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nichicon 2021年02月27日作成 (2021年12月09日更新)
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Arduinoにも使えるUSBシリアル変換器

Arduinoにも使えるUSBシリアル変換器

Arduinoの自動書き込みにも使えるUSBシリアル変換器をPICで作りました。
これがあれば高いUSBシリアル変換モジュールを買う必要はありません。
Arduinoへの自動書き込みに対応するため、DTRピンを使えるようにしてあります。
ボーレートは115.2kbpsです。

材料

・USBコネクター x1
・PIC16F1455-I/P x1
・積層セラミックコンデンサー0.1uF x1
・1x5のピンヘッダ x1

プログラム

MPLAB X IDEのMPLAB Code Configurator(MCC)を使います。

以下の画像を参考にしてMCCで設定してください。設定が完了したらgenarateボタンでプログラムを生成します。

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MCCの設定が完了したらプログラムを書いていきます。

まず、USB_device_CDC.cを書き換えます。
下の画像のように117行目のUART_DTRにPORTCbits.RC3を設定してください。書き換えるのはこの部分だけです。
キャプションを入力できます

次にmain.cにプログラムを書きます。
以下にmain.cを載せておくのでコピペして使ってください。

#include "mcc_generated_files/mcc.h"

#define No_Busy 0
#define Busy 1
#define data_buffer_size 64
static uint8_t USARTdata[data_buffer_size] ;
uint8_t USART_ready = 0 ;
uint8_t USARTdata_size = 0 ;
uint8_t USART_index = 0 ;
static uint8_t USBdata[data_buffer_size] ;
uint8_t USB_index = 0 ;

void main(void)
{

// initialize the device
SYSTEM_Initialize();

// Enable the Global Interrupts
INTERRUPT_GlobalInterruptEnable();

// Enable the Peripheral Interrupts
INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable();

TRISCbits.TRISC2 = 0 ;
PORTCbits.RC2 = 1 ;
TRISCbits.TRISC3 = 0 ;

while (1)
{
    USBDeviceTasks() ;
    if(USBGetDeviceState() < CONFIGURED_STATE || USBIsDeviceSuspended()== true){
        
        continue ;
    }
    
    USBCheckCDCRequest() ;
    
    if(EUSART_is_rx_ready() == true){
        
        USBdata[USB_index] = EUSART_Read() ;
        
        USB_index++ ;
        USBdata[USB_index] = 0 ;
    }
    if(USBUSARTIsTxTrfReady() == true && USB_index > 0){
        putUSBUSART(USBdata, USB_index) ;
        USB_index = 0 ;
        
    }
    CDCTxService() ;
    
    if(USART_ready == No_Busy){
        USARTdata_size = getsUSBUSART(USARTdata, sizeof(USARTdata)) ;
        if(USARTdata_size > 0){
            USART_ready = Busy ;
            USART_index = 0 ;
        }
    }
    if(EUSART_is_tx_ready() == true && USART_ready == Busy){
        EUSART_Write(USARTdata[USART_index]) ;
        USART_index++ ;
        if(USART_index == USARTdata_size){
            USART_ready = No_Busy ;
        }
    }
}

}

/**
End of File
*/

USBCheckCDCRequest();を入れる事でDTRピンを使えるようになります。

回路図

キャプションを入力できます

作り方

まずPICに上記のプログラムを書き込みます。
次にUSBコネクターのD+とD-をそれぞれPICのUSBピンと接続します。VUSB3V3とGNDの間に0.1uFのコンデンサーを入れます。
最後にTXピンとRXピン、そしてDTRピンを使いやすいように引きだしてピンヘッダに配線したら完成です。

使い方

USBシリアル変換器のTXピンとRXピンを通信する相手のRXピン、TXピンと接続します。
この状態でUSBシリアル変換器として使うことができます。

さらにArduinoへの書き込みに使う場合は、先程の接続に加えてDTRピンとATmega328PのRSTピンを0.1uFのコンデンサーで接続しRSTピンを10kΩでプルアップします。
書き込み時に自動でリセットするので自動でファームウェアを書き込む事ができます。

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独学で電子工作とプログラミングをしている大学生です。PICやArduino、ESPなどを使っています。Twitter(@_electro_master)もやってます。作る際は自己責任でお願いします。
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