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ArduinoでCAN通信(その11:seeedでスペシャル基板を製作)

「ArduinoでCAN通信」シリーズも11回目になりました。8回目のここで構想していたスペシャル仕様の基板をseeed.comで作りました。
CAN通信の方法を様々に勉強したのですが、専用基板を作るのはコスト面で負担なので躊躇していましたが、seeed.comさんが日本語サイトを開設する際の格安キャンペーンという案内を頂き、それではと腰を上げることにしました。

seeed.comさんの日本語サイトはこちらです。100x100mm基板10枚で$9.9なのですが、今はキャンペーン期間なので何と$4.9です。600円以下で10枚もの基板が作れてしまいます。但し送料は+1,500円程度かかりますが、それでも2,100円で10枚作れるのは超魅力です。
(参考までに、これまで小生が作っていた基板屋さんでは、10倍超の費用です)

【seeedさんから届いた基板】
Arduino_CAN2_5.jpg

Arduino_CAN2_4.jpg

赤い色を選択しても標準価格です。とても綺麗にできています。

【今回作った基板の機能】

Arduino_CAN2_7.jpg

簡単に言えば、ArduinoマイコンとCANシールドを1枚の基板上に置いたものです。

・Atmega328P-AUを中央に配置し、I・OピンはArduino UNOと同じ位置になってます。
 このままでも十分に使えますが、ピン互換による拡張機能を想定してます。

・ブートローダ書込みのICSP端子、Arduino ISP書込み端子を備えます(書込み器接続は後述)

・MCP2551CANトランシーバ、MCP2515CANコントローラを表面実装してます。

・入出力のため、microSD、LCD(I2C)、Bluetoothを備えます。
 microSDは通信に関するアドレス、ID等を指定する等に使用する予定です。

・Bluetoothに隠れて見えませんが、ON-OFFできるDIPスイッチを3回路備えてます。
 このスイッチで動作機能の選定ができる様なプログラムでの対応を想定しています。

・電源は外部から5Vを供給する方式です。多様な電源選択を考えています。

・Atmega328Pは5V動作ですが、LCDやmicroSDは3.3V動作なので3.3Vの3端子レギュレータを備えています。
 Atmegaとの信号は前者は抵抗分圧、後者はFETを用いた変換を行ってます。

【ICSP端子でブートローダ書き込み】

Arduino_CAN2_2.jpg

ブートローダ書込みにはFT232RL USB-シリアル変換モジュール(秋月製)に配線を付け、ICSP端子に接続します。
配線やソフトの使い方は、こちらのページに詳細が記載されています。Windows10でも問題なく動作しました。

注意すべき点は、FT232RLのJ1ジャンパーを2-3端子間に接続しVCCを5Vにすることです。avrdude-GUIツールにエラーが出ます。当初気付かずに困りました。

【Arduino ISP書込み】

Arduino_CAN2_1.jpg

Arduino ISP 書込みには、同FT232RLを用いる。使用する端子は以下の図のようです。

Arduino_CAN2_8.jpg

メス4P端子を増設します。使用する端子は、GND,RXD,TXD,DTRです。FT232RL基板の裏側に直接付けても良いのですが、長さが短いので私は拡張基盤を間に入れています。

【動作例】

Arduino_CAN2_6.jpg

この図は、拡張ID仕様で最速の送信をしている状態を、Bluetooth受信したPC画面で表示している状態です。

右はプログラムを行ったArduino IDEです。
左上は、この機器から発したCAN通信文をBluetoothで載せて発信し、PCのBluetoothで受信しているリストです。約10mSec間隔で受信した通信文がかなりの速度で流れています。

左下にこの送信機器が見えます。Power LEDが白、CAN通信のINT LEDが赤(右)、BluetoothのLED(左下)が青、赤で点灯しています。


さてと、ここまで何ら問題ありません。

拡張IDのCAN送信で8800Byte程度なので、Atmega328Pのプログラム容量は約3倍残っています。
種々のCAN通信手段と、その通信パラメータをDIPスイッチで切り替えるプログラミングをすれば、多種のCAN通信に対応できるのではないかと目論んでいます。






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