PIC18F45K22CPUボードのKiCad5データ

PIC18F45K22CPUボードのKiCad Ver5のデータを公開します

KiCadデータはgithubの下記リンクに置いています。

KiCad5-pic18f45k22-v2cpubrd

回路図PDF

pic18f45k22-v21_sch

データとライセンス

KiCad Ver5.0用にアップデートしました、githubを使って公開しています。
ライセンスはオープンソースハードウェア扱いとし、オリジナル元の記載を忘れないようにしていただければ、使用上の制限は設けません。

PIC18F45K22CPUボードについて

広島県工業高校ものづくり検定の課題用に設計したCPUボードです。
部品には出来るだけ秋月電子で入手可能なものを使っています。

このCPUボードの特徴

最近のワンチップCPUは非常に使い勝手が良くなり、基板に載せて端子を入出力の相手に接続するだけで使えるようになりました。
この基板もCPUボードの機能としては、CPU端子をコネクタで接続できるようにしただけですが、教育用CPUボードとして工夫した点がいくつかあります。

1.電源供給とUSBシリアル通信機能を備えたUSBコネクタがある

USB機器が普及した今では、ダイソーでも、USB用電源アダプタやUSBケーブルを手に入れることが出来ますし、PCのUSBコネクタから電源を供給することも出来ます。
そのため、USBコネクタを電源供給用コネクタとして使うことで電源供給機器を用意する手間を最小化出来ると考えてUSBコネクタから電源供給が出来るようにしています。

また、組み込みプログラミングではprintf文を使って、プログラム動作中の情報をPCに表示することが大きなデバッグ効果を発揮します。
Ardinoがプログラミング入門用に広く受け入れられているのも、使い始めるときの敷居の低さと、シリアルモニタ、シリアルプロットというプログラム動作中の情報表示機能を備えているからです。
PICの場合、プログラム書き込み用ツールPicKitによるデバッガ機能を備えていますがシリアルモニタは出来ません。

PICはUSB通信をおこなう機能も備えていますが、入門者にUSB機能を使うためのプログラムを書かせるのは負担が大きすぎますし、割り込み関数の周期が不正確になるなどCPUの動作に影響を及ぼしてしまいます。

秋月でも入手できるFTDIのUSBシリアルを使えば、CPU側では単純なシリアル通信を行うだけでPCからは通信機能を持ったUSB機器として認識できるので、USBコネクタに電源供給とUSBシリアル通信機能を持たせて、教育効果を上げることを狙っています。

2.LEDで入出力ポートの状態を確認出来るようにしている

自分が撃ち込んだプログラムが思った通りに動作しない時、初心者はPCの画面だけを見て、「どこに問題があるんだろう?」と考え込んでしまうことがあります。
しかし、実際にはプログラムのせいではなく、コネクタの接続を間違っていたり、接触が悪かったりと、ハードウェア的要因によるトラブルの可能性もあります。

組み込みプログラミングに慣れてくれば、プログラムの確認と同時にオシロスコープ等を使ったハードウェアの確認が自然に出来るようになるものですが、初心者が少しでもハードウェアに意識を向けられるように、コネクタにつながる信号をLEDの点滅で確認できるようにしてあります。

また、限られた時間で課題に取り組む場合には、測定器などを準備する手間なくポートの状態を確認して、課題を解く時間を短縮できるという効果もあります。

KiCad用データの使い方

このサンプルデータをKiCadで開いて編集する方法については KiCad5サンプルデータの使い方 を参照してください