KiCadで基板を作る

オープンソースの回路CAD「KiCad」を利用した回路設計や基板製作などを紹介します。


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iw回路設計
KiCadで回路設計や基板設計をしたりしています。 https://iw-circuitdesign.net

では、どんなArduino互換基板にしたいか仕様を考えます。

基板イメージ

まずは頭の中にある基板イメージを描いてみます。
イメージ図

  • 汎用性や拡張性は考えないとはいえ、最小限のI/Oコネクタは設ける
  • プログラミングした結果を基板単体で確認したいので、I/O確認用LEDを設ける
  • 本家のArduino Unoより小型にしたい(5cm×5cm以内にする)
  • 基板外形は四角形ではなく、丸い形にしたい(なんとなく)

上記のイメージ図をもとに細かいところを考えていきます。
 

仕様

CPU : ATmega328ICソケットを使用して取り外し可能にする)

クロック : 16MHz(回路簡素化のため、コンデンサ内蔵のセラロックを使用)

電源入力 : 5VUSBコネクタUSBシリアル変換モジュール経由で各回路へ給電)

電源保護 : USBシリアル変換モジュールの保護回路(ポリスイッチ350mA)に頼る

PCとの接続 : USBシリアル変換モジュールAE-FT234Xを使用

USBコネクタ : マイクロUSBコネクタ

I/Oコネクタ : ハーフピッチ1.27mmのピンソケット(小型化のため)

付加機能 : I/O確認用LED

形状 : 最大5cmX5cm、丸型基板

その他 : リセットスイッチは無し(リセットしたい時は電源再投入)

      アナログリファレンス(AREF)は5V固定


I/Oコネクタに引き出す信号

  • IO0-IO13(デジタルI/O)
  • AD0-AD5(アナログ入力)
  • 5V(電源出力)
  • GND

I/O確認用LED

  • IO0-IO7に対応(計8個)
  • LEDの駆動はバッファICを使用することにします。
  • IO8-IO13にも付けたかったのですが、スペース的に厳しそうでしたのでIO0-IO7のみにしました。
     

シリアル通信確認LED

  • TXD
  • RXD
  • USBシリアル変換モジュール(AE-FT234X)に通信確認LED用のピンがあるのでこれを利用します。

電源確認LED

  • USBから給電時に点灯
 

ブロック図

ブロック図




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