(2013/12/02 写真・添付データ復活)
MP3プレイヤーの操作部には、PSoCのCapsenseを使うつもりでいます。Capsense部は基板を分けてPSoCとタッチパッドのみのパターンにしておき、メインコントローラとはI2Cで通信することにしてあります。プレイヤーに関してはまだ時間がかかるので後日レポートするとして、今日はそのI2Cテスト用にUSB-I2Cブリッジを製作したので紹介します。
USB-I2Cブリッジとは要するに、USB経由でパソコンと繋ぎ、PCからI2C機器とやりとりするためのアダプタです。手持ちの部品で何とかならないかなと思っていたらありました。
・i2c-tiny-usbプロジェクト (http://www.harbaum.org/till/i2c_tiny_usb/)
前に作ったHIDaspxも利用している、AVR-USBを用いたI2Cブリッジです。ATtiny45でUSB-I2Cブリッジを作ってしまおうというものです。すばらしいですね。
ただ欠点が。上記プロジェクトのハードウェアはクロック外付けのため、ピン数の都合上 RESET# ピン(Pin1)をI/Oとして使っちゃってます。それでファームのプログラムにHVSP (高電圧シリアルプログラミング)が必要になってしまい、ライタとしてSTK500とかAVRDRAGONとかがいるんです。どちらも持ってないので困った困った。ところが今は内部RCクロックを使ってAVR-USBを動かしてしまう例があるのです。それが EasyLogger (http://www.obdev.at/products/avrusb/easylogger.html) です。
で、組み合わせてみたのが今回作った内蔵オシレータタイプUSB-I2Cブリッジというわけです。
usbi2c-20090401.zip
上のzipには、回路図/ボード図PDF/Eagleデータ/ファームウェアソース＆バイナリ/テスト用コンソール＆バイナリが入っています。オープンソース・オープンハードウェアプロジェクトですが、Eagleデータは商用利用への転用を禁止します。
回路は非常に単純な構成となりました。i2c-tiny-usbの回路からクロックを外し、I2Cの出力ピンを変更した程度です。
USBのコネクタが逆なのは、作り始めてからピンの順番(1→4)を逆で設計していたことに気がついたからです^^; 手持ちで68Ωが無かったので75Ωにしたり、結構アバウトです。なにより、使ったマイコンがATtiny45-20PUではなく、ATtiny45V-10PUです。ファームは16.5MHzで動かすのでオーバークロックになりますが、実際やってみたらちゃんと動いたのでそれで良し、ということで。汎用の操作コンソールツールを作って(tool/usbi2c.exe)、試しにEEPROM (AT24C256)の読み書きをやってみました。
I2CはSCL、SDAラインをプルアップする必要があります。ブリッジ側ではプルアップを入れていない(3.3Vのターゲットを繋ぐ場合への考慮)ので、ターゲット側で10kΩプルアップを入れました。
なお、usbi2c.exeのコマンド構文は
(Write) <SLA>:<DATA0> <DATA1> ... <DATA n>
(Write&Read) <SLA>:<DATA0> <DATA1> ... <DATA n>,<LEN>
(Quit) q
※<SLA>...Slave address (8～119) in hexadecimal
If omitted, previous SLA will be used
※<DATAn>...Write data byte in hexadecimal
※<LEN>...Read length in decimal
Examples with 24C256 (SLA:0x50)
* Read 8 bytes from address 0x0000
> 50:00 00,8
* Write 3 bytes ("ABC") to address 0x0120
> 50:01 20 41 42 43
です。(なんか<pre>～</pre>の中で日本語を使いたくなくなるのは私だけ？)
EEPROMの読み書きは問題なくできたので、ちゃんと通信出来ているようです。今度デジタルオシロの有るところに持って行って、通信波形を確認したいですね。というか家にデジタルオシロ欲しい。あぁ、AVRDRAGONも欲しい...。
AVR-USBはやっぱり素晴らしいですね。今後もいろいろ作っていきたいです。内蔵オシレータも面白いですが、tiny2313や12MHz水晶を大量に買い込んでおきたいですね。
