ＰＩＣ Ｉ２Ｃ機器プログラム開発用実験基板の製作
Ｉ２Ｃモジュール等のライブラリプログラムの作成
各種センサ等ではＩ２Ｃでマイコン等に接続する事が結構多いです。
その、制御プログラムを作成する場合は実験基板を構成して、プログラムを始めます。
ＰＩＣキットの各モジュール基板の接続で試験回路を構成してたのだが・・・
それすら面倒になった・・・ (^_^;)
ので、一枚基板でＰＩＣキット３枚分を構成する事にしました。
左記画像から見ても解りますが、「南波君」の基板構成を転用しています。
各種センサ等ではＩ２Ｃでマイコン等に接続する事が結構多いです。
その、制御プログラムを作成する場合は実験基板を構成して、プログラムを始めます。
ＰＩＣキットの各モジュール基板の接続で試験回路を構成してたのだが・・・
それすら面倒になった・・・ (^_^;)
ので、一枚基板でＰＩＣキット３枚分を構成する事にしました。
左記画像から見ても解りますが、「南波君」の基板構成を転用しています。
↑ 実験基板回路図
↑ 実験基板結線図（秋月B2基板)
基板の上(部品面)から見た図
実線はメッキ線による裏面配線
点線はピニール線やメッキ線による表面配線で全長は記入されていない
Ｉ２Ｃ実験基板の製作
目的は５Ｖと３．３ＶのＩ２Ｃモジュールを接続できる事にあります。
左記の回路図を秋月のＢ２基板に乗っけました。
１４ピンＰＩＣを使用します。
ＲＣ０－１をＩ２Ｃ入出力ピンとしました。
ＲＡ４－５をデバッグ用ＬＥＤに接続
残りのピンでＳＣ１６０２パラレル接続ＬＣＤと接続しました。
また、電圧レベル変換モジュールを使用し、２系統のＩ２Ｃバスを用意
出力電源も、５Ｖと３．３Ｖの２系統出力を用意
３．３Ｖ出力は最大１００ｍＡです。
この基板に入力する電源は５Ｖです。
Ｉ２Ｃバスラインはこの基板内でプルアップされています。
よって、接続Ｉ２Ｃモジュールでのプルアップは不要です。
また、レベル変換モジュール内のプルアップ抵抗は切り離しています。
抵抗値が結構低く、誤動作を避けるためです。
ＬＣＤは当局内でたくさん在庫のあるＳＣ１６０２Ｄを使用しています。
秋月等で販売されているＳＣ１６０２Ｂとは電源ピンの極性が違いますので要注意
また、ＳＣ１６０２Ｂにはバックライト用ＬＥＤ用のピンがありませんので、ＬＣＤモジュール基板上で配線します。
ＳＣ１６０２Ｄでも同じ事が可能です。
その点を注意すればＳＣ１６０２ＢでもＯＫです。
ソフトウエア上の差異は無いと思います。
目的は５Ｖと３．３ＶのＩ２Ｃモジュールを接続できる事にあります。
左記の回路図を秋月のＢ２基板に乗っけました。
１４ピンＰＩＣを使用します。
ＲＣ０－１をＩ２Ｃ入出力ピンとしました。
ＲＡ４－５をデバッグ用ＬＥＤに接続
残りのピンでＳＣ１６０２パラレル接続ＬＣＤと接続しました。
また、電圧レベル変換モジュールを使用し、２系統のＩ２Ｃバスを用意
出力電源も、５Ｖと３．３Ｖの２系統出力を用意
３．３Ｖ出力は最大１００ｍＡです。
この基板に入力する電源は５Ｖです。
Ｉ２Ｃバスラインはこの基板内でプルアップされています。
よって、接続Ｉ２Ｃモジュールでのプルアップは不要です。
また、レベル変換モジュール内のプルアップ抵抗は切り離しています。
抵抗値が結構低く、誤動作を避けるためです。
ＬＣＤは当局内でたくさん在庫のあるＳＣ１６０２Ｄを使用しています。
秋月等で販売されているＳＣ１６０２Ｂとは電源ピンの極性が違いますので要注意
また、ＳＣ１６０２Ｂにはバックライト用ＬＥＤ用のピンがありませんので、ＬＣＤモジュール基板上で配線します。
ＳＣ１６０２Ｄでも同じ事が可能です。
その点を注意すればＳＣ１６０２ＢでもＯＫです。
ソフトウエア上の差異は無いと思います。
↑ ＡＥ－ＰＣＡ９３０６
ジャンパカットし、ピンをはんだ付け
ＡＥ－ＰＣＡ９３０６ Ｉ２Ｃレベル変換モジュール 補足事項
秋月電子で販売されている、安価で便利なモジュール基板です。
８ピンＤＩＰと同じ大きさ基板とピンが付属していますので、８ピン用ソケットに差し込んで使用します。
直接ピンを今回の基板にはんだ付けしても良いかとは思います。
付属のピンをはんだ付けする前に、付属のマニュアルを参考に、
Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５のジャンパをカッター等でカットします。
実装されている両側プルアップ抵抗は１ＫΩです。
これをジャンパーカットで切り離します。
回路図で示しているピン番号との対応は下記の通りです。
①ピン ＶＲＥＦ１ 低圧側 ３．３Ｖ
②ピン ＳＣＬ１ 低圧側クロック
③ピン ＳＤＡ１ 低圧側データ
④ピン ＶＰＵ 未接続
⑤ピン ＧＮＤ
⑥ピン ＳＤＡ２ 高圧側データ
⑦ピン ＳＣＬ２ 高圧側クロック
⑧ピン ＶＲＥＦ２ 高圧側 ５Ｖ
秋月電子で販売されている、安価で便利なモジュール基板です。
８ピンＤＩＰと同じ大きさ基板とピンが付属していますので、８ピン用ソケットに差し込んで使用します。
直接ピンを今回の基板にはんだ付けしても良いかとは思います。
付属のピンをはんだ付けする前に、付属のマニュアルを参考に、
Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５のジャンパをカッター等でカットします。
実装されている両側プルアップ抵抗は１ＫΩです。
これをジャンパーカットで切り離します。
回路図で示しているピン番号との対応は下記の通りです。
①ピン ＶＲＥＦ１ 低圧側 ３．３Ｖ
②ピン ＳＣＬ１ 低圧側クロック
③ピン ＳＤＡ１ 低圧側データ
④ピン ＶＰＵ 未接続
⑤ピン ＧＮＤ
⑥ピン ＳＤＡ２ 高圧側データ
⑦ピン ＳＣＬ２ 高圧側クロック
⑧ピン ＶＲＥＦ２ 高圧側 ５Ｖ
↑ 基板の各電極
基本ライブラリファイルの初期設定
ここでは、ＰＩＣ１６Ｆ１８３２６及びＸＣ８で作ります。
もちろん、他の１４ピンＰＩＣ１６Ｆ１でもＯＫです。
必要な情報はＳＣ１６０２ＬＣＤに表示します。
よって、パラレルＬＣＤとＩ２Ｃライブラリを基本装備とします。
ＸＣ８ ＳＣ１６０２ライブラリの詳細については別項を参照して下さい。
Ｉ２Ｃライブラリについても、別項を参照して下さい。
もちろん、ＭＳＳＰ１マスターモードを使用します。
（１）ＳＣ１６０２ ４ビットパラレルＬＣＤライブラリ Ｖｅｒ１．０
１）SC1602ヘッダーファイルのマクロによるＩ／Ｏポート設定
初期設定値でＯＫですが、確認します
#define DB7 LATCbits.LATC5 // DB7 書き込みポート
#define DB6 LATCbits.LATC4 // DB6 書き込みポート
#define DB5 LATCbits.LATC3 // DB5 書き込みポート
#define DB4 LATCbits.LATC2 // DB4 書き込みポート
#define DR7 PORTCbits.RC5 // DB7 読み込みポート
#define DR6 PORTCbits.RC4 // DB6 読み込みポート
#define DR5 PORTCbits.RC3 // DB5 読み込みポート
#define DR4 PORTCbits.RC2 // DB4 読み込みポート
#define ENA LATAbits.LATA0 // イネーブル(E) ポート
#define R_W LATAbits.LATA1 // R/W ポート
#define R_S LATAbits.LATA2 // R/S ポート
#define TR7 TRISCbits.TRISC5 // DB7ポートのI/O設定
#define TR6 TRISCbits.TRISC4 // DB6ポートのI/O設定
#define TR5 TRISCbits.TRISC3 // DB5ポートのI/O設定
#define TR4 TRISCbits.TRISC2 // DB4ポートのI/O設定
（２）ＭＳＳＰ１のポート設定
メインルーチンで設定します。
ＰＩＣによって違いがありますので、ここでは16F18326用に設定
また、ＲＣ０はＳＣＬ、ＲＣ１はＳＤＡと設定します。
PMD4 = 0x04;
SSP1CLKPPS = 0x10; // RC0の入力先はSCL
SSP1DATPPS = 0x11; // RC1の入力先はSDA
RC0PPS = 0x18; // RC0の出力源はSCL
RC1PPS = 0x19; // RC1の出力源はSDA
（３）その他
ＬＥＤがＲＡ４およびＲＡ５ポートに接続されています。
ポートに対して電流入力です。
適当な名前でマクロ設定しておくと便利です。
ここでは、ＰＩＣ１６Ｆ１８３２６及びＸＣ８で作ります。
もちろん、他の１４ピンＰＩＣ１６Ｆ１でもＯＫです。
必要な情報はＳＣ１６０２ＬＣＤに表示します。
よって、パラレルＬＣＤとＩ２Ｃライブラリを基本装備とします。
ＸＣ８ ＳＣ１６０２ライブラリの詳細については別項を参照して下さい。
Ｉ２Ｃライブラリについても、別項を参照して下さい。
もちろん、ＭＳＳＰ１マスターモードを使用します。
（１）ＳＣ１６０２ ４ビットパラレルＬＣＤライブラリ Ｖｅｒ１．０
１）SC1602ヘッダーファイルのマクロによるＩ／Ｏポート設定
初期設定値でＯＫですが、確認します
#define DB7 LATCbits.LATC5 // DB7 書き込みポート
#define DB6 LATCbits.LATC4 // DB6 書き込みポート
#define DB5 LATCbits.LATC3 // DB5 書き込みポート
#define DB4 LATCbits.LATC2 // DB4 書き込みポート
#define DR7 PORTCbits.RC5 // DB7 読み込みポート
#define DR6 PORTCbits.RC4 // DB6 読み込みポート
#define DR5 PORTCbits.RC3 // DB5 読み込みポート
#define DR4 PORTCbits.RC2 // DB4 読み込みポート
#define ENA LATAbits.LATA0 // イネーブル(E) ポート
#define R_W LATAbits.LATA1 // R/W ポート
#define R_S LATAbits.LATA2 // R/S ポート
#define TR7 TRISCbits.TRISC5 // DB7ポートのI/O設定
#define TR6 TRISCbits.TRISC4 // DB6ポートのI/O設定
#define TR5 TRISCbits.TRISC3 // DB5ポートのI/O設定
#define TR4 TRISCbits.TRISC2 // DB4ポートのI/O設定
（２）ＭＳＳＰ１のポート設定
メインルーチンで設定します。
ＰＩＣによって違いがありますので、ここでは16F18326用に設定
また、ＲＣ０はＳＣＬ、ＲＣ１はＳＤＡと設定します。
PMD4 = 0x04;
SSP1CLKPPS = 0x10; // RC0の入力先はSCL
SSP1DATPPS = 0x11; // RC1の入力先はSDA
RC0PPS = 0x18; // RC0の出力源はSCL
RC1PPS = 0x19; // RC1の出力源はSDA
（３）その他
ＬＥＤがＲＡ４およびＲＡ５ポートに接続されています。
ポートに対して電流入力です。
適当な名前でマクロ設定しておくと便利です。
感想
Ｉ２Ｃインターフェイスはライブラリさえ揃ってしまえば、使い勝手の良い便利なシリアル双方向通信規格です。
今後はこれを使って当局内Ｉ２Ｃ機器やＩ２Ｃライブラリのバージョンアップ等、色々遊んで見ようと思っています。
Ｉ２Ｃインターフェイスはライブラリさえ揃ってしまえば、使い勝手の良い便利なシリアル双方向通信規格です。
今後はこれを使って当局内Ｉ２Ｃ機器やＩ２Ｃライブラリのバージョンアップ等、色々遊んで見ようと思っています。
↑ Ｉ２Ｃバス ３．３Ｖ側
↑ Ｉ２Ｃバス ５Ｖ側
追記 ２０１９年１０月２９日
ハードウエアの小変更しました。
画像の様にＩ２Ｃバスおよび電源出力を上下２列ピンに変更
これにより同時に２つのＩ２Ｃ機器を接続可能となりました。
ＰＩＣキットのＩ２Ｃ分岐基板を使用すれば５ポートに拡張できますが、３つ同時接続は頻度が少ないですし面倒、デフォルトで２ポートあれば結構便利。
また、ピン接続が解り易く間違い接続防止の意味もあります。
これにより、上ピンはＳＣＬ、下ピンはＳＤＡとなりました。
同様に電源出力も上ピンが＋下ピンが－となっています。
ハードウエアの小変更しました。
画像の様にＩ２Ｃバスおよび電源出力を上下２列ピンに変更
これにより同時に２つのＩ２Ｃ機器を接続可能となりました。
ＰＩＣキットのＩ２Ｃ分岐基板を使用すれば５ポートに拡張できますが、３つ同時接続は頻度が少ないですし面倒、デフォルトで２ポートあれば結構便利。
また、ピン接続が解り易く間違い接続防止の意味もあります。
これにより、上ピンはＳＣＬ、下ピンはＳＤＡとなりました。
同様に電源出力も上ピンが＋下ピンが－となっています。
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