HOME ＞ 電子工作
Seeed XIAO RP2040を用いてPICマイコンに書き込む
はじめに
PICkit3を使わずに、Seeed XIAO RP2040を用いてPICのプログラムを書き込むシステムを制作しましたのでご紹介します。
用意するもの
制作に必要なものは下記の通りです。
- Seeed XIAO RP2040
- PICマイコン。VPP電圧は、12V、9V、5Vに対応。ロジック電圧は、5V、3.3Vに対応。
- ガーバーファイル：PCBWayなどに、基板製造依頼してください。
- C基板用アクリルパネル(アクリル板) 2mm厚(透明)を2つ
- スペーサー M3 6mm TPS632-6を4つ
- 3mmプラネジ(5mm)を4つ
- プラスチックナット+連結(6角ジョイント)スペーサー(10mm)セットを4セット
- 1x5ピン ピンソケット(メス・L型) SSW-105-02-G-S-RAを1つ
- スライドスイッチSS-14MDH2を1つ：12V、9V、5Vの切り替え
- スライドスイッチ ISH-1260-HA-Gを1つ：5V、3.3Vの切り替え
- MAX662 DIPモジュールを1つ：12Vの昇圧に用います
- 積層セラミックコンデンサー 0.22μF50V X7R 5mmを2つ：12Vの昇圧に用います
- 積層セラミックコンデンサー 4.7μF50V X7S 5mmを2つ：12Vの昇圧に用います
- MOSFET 2N7000を1つ：3.3V→12V,9V,5Vのレベル変換に用います
- 三端子レギュレーター 9V100mA HTC製 LM78L09を1つ：12Vから9Vをつくる
- 積層セラミックコンデンサー 0.1μF250V X7R 5mmピッチを1つ：12Vから9Vをつくる
- 積層セラミックコンデンサー 0.33μF50V X7R 5mmを1つ：12Vから9Vをつくる
- I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(FXMA2102)を1つ：3.3V←→5Vのレベル変換に用います
- マイクロSDカードスロットDIP化キットを1つ
- 3mm赤色LED 625nm 70度 OSR5JA3Z74Aを1つ
- カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W10kΩを4つ：プルアップ抵抗
- カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W4.7kΩを2つ：プルアップ抵抗
- カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W330Ωを3つ
- カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W330Ωを2つ
 |
| ▲ 開発当初はユニバーサル基板を使ったが、 写真の基板はPCBWayに発注した。 |
| ▼ 表面実装することで小型化した。PCBWayに発注した。 |
 |
回路図
PICマイコンに書き込みを行うための回路は下図のようになります。
書き込みを行うのに「VDD」、「VSS（GND)」、「ISCPDAT」、「ISCPCLK」、「MCLR」という5つのピンを用います。 MCLRピンにPICマイコンの動作電圧より高い電圧（12V､9V､5V）の信号を与える必要があります。 また、ISCPDATピン、ISCPCLKピンとSeeed XIAO RP2040の電圧が異なるため、レベル変換する必要があります。
1)Seeed XIAO RP2040から出力される5Vを、12Vに変換する必要があります。そのために、MAX662 DIPモジュールを利用します。
2)12Vから9Vをつくるには、三端子レギュレーター LM78L09を利用します。
3)3.3V→12V,9V,5Vのレベル変換するのには、MOSFET 2N7000を利用します。
4)3.3V←→5Vのレベル変換するのには、I2Cバス用レベル変換モジュール FXMA2102を利用します。
【ポイント】
レベル変換モジュールに何を選択するか、またプルアップ抵抗の抵抗値を何にするかによって、高周波数信号の波形がなまってくる。 色々なPICマイコンへの書き込みで試したが、FXMA2102でもいける。プルアップ抵抗の抵抗値はSeeed XIAO RP2040では10kΩがいいようだ。
書き込みを行うのに「VDD」、「VSS（GND)」、「ISCPDAT」、「ISCPCLK」、「MCLR」という5つのピンを用います。 MCLRピンにPICマイコンの動作電圧より高い電圧（12V､9V､5V）の信号を与える必要があります。 また、ISCPDATピン、ISCPCLKピンとSeeed XIAO RP2040の電圧が異なるため、レベル変換する必要があります。
1)Seeed XIAO RP2040から出力される5Vを、12Vに変換する必要があります。そのために、MAX662 DIPモジュールを利用します。
2)12Vから9Vをつくるには、三端子レギュレーター LM78L09を利用します。
3)3.3V→12V,9V,5Vのレベル変換するのには、MOSFET 2N7000を利用します。
4)3.3V←→5Vのレベル変換するのには、I2Cバス用レベル変換モジュール FXMA2102を利用します。
【ポイント】
レベル変換モジュールに何を選択するか、またプルアップ抵抗の抵抗値を何にするかによって、高周波数信号の波形がなまってくる。 色々なPICマイコンへの書き込みで試したが、FXMA2102でもいける。プルアップ抵抗の抵抗値はSeeed XIAO RP2040では10kΩがいいようだ。
ソフトウェア
pickleという、Raspi(Linux)でPICの書き込みを行うプログラムがあります。
pickle
C言語で書かれていますので、これをSeeed XIAO RP2040に移植を試みます。本体は、ほぼ、そのまま使用し、INPUT側のインターフェースの部分とOUTPUT側のインターフェースの部分を書き換えます。 Arduino IDEで開発しました。プログラムコードを公開します。
もう一つ書き換えた箇所があります。それは、メモリです。元のプログラムは、Linux環境で豊富にヒープメモリが使えますが、マイコンの場合、限られています。 そこで、MicroSDに書き込むようにしました。
Program Source(2024.3.9更新)
pickle
C言語で書かれていますので、これをSeeed XIAO RP2040に移植を試みます。本体は、ほぼ、そのまま使用し、INPUT側のインターフェースの部分とOUTPUT側のインターフェースの部分を書き換えます。 Arduino IDEで開発しました。プログラムコードを公開します。
もう一つ書き換えた箇所があります。それは、メモリです。元のプログラムは、Linux環境で豊富にヒープメモリが使えますが、マイコンの場合、限られています。 そこで、MicroSDに書き込むようにしました。
Program Source(2024.3.9更新)
書き込み
最後に、書き込みを行います。
1)Seeed XIAO RP2040とPICマイコンを接続します。PIC書き込みアダプタを利用すると便利です。
2)HEXファイルをmicroSDに書き込み、それをmicroSDソケットに挿入します。
3)下図のように、PCとUSB接続して、PCより操作して書き込みを行います。
Windows用EXEファイル(2024.4.7更新)
1)Seeed XIAO RP2040とPICマイコンを接続します。PIC書き込みアダプタを利用すると便利です。
2)HEXファイルをmicroSDに書き込み、それをmicroSDソケットに挿入します。
3)下図のように、PCとUSB接続して、PCより操作して書き込みを行います。
Windows用EXEファイル(2024.4.7更新)
終わりに
以上です。この他にも、M5Stackを利用して書き込むシステムを制作したり、Raspberry Piを利用して書き込むシステムを制作したりしてます。
