各回路設計－その3－
最高気温が30度を超える日が続くようになってきました。
少し外にでるだけで汗だくになってしまいます。熱中症にはくれぐれもお気を付けくださいね。
みなさんこんにちは、YUUKIです。
前回の記事で、センサーとモータードライバーの回路を紹介しました。
今回、STM32との通信に関する回路とマイコンの回路とピン配についてみていきたいと思います。
通信系
当初、通信にはあまりスペースを使いたくないので多少面倒ではありますが、ピン数の少ないUART通信のみを採用するつもりでいましたが、スペースを何とか作れたのでST-LINKでも通信できるようにしました。
UART通信
・・・通信する際に、向きを間違えないようにわざと4ピンにして一つ接続しないようにしたのですが、今思うとGNDにマーキングしてスペースを確保してもよかったのではと思っています。
ST-LINK
ST-LINKはNucleoの回路図を参考にピン配をしたのですが全然違っていました。（なぜまちがえたかは思い出せそうにないです…）
Nucleo側はSWOが６番ピンですが、VDDを省略したので５番ピンに…そのまま順番に配置していけばよかったのですがGNDとTMS（JTMS、データシートだとSWDIO表記）が逆になっていました。ここはジャンパーワイヤーで接続時に気をつければ問題はないです。
（今になって見返すと回路図よりNucleoのデータシートP19を見たほうがわかりやすかったです。）
マイコン
使用したマイコンはSTM32F446REです。メーカー曰くハイパフォーマンスにカテゴリーされ、ピン数も64ピンありちょうどいいというのと、なんといっても弊社、諸先輩方に使っている人がいてNucleoも手ごろな価格で秋月にて入手できたので採用しました。
（ただ、マイコン単体での入手は昨今の事情にてできなかったのでYMmouseへの実装はNucleoからの移植をすることになります。）
画像を見ていただいてわかるように、64ピンでも結構ギリギリな感じがします。（よく見ると使ってないピンが14カ所もある…）使い慣れてる人ならもう少し攻めることができるのでしょう。
しかし基板外形が小さいという制約を持ち、それなりの配線効率を求めると、何回か修正してこの配置で落ち着きました。どこにでも配置できるのであれば簡単ですが、当然そうではありません。
ここはSTM32CubeIDEを使用して問題なく配置ができるかをシミュレートしました。
Kicadならば回路図エディタのフィールドに画像の貼り付けもできるので、マイコンの回路の横に貼り付けておくとミスも減り、楽に回路制作ができるかと思います。
STM32は数カ所存在するVDDすべてに電源を通さないと動かないという特徴があるみたいです。またノイズ除去としてVDD近辺に0.1μFのコンデンサを置いています。またVDDAの部分もノイズ対策にコンデンサ、フェライトビーズを置いています。このあたりは諸先輩方の回路を参考にしています。
次回
以上でYMmouseの回路紹介が終わりました。
次回より、PCBエディターで基板デザインを作り発注していきます。
今年はYMmouse‐TypeBでの完走目標にそろそろ実機での作業にも戻らないといけませんね。
8月終わりまでには各トラブルを修正して完走できるように頑張っていきます。
（ほんとは基板修正して再発注したいですが、それは夢見る次期YMmouse‐TypeS以降の話になりそうです笑）
それではっ
YUUKI