ボクにもわかる電子工作

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BASICパソコン IchigoJamの活用方法として、組み込み用途が考えられます。そこで、今日はIchigoJam BASICファームウェアを書き込んだマイコンLPC1114FDH28(TSSOPパッケージ)を実装可能なプリント基板「Petit Ichigo ∞ BASIC for Embedded 」を考えてみました。

背景
今後、ますますマイコン内蔵機器が増えると思います。例えば、これまでパソコンすら使ったことの無かった小さな町工場でマイコン内蔵機器を開発する様なことも考えられます。また、現在、50代〜60代の年齢の方々の中には過去にBASICでプログラミングを学んだことのある人も多いはずです。その方々が定年退職を迎え、新たな趣味や仕事としてBASICを使った機器を開発するようなことも考えられるでしょう。

概要
下図に組み込み向けを想定したIchigoJam用プリント基板の構想図を示します。BASICが無限に続く言語となることを意図して「∞」と「8ピン」にこだわっています。もちろん、組み込み用として広がった8ピンPICも意識しました。

イメージ 1
課題と対応方法
8ピンソケットに入れようと思うと5mmほどの幅に部品を実装しなければなりませんが、このICだけで6mmほどあります。そこで、基板用リードフレームを7.6mmほどの間隔で使うことを考えました。実際にCAD設計してみると、若干、7.6mmを超えるかもしれませんが、フレームの付け根部分で吸収できると思います。
また、BASICを使うメリットのひとつは開発環境がそれ自身に含まれることです。そこで、本基板をモジュールとして取り外し、ベースステーションからビデオやキーボードに接続できる形態も考慮する必要があると考えました。赤文字で書かれたピン名の開発用端子は、そのための考慮です。8ピンソケットの外側に位置するように配置したので、試作時は細ピンヘッダを取り付け、量産時はピンヘッダを外せばよいのです。
さらに、余った4隅にはIOとGNDを追加しました。入出力が足りない場合やデバッグ用に使うことが可能です。
BTN信号は1005サイズの0Ω抵抗でGNDに落としてほしいと思います。IchigoJamに保存したプログラムを自動実行させるためです。また、このチップ抵抗を外し、1MΩのプルアップと1uFのコンデンサをGNDに対して追加することで、BTN端子をアナログ入力端子として使うことも可能になります。ただし、使用方法に制限があり、また状態によっては自動実行機能が安定しないことがあります。

なお、IchigoJamの最大の利点はビデオ出力とキーボードです。これらを使わない用途というのは始めから「無駄」を前提にしています。また、BASICの組み込み用途は(市場性などにおいて)とてもリスクの高い領域にあります。これらのリスクも考慮したうえで基板製作に挑戦してみようという方が居ましたら、参考にしていただければと思います。


ボクにもわかるIchigoJam用マイコンボード


参考資料
 Facebook IchigoJam FANグループへの投稿資料
 IchigoJam 関連資料 (jig.jp社)

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