自作リーフ開発
ピン配置
ピン配置のデータは、こちらを参照して下さい。
I2C address map
Leafonyキットには、I2C通信を使用しているリーフがいくつか存在します。
同じI2Cピンを使用して複数のICと通信する場合、原則として同じI2Cアドレスを使用することはできません。
自作基板でI2C通信を使用する場合は、アドレスが重複しないように設計して下さい。
すでに使用されているアドレスは下表のとおりです。
| Type | Leaf | Description | Chip | I2Cアドレス | 変更可能アドレス | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AI01 | 4-Sensors | 温湿度センサ | HTS221TR | 0x5F | - | - | 照度センサ | OPT3001 | 0x45 | 0x44 | - | 加速度センサ | LIS3DHTR | 0x19 | - | - |
| AI02 | SP&PIR | PIR | AK9754 | 0x65 | 0x66 | - |
| AI03 | MIC&VR&LED | IOエキスパンダ | PCA9557RGVR | 0x1B | - | - |
| AI04 | LCD | LCD | AQM0802A-RN-GBW | 0x3E | - | - | IOエキスパンダ | PCA9557RGVR | 0x1A | 0x1E | - |
| AV01-AV04 | BAT | ADC | ADC081C027CIMK | 0x50 | 0x51 | 0x52 |
| AV05 | Solar_3_2V | ADC | TBD | TBD | TBD | TBD |
| AV06 | Grove | IOエキスパンダ | PCA9557RGVR | 0x18 | - | - |
| AZ02 | SD&RTC | リアルタイムクロック | PCF8523TK | 0x68 | - | - |
KiCadを用いた自作リーフの開発
はじめに
KiCadとは、オープンソースのプリント基板CADで、Windows、Linux、Mac上で動作します。1992年にグルノーブル大学のJean-Pierre Charras氏によって、KiCadの最初のバージョンがリリースされ、それ以降、ボランティアで開発支援されています。 KiCadは、主に以下の5つのソフトウェアから構成されています。
| Software | Description |
|---|---|
| KiCad | プロジェクトマネージャ |
| eeschema | 回路図エディタ |
| cvpcb | 回路設計で使われるコンポーネント用のフットプリントセレクタ |
| pcbnew | 3Dビュアが付属したPCBレイアウトプログラム |
| gerbview | ガーバー(photoplotter documents) ビュア |
Leafony用テンプレート
Leafony用テンプレートは、リーフの外形、フットプリント、デザインルールが規定されており、リーフ基板の設計を容易にします。
基板製造データ
基板製造時に必要なガーバとドリルファイルの出力方法を記します。
ガーバー
1.KiCad のPCBエディタを起動し、ファイル→製造出力→ガーバーをクリックします。
2.全体オプションとガーバーオプションのチェック項目は、こちらを参照して下さい。
3.出力フォルダをGerberに設定し、プロットをクリックすると、以下のファイルが出来上がります。
| Structure Layout | Filename |
|---|---|
| Top Copper Layer | *-F_Cu.gtl |
| Top Soldermask | *-F_Mask.gts |
| Top Silkscreen | *-F_Silkscreen.gto |
| Top Solderpaste | *-F_Paste.gtp |
| Bottom Copper Layer | *-B_Cu.gbl |
| Bottom Soldermask | *-B_Mask.gbs |
| Bottom Silkscreen | *-B_Silkscreen.gbo |
| Bottom Solderpaste | *-B_Paste.gbp |
| Inner Copper Layer | *-In1_Cu.g2/ *-In2_Cu.g3 |
| Board Mechanical Layer | *-Edge_Cuts.gm1 |
ドリルファイル
1.KiCad のPCBエディタを起動し、ファイル→製造出力→ドリルファイルをクリックします。
2.ドリルファイルをクリックし、次に、マップファイルを生成をクリックします。
3.出力フォルダをGerberに設定し、以下のファイルがあることを確認します。
| Structure Layout | Filename |
|---|---|
| Drill None Plated Layer | *-NPTH.drl |
| Drill Plated Layer | *-PTH.drl |
| Drill map None Plated Layer | *-NPTH-drl_map.gbr |
| Drill map Plated Layer | *-PTH-drl_map.gbr |
部品実装データ
部品実装時に必要な部品配置ファイルとBOMの出力方法を記します。
部品配置ファイルの作成
1.KiCad のPCBエディタを起動し、ファイル→製造出力→部品配置ファイルをクリックします。
2.出力フォルダをMountに設定し、以下のファイルがあることを確認します。
| Structure Layout | Filename |
|---|---|
| Top mount Layer | *-top.pos |
| Boytom mount Layer | *-bottom.pos |
3.拡張子.posファイルは、末尾に.txtを付けると（* -top.pos.txt/*-bottom.pos.txt ）、テキストファイルになります。
BOM
BOMとは、「Bill Of Materials」の略で、「部品表」や「部品構成表」のことを指します。
1.KiCad の回路設計エディタを起動し、ツール→部品表を生成をクリックします。
2.出力ファイルをBOM/*.csvにして、エクスポートをクリックします。
3.部品実装メーカに発注する場合は、メーカ名と型番が必要になります。PCBgogoのBOMの例は、こちらを参照して下さい。