TS USB

TinyStick

TinyStickは、ATtiny3217(32KB Flash, 2KB SRAM, 256B EEPROM)を搭載した、Arduino互換の開発キットです。消費電流は約4.5mA(クロック10MHz。スリープ時は0.1mA未満)と小さく、コイン電池で長期間動作します。プログラムの書き込みは、付属のUSBシリアル変換基板(CH340E搭載)で行います。詳しくは、 tinystick.jpをご覧ください。

コンテンツ

• Arduino
  PlatformIOでビルドできるデモのソースコードです。
• KiCad
  KiCad(7.0)のプロジェクトです。TinyStick本体のTS_Core.kicad_proと、USBシリアル変換基板のTS_USB.kicad_proが含まれます。
• schematic
  TinyStick本体とUSBシリアル変換基板の回路図PDFです。
• Blender
  3Dプリントケース作成用のBlenderのプロジェクトファイルと、発注に使用したSTLファイルです。

プログラミング

TinyStickのプログラミングは、PlatformIOで行います。Arduino IDEは、2.3版ではTinyAVR用のボードマネージャーの定義が読み込めない等の理由で推奨しません。(→参考)

ビルド

• PlatformIOのプロジェクトフォルダにArduino以下をコピーし、適当な名前(例:TinyStickDemo)に変更します。
• PlatformIOのHome画面から[Open Project...]で、このプロジェクトを開きます。
• 必要なplatform(Atmel megaAVR)のインストールが自動的に始まります。
• インストールが完了したらBuildしてください。

UPDI書き込み

• USBシリアル変換基板をUSBケーブルで接続して、スイッチをオンします(赤いLEDが光ります)。このとき、ドライバを自動認識しない場合は、メーカーのHPからCH340のドライバをダウンロードしてインストールしてください。
• Windowsの場合は、デバイスマネージャの「ポート(COMとLPT)」に「USB-SERIAL CH340 (COMxx)」と表示されれば完了です。
• PlatformIOのUploadをクリックすると、プログラムを転送します。

シリアルデバッグ

• 横のボタン(Button5)を押して「Bounce Ball」デモに切り替えたあと、PlatformIOのSerial MonitorまたはTera Term等のターミナルアプリを起動すると、加速度の数値が流れてきます。
• このUSBシリアル変換基板は、ターミナルアプリを起動するとRTS信号がLOWになることを利用して、UPDI書き込みとシリアル通信モードを自動的に切り替えます。(Windowsで確認 →参考)

platformio.ini

プロジェクトのルートにある設定ファイルです。重要な項目について説明します。

board_build.f_cpu = 10000000
CPUクロックを設定します。初期値は10MHz、最大は20MHzです。必ず5の倍数にしてください。そうしないとシリアル通信が文字化けします。また5MHzにすると、I2Cが正常に動作しません。記述しないと16MHzになります。

ソースコード

• main.cpp
  メインプログラムで、初期化、タイトル表示、サイドボタン(Button5)によるデモの切り替え、長押しによるバックライトのオンオフを処理します。

• TinyStickDef.h
  共通の#define、ピン定義です。

• TinyStick.h .cpp
  ボタン、圧電ブザーのクラス、スリープ関連のグローバル関数です。

• TinyLCD.h .cpp
  バックライト付きLCD AQM1248Aに、ビットマップまたは文字を表示するクラスです。文字は、拡大・ボールド・白黒反転・縦・プロポーショナル表示に対応しています。

• font8x8.h
  8x8ドットフォントです。0x20から0x7Fまでの英数記号です。

• TinyApp.h .cpp
  複数のアプリを切り替えるときは、このクラスの派生クラスを作成してmain.cppに定義するだけで、サイドボタン(Button5)で切り替えられます。

• I2Cbase.h .cpp
  本体内蔵の加速度センサ(LIS2DH12)と、M5StickC用のENV Hat(SHT30)の基底クラスです。

• octave.h
  ドレミの周波数を定義したファイルです。

• playDigit.h .cpp
  ２桁の整数値をドレミの音程で鳴らす関数です。

• app/
  6つのデモアプリです。TinyAppの派生クラスです。

  • EnvHat.h .cpp
    ENV Hatで温度/湿度を表示します。Button1で次のアプリに切り替えます。装着されていないときはスキップします。

  • KitchenTimer.h .cpp
    キッチンタイマーです。最大99分。スタートすると、分をEEPROMに保存します。

  • AccelDemo.h .cpp
    加速度センサのデモです。傾けると玉が転がります。

  • FontTest.h .cpp
    8x8ドットフォントをダンプします。Button1で拡大、Button2,3でスクロールします。

  • Tetris.h .cpp
    お馴染みのゲームで、縦向きで遊びます。

  • Maze3D.h .cpp
    Line関数を利用した3次元迷路です。

スリープ機能

一定時間のスリープが出来ます。いずれかのボタンを押すと、スリープから復帰します。

• 時間は任意の時間ではなく、TinyStick.hのenum SleepTimeの時間しか設定できません。
• 本来PX2,PX6ピンに接続されたボタン(TinyStickではButton1のみ)でしかスリープからの復帰はできませんが、これはFALLINGモードの場合で、LOWモードならどのボタンでも復帰が可能です。このため、LOWモードでスリープし、起きたらFALLINGモードに変更して、連続して割り込みが入らないようにしています。