタル式FMラジオを参照して、AVRISPmkIIと本体とを接続する。
AVRISPmkII Arduino本体

1番 d12 (18番)

2番 Vcc (7番あるいは上段)

3番 d13 (19番)

4番 d11 (17番)

5番 rst (1番)

6番 gnd (8番、22番あるいは上段)

AVRISPmkIIとは別に電源を確保する必要がある。そこで、USBシリアル変換部をUSBケーブル経由でPCに接続する。
ブートローダを書き込む
再び武蔵野電波のデジタル式FMラジオを参照して、ブートローダを書き込む。
ただし、上の記述は内臓のクロックを使うものである。そこで、
```
Program   : ATmegaBOOT_168_diecimila.hex
Fuses     : Extended 0xF8 High 0xDD Low 0xFF
Lock bits : 0xEF
```
とする。(ちゃんと確かめていない…)
※ なお、未使用ビットの表し方が arduino と AVR Studio とで異なるという重大な事実がある(参考URLはこちら)。

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うまくいかないとき~ †

次のようなメッセージに随分悩んだ。(Windows の場合のエラーメッセージ)
```
avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_disable(): protocol error, expect=0x14, resp=0x51
```
次のような対応を考えるべき。
1. シリアルポート
  Tools > Serial Port で指定するシリアルポートを正しく設定する。ケーブルを抜いて消えたデバイス名。
2. ボード
  Tools > Board で指定するボードを確認。
3. 配線
  よく確認する。特に、USBシリアル変換器の (RxD, TxD) は、Arduino の (TxD, RxD) と、クロスして接続することに注意。
4. Fuse Byte
  特に extended は、ブートローダの大きさを指定している。また、上書きされないように、Lock bit も正しく。

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資料 †

履歴
1. 配線は完了。2009-07-31 (金) 16:35:45
  しかし、ブートローダを仕込んでいないので動かない。
2. とりあえず動く。2009-08-25 (火) 16:16:44
  とりあえずうまく動いた。この辺は改めて整理する。
3. なんとかまとまる。2009-09-07 (月) 18:01:45
参考 URL :

AVRISPmkII	Arduino本体
1番	d12 (18番)
2番	Vcc (7番あるいは上段)
3番	d13 (19番)
4番	d11 (17番)
5番	rst (1番)
6番	gnd (8番、22番あるいは上段)