2022-05-17

USB3シリアル基板

IchigoJam

IchigoJam/IchigoDakeとパソコンをUSB3ケーブル（Type-C）でつないで、シリアル通信・プログラム転送や、ファームウェア書き換えをするUSBシリアルモジュール基板です。
市販のUSBシリアルモジュールでももちろんできますが、この基板はIchigoJam専用なので手軽につなぐことができます。
CH340チップ搭載の安価なUSBシリアルモジュールを使っています。
ISPスライドスイッチは以下のように切り替えます。

ボード	シリアル通信時	ファームウェア書き換え時
IchigoJam S以前	R＜（VCC）	＞S（GND）
IchigoJam R	＞S（GND）	R＜（VCC）

Resetボタンを押すとリセットがかかります。

IchigoJamのCN3とCN5に差します。
L型ピンヘッダをCN3のみに差す方法もあります。IchigoDakeとつなぐ場合はその方法で。

回路図

基板データ

Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）（100×87mm）

＊同じ基板を6枚割り付けています。
＊この基板データは、CC BYライセンスとします。どうぞご利用ください。

(C) 2022 Shiro Saito (https://www.ichigoaman.jp)

材料

だいたい以下の順番ではんだ付けすると作りやすいです。

ピンヘッダ　（オスＬ型）　１×４０　（４０Ｐ）　CN3　※10Pにカット
ＣＨ３４０Ｅ　ＵＳＢシリアル変換モジュール　Ｔｙｐｅ－Ｃ
- ドライバソフトはこちらからダウンロードできます。
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ１０ｋΩ　（１００本入）　R0
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ１ｋΩ　（１００本入）　R1
★微盟★低消費電力LDOレギュレータ（2個入） ME6209（aitendo）　REG
積層セラミックコンデンサー　１０μＦ５０Ｖ　Ｘ７Ｓ　５ｍｍ　C1、C2
３ｍｍ黄色ＬＥＤ　５９０ｎｍ　ＯＳＹＬ３１３３Ａ　３．６ｍｍタイプ　（１００個入）　PWR
- LEDの色やタイプはお好みで。
基板用スライドスイッチ　ＳＳ－１２Ｄ０１－ＶＧ４　 ISP
タクトスイッチ（黒色）　Reset
ピンヘッダ　１×４０　（４０Ｐ）　CN3、CN5　※10Pと5Pにカット

2022-05-11

SanadaJam-RL

IchigoJam

IchigoJam Rの互換機です。
RのRISC-VのIC「GD32VF103CBT6」は、IC単体ではほとんど入手不可能です。
が、このICを組み込んだ開発ボード「Longan Nano」
akizukidenshi.com
はそれなりに手に入るので、これを搭載したR互換機を作ってみました。

Longan Nanoが長いので、基板も縦に長くなっています。IchigoJam用のケースには入らないのでご注意ください。

Longan Nanoは液晶ユニットは外して、付属のピンヘッダをはんだ付けします。

Longan Nanoから横に突き出したピンヘッダに、2列のL型ピンソケット（8P）を差して、基板に載せてはんだ付けします。
子ども向け工作教室では、この形のハーフキットにして配布するといいと思います。

モニタとキーボードをつなげば、普通にIchigoJam Rとして使えます。

回路図

8MHzクリスタルや3.3VレギュレータはLongan Nanoに搭載されているので、SanadaJam側では省略しています。
Longan Nanoは800円くらいするのですが、それらのパーツが載っていることを考えると、全体のコストは本家IchigoJam Rとそこまで大きな差はありません。
Longan Nanoが載ったハーフキットにして工作教室で配布すれば、その後にはんだ付けするパーツ数は本家より少なくなります。

基板データ

Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）（75×64mm）

＊この基板データは、CC BYライセンスとします。どうぞご利用ください。

(C) 2022 Shiro Saito (https://www.ichigoaman.jp)

材料

だいたい以下の順番ではんだ付けすると作りやすいです。

Ｓｉｐｅｅｄ　Ｌｏｎｇａｎ　Ｎａｎｏ　ＲＩＳＣ－Ｖ　ＧＤ３２ＶＦ１０３ＣＢＴ６開発ボード
- Longan Nanoは、搭載ICが「GD32VF103CBT6」（フラッシュ128KB）と、「GD32VF103C8T6」（フラッシュ64KB）の2種類がありますが、今回使えるのは128KBの方です。「これ安いな」と思って買うと64KB品のことがあるので注意してください。
ピンソケット　Ｌ型　２×６　（１２Ｐ）　※8Pにカット

↑ハーフキットにするにはここまではんだ付け↑

ファームウェアの書き込み：（Case1）Longan Nano搭載のUSB3端子を使う場合

IchigoJam Rとして動かすには、Longan Nanoへファームウェアを書き込む必要があります。
Longan NanoのUSB3端子を使うと、USBシリアルモジュールを持っていなくても書き込みできます。ファームウェア書き込み初心者向けです。

１．ファームウェアファイルをダウンロード

IchigoJam公式サイトのダウンロードページから、ver 1.5.0のファームウェアファイルをダウンロードします。
展開したファイル内の「ichigojam-r.bin」がファームウェアファイルです。

２．Longan Nanoのツールをダウンロード

SipeedのLongan Nanoツールのダウンロードページ
https://dl.sipeed.com/LONGAN/Nano/Tools/

から、「GD32_MCU_Dfu_Tool_V3.8.1.5784_1.rar」をダウンロードします。
ダウンロードしたファイルを展開しますが、RAR書庫ファイルなのでWindows標準機能では展開できません。
7-zipなどのアーカイバツールを使って展開してください。

書庫を展開すると、フォルダが2個できます。
「GD32 MCU Dfu Drivers」：ドライバ
「GD32 MCU Dfu Tool」：書き込み・読み出しツール

３．ドライバをインストール

「GD32 MCU Dfu Drivers」フォルダ→「x64」フォルダ→「GD32 MCU Dfu Drivers.exe」を実行して、ドライバをインストールします。

４．PCとLongan NanoをUSB3ケーブルで接続

５．Longan NanoをISPモードにする

Longan Nanoにある2個のボタンを使います。

（１）BOOT0ボタンを押しっぱなしにする
（２）RESETボタンを押して離す
（３）BOOT0ボタンを離す

これでISPモードになります。

６．ツールを起動して書き込み

「GD32 MCU Dfu Tool」フォルダ→「GD32 MCU Dfu Tool.exe」を起動します。

起動時に更新確認の画面が出ますが「いいえ」を押してキャンセルしてください。
※「はい」を押してもリンク切れで更新できません。

ツールのウインドウが表示されます。
Longan NanoがISPモードになっていれば、デバイス名が表示されます。

（１）「Download to Device」をクリックして選択
（２）「open」ボタンをクリックして、ファイルダイアログからファームウェアファイル「ichigojam-r.bin」を選択。標準だと「～.hex」ファイルしか選べないので、ファイルの種類フィルタを「～.bin」に変えてください。
（３）「OK」ボタンをクリックして、ファームウェアを書き込み

書き込みが終わったらツールを終了します。