COM-I2C変換器(その3)

部品もほぼ決まったので、回路図を描いてみました。結構やる事いっぱいです。電源が3つに分かれている回路なんて今まで作った事無いです。2つ(レベル変換)はした事がありますが、今回はGNDまで切り離された回路になるのですから。

ADuM5201_20110507


マイコンに供給するクロックをセラロックにするか表面実装の水晶振動子にするかまだ迷い中。ATtiny4313はDIP品を使うので配置に苦労しそうです。何せこれらの回路を タカチ SW-55 のケースに入れる予定ですから。
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COM-I2C変換器(その2)

部品の選定を間違えていました。というより、ANALOG DEVICES社のHPを見ていてもっと良いのがあるのに気がつきました。

今までは、「I2Cのレベル変換」という事が念頭にあり、I2Cのアイソレーション(絶縁)で検索していました。が、よくよく考えると、USB-UART変換された信号を絶縁しても良いのです。そう考えてサイトを見渡すと、電源も絶縁してくれるICが有る事に気がつきました。ADuM5201です。これを使用する事により、5V/500mWが取り出せる絶縁後の電源まで確保できます。つまり、ADuM1250 を使う際に問題となっていた中間の電源をUSBから確保する事ができるのです。


com_i2c_ADuM5201


ADuM1250 を使用する事を前提に中間電源をコイン電池にして昇圧して…と考え、回路図まで作成した(途中まで)のですが、ADuM5201 の存在を知って仕様変更です。電池なんていらなくなりました。マイコン(ATtiny4313)を含めた後半の回路を 5V/100mA 以内に抑えないといけないですが、ATtiny4313は UART と ポートのH/Lですし、I2Cも100kHz以下にするので原振を4MHzとかに抑え、いらない電源をカットしておけば 100mA もいかないと践んでいます。

基板を作成する前に気がついて良かったです。既に ADuM1250 とか昇圧用の部品とか買ってしまいましたが、他の機会に使い回しできます。

COM-I2C変換器(その1)

最近はチョッとした周辺機器はI2C互換のI/Fを持っていて設定等を行うのが流行らしい。I2Cはオシロスコープで端子を当たっただけではどちらが主導権を握っているか分からない。何せ、I2CのバスはワイヤードANDの構成をとっているのでどっちがLowを出しているのか外見からは判断できないのである。

また、開発の規模が大きくなればなるほど、ソフトウェア要因やその他もろもろで、ちゃんと設定しているつもりが設定できていない事が多々ある。こんな時、デバッグ中のある地点で動作を止めて、それぞれのデバイスにちゃんと値が設定できているかデバイスにアクセスできたら良いなと思ったのが本変換器を作成しようと思った切っ掛けなのです。

そんなのは制御しているマイコンに同様のデバッグ機能を実装すればいい話の様な気になるが、実際問題、そのマイコンの挙動がおかしかったらそのデバッグ機能自体の信憑性が疑わしくなる。こんな時、テストピンにチョイと付けてチョイとアクセスできる器具があれば便利という訳です。

さて、その構成ですが、最近のPCにはRS-232Cのコネクタなんか付いていなく、USB→RS-232C変換を使っている。なので、そこからI2Cに変換できれば良いかなと思っていたのだが、色々と考えれば考えるほど欲が出てきて、今の所、下図の構成に落ち着いています。

com_i2c.png

治具への要求(自分が要求しているのだが…)より、速度は全然いらなく、100kHzを下回っている方が返って対応デバイスが増えて良い。なので、RS-232C(UART)からI2Cへの変換は ATtiny4313 のUARTと汎用ポートを使用しようかと思います。

欲を出したのが、次の2点です。
 1. デバイス側は3.3V以下にも対応する事。
 2. パソコンとは完全に絶縁したい。

1を実現するにはPCA9517というチップがありました。また、2を実現するにはADuM1250というチップがありました。本当はADuM1250が低電圧に対応していてくれれば良かったのですが…。なので途中に Vbatt というフローティング電圧を用意する羽目になりました。USBからの電源が使えれば一番良かったのですが、欲の2に引っかかります。今の所、この部分の電源は電池を考えています。消費電力も少ないので電池でも取り替えをほとんどする機会はないとの考えです。
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