初版

Spresenseで、Wi-SUN モジュールと、ELTRESアドオンボードを同時に使用する方法

セットアップや使用方法

**はじめに** Spresense向けに提供されている、クレスコデジタルテクノロジー製 [ELTRESアドオンボード](https://www.cresco-dt.co.jp/service/iot/iot-poc/eltres/)と、ROHM製 [Wi-SUN モジュール](https://www.rohm.co.jp/support/spresense-add-on-board)は、どちらもUARTポートを使用するため、同時に利用することができません。   以上のように、２つのボード/モジュールは同じポート(UART)を利用するため、そのままでは同時に利用することができません。 そのため、ELTRESとWi-SUNを同時にしたものを製作しようとしているため、まず、この2つのボード/モジュールを同時に使用する方法を検討しました。 --- **UART ポートを増やす方法** どちらの基板も、Spresense基板の、GNSS Antenna側のピンを利用します。写真で言う右側のピンは空いています。こちらにある信号で、外部デバイスとの通信に使えるものは、I2Cになります。 I2CをUARTに変換することで、2つのデバイスを同時に使うことができます。 I2CとUARTを変換するデバイスとしてよく使われるものに、SC16IS740 / 750があります。今回はこのデバイスを利用します。 今回は、このデバイスが搭載されている、[スイッチサイエンスで販売](https://www.switch-science.com/products/6027)されている基板を利用します。  次に、ELTRESとWi-SUN どちらをI2C経由にするか、を検討します。 どちらもモジュール/ボードにも、メーカーからライブラリが提供されています。今回作ろうとしている製作品は、ELTRES / Wi-SUN どちらの通信も利用します。ライブラリをどちらがそのままで利用できるか、という観点で比較をしました。Wi-SUNは、通信する内容を多く実装する必要があり、ELTRESはライブラリをそのままで必要な通信が実行できそうです。また、Wi-SUNの通信モジュール [BP35C0](https://www.rohm.co.jp/products/wireless-communication/specified-low-power-radio-modules/bp35c0-product) は、通信のためのコマンドが公開されています。そのため、Wi-SUN モジュールをI2C経由で操作することとしました。 --- **モジュール間の接続** スイッチサイエンスで販売されている基板は、Spresense側 (MPU側)と、Wi-SUN側 (DEVICE側) どちらも、Groveコネクタで接続することができます。 そのため、Spresense側、Wi-SUNモジュール側 どちらにも、Groveコネクタを設置し、接続に必要となる変換回路を実装しました  SpresenseのI/O電圧は、1.8Vです。I2C - UART基板が3.3Vで動作するため、レベル変換をする必要があります。レベル変換は、秋月電子通商から販売されている、[Ｉ２Ｃバス用双方向電圧レベル変換モジュール ](https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05452/) を利用しました。  Spresenseに直接接続できるモジュールのため、I/Oの電圧が1.8Vになるように回路が組まれています。そのため、こちらの基板にも、秋月電子通商から販売されている、[Ｉ２Ｃバス用双方向電圧レベル変換モジュール ](https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05452/) を利用し、信号レベルの変換をしています。また、1.8VのLDOで、通信用電圧のリファレンスを作っています。 この2つの変換基板と、I2C-UART基板を接続します。 --- **SC16IS740の利用方法** SC16IS740は、I2Cデバイスなので、ArduinoのWireライブラリを経由して利用します。 ```arduino:SC16IS740の初期化 #define SC16IS740_ADDR (0x48) // SC16IS740 Register const uint8_t THR = (0x00 << 3); const uint8_t RHR = (0x00 << 3); const uint8_t FCR = (0x02 << 3); const uint8_t LCR = (0x03 << 3); const uint8_t MCR = (0x04 << 3); const uint8_t LSR = (0x05 << 3); const uint8_t RXLVL = (0x09 << 3); // special register set const uint8_t DLL = (0x00 << 3); const uint8_t DLH = (0x01 << 3); // enhanced register set const uint8_t EFR = (0x02 << 3); void setup_sc16is740() { // Wire.begin(); は、setup()内で事前にしておく // Initialize SC16IS740 // dividor latch enabled Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(LCR); Wire.write(0x83); Wire.endTransmission(); // set Baud Rate Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(DLL); // the least significant part Wire.write(24); Wire.endTransmission(); // set Baud Rate Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(DLH); // the most significant part Wire.write(0x0); Wire.endTransmission(); // divisor latch disabled Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(LCR); Wire.write(0x03); Wire.endTransmission(); // reset TX and RX FIFO, enable the transmit and receive FIFO Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(FCR); Wire.write(0x07); Wire.endTransmission(); } ``` ```arduino:UARTへの送信 void send_to_uart(uint8_t data) { Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(THR); Wire.write(data); Wire.endTransmission(); } ``` ```arduino:UARTからの受信 String recieve_from_uart() { uint8_t i, n, data; String retValue = ""; Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(LSR); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(SC16IS740_ADDR, (uint8_t)1); data = Wire.read(); if (data == 0x61) { // at least one character in the RX FIFO Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(RXLVL); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(SC16IS740_ADDR, (uint8_t)1); n = Wire.read(); //読み込むデータの数 Wire.beginTransmission(SC16IS740_ADDR); Wire.write(RHR); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(SC16IS740_ADDR, (uint8_t)n); for (i = 0; i < n; i++) { retValue += Wire.read(); } } } ``` --- **まとめ** UARTデバイス2つを同時にSpresenseから通信することができました。この方法を利用して、製作品の制作を進めようと思います。