Ｐ PICミニBBシリーズ(23) ～USB接続でPICを3.3Vで使う
ｂｙ ｆｊｋ
今まで、PICはUSB接続5V動作で、3.3V信号が必要なときは、信号レベル変換デバイスを使っていたが、レベル変換デバイスによっては動作が不安定になることがあった。特に、SPI接続デバイスは3.3V動作の物が多いので、PICを3.3Vで動作させると、レベル変換デバイスが不要となる。
USB接続ユニットのシリアル信号には3.3Vと5Vのモノがあり、2種類のユニットをテストした。また、USBユニットから3.3V電源が供給できるものもあるが、拡張性を考慮すると別途3.3Vの電源が必要。もし、USBバスパワー＋三端子レギュレータを利用する場合、USBユニットから5Vも取り出せること。
【ハード】
- PICは手持ちのPIC16F1823/25、PIC動作確認のため抵抗(1kΩ)を介してLEDをRC3に接続。
- 三端子レギュレータのパッケージはTO252-3で、TO-252変換基板(#109075、@50）も使用
① 3.3V出力シリアルのUSBユニット ［#番号は秋月電子］
- ・USBシリアル変換モジュール：
- MPL2303SA(マルツ、@894）
5，6，8番端子にはピンを取付けない
- ・三端子レギュレータ：
- NJU7223DL1(3.3V/500mA、#103705、@180）
端子並びに注意！(GNDが中央で無い）
- PL2303SAはドライバーのインストールが必要とあったが、win10(22H2)で接続してみると、自動でドライバーがインストールされ、問題なく接続出来た。
-
② 5V出力シリアルのUSBユニット ［#番号は秋月電子］
- ・USBシリアル変換モジュール：
- FT234X(#108461、@780）
- ・三端子レギュレータ：
- NJM2845DL1-33(3.3V/800mA、#111299、@50)
- USBユニットのRx入力はPICのTxが3.3VでもOKなので、そのまま接続。USBユニットのTx信号は2つの固定抵抗で電圧を約3.1Vに分圧してPICのRxに接続した。
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【ソフト】 ①も②も同じ
・MCCの設定
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system module (INTOSCで16MHz)
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EUSART （115200bps)
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TMR0 (約１秒毎の割り込みでLED点滅）
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【abc923-1823/25.c】 abc923-1825.c (zip) ［1823.cも同じ］
/*****************************(abc923-1823/25.c)****
* PIC Test （3.3V Power）
****************************************************/
#include "mcc_generated_files/mcc.h"
#include "myProject.h"
//--- タイマー・汎用変数
char Msg[20]; // コメント等送信用文字列
uint8_t TFlg; // タイマーフラグ
//---- EUSART用変数
char RBuf[EU_BFSIZE]; // シリアル受信バッファー
uint8_t SFlg; // シリアル受信フラグ
/***************************************
* タイマ0 Callback関数 (1秒周期割り込み)
***************************************/
void TMR0_Process(void){
TFlg = 1; // タイマーフラグセット
}
/***************************************
* Main application
***************************************/
void main(void){
char cmd;
SYSTEM_Initialize();
// タイマ0 Callback関数定義
TMR0_SetInterruptHandler(TMR0_Process);
INTERRUPT_GlobalInterruptEnable();
INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable();
EU_Puts("--- test ---");
LED_SetHigh();
while (1) {
// 1秒周期の処理
if(TFlg){ // フラグオンの場合
LED_Toggle();
TFlg = 0; // フラグリセット
}
// コマンド処理
if(SFlg){ // 受信ありの場合
cmd = RBuf[0];
EU_Write("Input = ");
EU_Puts(RBuf);
SFlg = 0;
}
}
}
/*** End of File ***/
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・シリアル通信用（mcc_generated_files/eusart.cに2行を追加）
【eusart.c】
/***** （mcc_generated_files/eusart.c ）****
* シリアル通信 （赤字の部分を追加）
*********************************************/
#include "eusart.h"
#include "../myProject.h"
・・・・＜途中省略＞・・・・
void EUSART_Receive_ISR(void)
{
eusartRxStatusBuffer[eusartRxHead].status = 0;
if(RCSTAbits.FERR){
eusartRxStatusBuffer[eusartRxHead].ferr = 1;
EUSART_FramingErrorHandler();
}
if(RCSTAbits.OERR){
eusartRxStatusBuffer[eusartRxHead].oerr = 1;
EUSART_OverrunErrorHandler();
}
if(eusartRxStatusBuffer[eusartRxHead].status){
EUSART_ErrorHandler();
} else {
EUSART_RxDataHandler();
}
// or set custom function using EUSART_SetRxInterruptHandler()
myEusart();
}
・・・＜以後省略＞・・・
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・オリジナルライブラリー
【myFunction.c】 myFunction.c + myProject.h(zip)
********************(myFunction.c)******
* 自作汎用関数
****************************************/
#include
#include "myProject.h" // #define EU_BFSIZE
/*** EUSARTシリアル関数用 ********************/
extern char RBuf[]; // 受信文字Buffer
extern uint8_t SFlg; // 受信フラグ
static uint8_t sIdx = 0; // 受信文字列Index
/*--- Eusart受信割り込みハンドラー -------------
* eusrt.cのEUSART_Recive_ISRに追加すること
*---------------------------------------------*/
void myEusart(){
char ch;
ch = EUSART_Read();
#if ECHO == ON
EUSART_Write(ch);
#endif
if((ch == 0x0a)||(ch == 0x0d)){ // 改行処理
RBuf[sIdx] = 0;
sIdx = 0;
SFlg = 1;
}else if((ch == 0x08)&&(sIdx > 0)){ // BS処理
sIdx--;
}else{
if(sIdx < EU_BFSIZE) RBuf[sIdx++] = ch;
}
}
/*--- Eusart受信データを返す--------------------
* *str：受信データを格納する文字列
* RETURN：受信した文字数（[0]ならデータ無し）
*---------------------------------------------*/
/*uint8_t EU_gets(char *str){
strcpy(str,rBuf);
return strlen(rBuf);
}
*/
/*--- Eusartへ文字列を送信 ---------------------
* *str：送信したい文字列データ
*---------------------------------------------*/
void EU_Write(char *str){
while(*str != 0){ // 文字列終りまで
EUSART_Write(*str++); // 1文字送信
}
}
/*--- Eusartへ改行を送信 ----------------------*/
void EU_Write_CR(void){
EUSART_Write('\n');
}
/*--- Eusartへ文字列送信（改行付）--------------
* *str：送信したい文字列データ
*---------------------------------------------*/
void EU_Puts(char *str){
EU_Write(str);
EU_Write_CR();
}
/*** 文字列変換関数 **************************/
/*---- 16進文字列を10進数に変換[=xtoi()/C90]----
* *str：10進数に変化したい16進数文字列
* RETURN：変換された32ビット符号無し整数
*---------------------------------------------*/
uint32_t my_xtol(char *str){
uint32_t dec;
dec = strtoul(str,NULL,16);
return (uint32_t)dec;
}
/*--- 下位４ビットを16進数文字に変換 ------------
* n：符号無し16bit整数（最下位の4bitのみ有効）
* RETURN：16進数に対応するアスキー文字
*---------------------------------------------*/
uint8_t my_utoa2(uint16_t n){
n &= 0x0F;
if(n < 10) return '0'+ (uint8_t)n;
else return 'A'+ ((uint8_t)n - 10);
}
/*--- 1ワード(16ビット）を16進文字に変換 -------
* *str：変換結果を格納する文字列
* wd ：変換したい符号無し16ビットデータ
* dg ：16進数文字列の桁数
*----------------------------------------------*/
void my_utoa(char *str, uint16_t wd, uint8_t dg){
if(dg > 3) *str++ = my_utoa2(wd >> 12);
if(dg > 2) *str++ = my_utoa2(wd >> 8);
if(dg > 1) *str++ = my_utoa2(wd >> 4);
*str++ = my_utoa2(wd);
*str = '\0';
}
/*--- 文字列を逆順に入替 -----------------------
* *str：文字順を入れ替えたい文字列
*-----------------------------------------------*/
void reverseString(char *str) {
uint8_t i, length;
length = (uint8_t)strlen(str);
for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
char temp = str[i];
str[i] = str[length - 1 - i];
str[length - 1 - i] = temp;
}
}
/*--- 10進数文字列変換（下位から変換）----------
* *str：変換結果を格納する文字列
* wd ：変換したい符号無し16ビットデータ
*-----------------------------------------------*/
void my_itoa2(char *str, uint16_t wd){
uint8_t i;
for(int i = 0; i < 6; i++){
*str++ = '0' + (wd % 10);
wd = wd / 10;
if(wd == 0) break;
}
*str = '\0';
}
/*--- 10進数文字列変換 -------------------------
* *str：変換結果を格納する文字列
* wd ：変換したい符号無し16ビットデータ
*-----------------------------------------------*/
void my_itoa(char *str, uint16_t wd){
my_itoa2(str, wd);
reverseString(str);
}
/******* End of File ********/
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/*********************************(myProject.h)*****
* プロジェクト個別条件指定ファイル 【強化版】 *
* （main.cと同じフォルダーに作成） *
***************************************************/
#include "mcc_generated_files/mcc.h"
#include "string.h"
#define ON 1
#define OFF 0
/***** PIC電源電圧 ***********************/
//--- VCC宣言無しは5V（VCC＝50と同じ）
//#define VCC 50 / 電源電圧は5V
#define VCC 33 // 電源電圧は3.3V
/***** EUSARTモジュール *******************/
#define EU_BFSIZE 40
//--- ECHO宣言無しはエコー有り(ECHO ONと同じ)
#define ECHO ON // エコー有り
//#define ECHO OFF // エコー無し
/*=== Eusart受信割り込みハンドラー ==============
* eusrt.cのEUSART_Recive_ISRに追加すること
*---------------------------------------------*/
void myEusart();
/*=== 文字列シリアル出力関数 ===*/
//--- Eusartへ文字列送信
/* *str： 出力する文字列
* --------------------------- */
void EU_Write(char *str);
//--- Eusartへ改行を送信
void EU_Write_CR(void);
//--- Eusartへ文字列送信（改行付）
/* *str： 出力する文字列
* --------------------------- */
void EU_Puts(char *str);
/****** Delay Macros ********/
#define __delay_us(x) _delay((uint32_t)((x)*(_XTAL_FREQ/4000000.0)))
#define __delay_ms(x) _delay((uint32_t)((x)*(_XTAL_FREQ/4000.0)))
/*** 自作汎用関数 *******/
/*== 文字列変換関数 ===========*/
//---- 16進文字列を10進数に変換
uint32_t my_xtol(char *str);
//--- 16進数（負号無し）を文字列に変換
void my_utoa(char *str, uint16_t wd, uint8_t dg);
//--- 10進数(符号無し）を文字列に変換
void my_itoa(char *str, uint16_t wd);
/******* End of File ********/
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