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GR KURUMI
2021.12.11


YouTube でも紹介しています。画像をクリックすると再生できます。

GR-KURUMI
GR-KURUMIは、ルネサスエレクトロニクス株式会社RL78ファミリMCU用のリファレンスボードです。 Arduino Pro Miniに互換性があり、縦横の外形寸法、外側ピン配置などのハード面、 およびソフト面としてArduino言語や標準ライブラリを使用できるため、既存のサンプルコードを再利用することができます。


■Arduino Pro Miniとの比較
項 目GR-KURUMIArduino Pro Mini
サイズ33mm×18mm33mm×18mm
MPURL78/G13ATmega328P
CPU bit(アドレス空間)16bit(1MB)16bit(1MB)
RAM(SRAM)20kB2kB
プログラム用flushROM256kB32kB
Data flush8kB1kB
メインクロック32MHz16MHz
リアルタイムクロック
乗除・積和演算器
低電力動作モード
電源入力電圧DC2.7V~5.5V
(DC0.9V~5.5V)
DC5V~12V
DC3.3Vtype有り
電源出力電圧DC3.3VDC5V(3.3V)
デジタルポート2214
アナログ入力88
アナログ(PWM)出力66
UART31
SPI11
I2C (Wire)11
Arduino Pro Miniにない特徴としては、以下の通りです。
・電池一本で駆動可能。0.9Vから3.3V(あるいは5V)に昇圧する回路を搭載。
・アラーム付き時計。リアルタイムカウンター(RTC)を高い精度で実現できます。
・省電力モード。RL78のスタンバイモード(STOP/SNOOZE)をライブラリで簡単に制御できます。
・クルミと髪飾りLED。イメージキャラクターのクルミが描かれ、髪飾りはフルカラーで光ります。


■Pinout



↑クリックで拡大、再クリックで元に戻ります。

【入出力】
・デジタル入力 (Pin 0 ~ Pin 21)
・デジタル出力 (Pin 0 ~ Pin 24)
・クルミちゃんの髪飾りの部分に3色LEDを搭載
 (赤LED Pin 22, 緑LED Pin 23, 青LED Pin 24 以上の3ピンはこれ専用)
・アナログ入力 A0(Pin 14) ~ A7(Pin 21)
 (入力電圧範囲 DC 0V~3.3V)
・ アナログ(PWM)出力 最大 6点(Pin 3, 5, 6, 9, 10, Pin 11 はソフトウェアPWM)
・シリアル通信
 UART
 Ch 0 (Pin 0 受信(RXI), Pin 1 送信(TXO))
 Ch 1 (Pin 7 受信(RXI), Pin 8 送信(TXO))
 Ch 2 (Pin 9 受信(RXI), Pin 10 送信(TXO))
 I2C (Wire)
   (Pin 7 クロック(CLK), Pin 8 送受信)
 SPI
  (Pin 10 スレーブセレクト(SS), Pin 11 送信(MOSI), Pin 12 受信(MISO), Pin 13 クロック(CLK))
・電源
 GND:黒の-マーク(2個)
 RAW(オレンジ):乾電池等3.3V以下の電源を接続
 VCC(赤):3.3V電源を接続。または、RAW入力を昇圧して生成した3.3Vを外部に供給。


両端ロングピンヘッダーとL型ピンヘッダーをはんだ付けしました。


裏面です。

■Windowsパソコンとの接続

Windowsパソコンとの接続はUSBシリアル変換器を介して行います。

FT232RL USBシリアル変換モジュール
・通信速度:300bps~460kbps
・256バイト受信バッファ、128バイト送信バッファ内蔵
・電源はホストからUSBで供給されます。
・仮想COMポートによりCOMポートとして使用できます。
・RS232CではなくTTL(CMOS)レベルでの変換を行います。
・USBミニB端子(miniB)




丸ピンICソケットとメスピンソケット6ピンをはんだ付けしています。

FT232RLの該当する端子を、6ピンソケットへ接続します。
FT232RL6ピンソケット
2:DTR -------->DTR
5:RXD <--------TXD
1:TXD -------->RXI
19:3V3-------->VCC
10:CTS<--------CTS
7:GND --------- GND


裏面はこんな感じです。


GR-KURUMIを6ピンソケットへ差し込みます。
GR-KURUMIUSB-シリアル変換器
DTR<--------2:DTR
TXD-------->5:RXD
RXI<--------1:TXD
VCC<--------19:3V3
CTS-------->10:CTS
GND---------7:GND

■ビルド環境

WEB上でコンパイルも行えるのですが、今回はビルド環境をダウンロードして使用します。

Ref.IDE for Gadget Renesas

ide4gr-1.13-windows.zip を解凍する。
ide4gr.exe を実行する。
[ファイル]→[環境設定]

・「スケッチブックの保存場所」を変更する
・「行番号を表示する」にチェックをいれる

■サンプルプログラム

int LED_PIN_R = 22;
int LED_PIN_G = 23;
int LED_PIN_B = 24;
int WAIT = 15;

uint8_t R, G, B;

void color(int velocity) {

	velocity = velocity % 255;

	if (velocity < 85) {
		R = 255 - velocity * 3;
		G = 0;
		B = velocity * 3;
	} else if (velocity < 170 ) {
		velocity -= 85;
		R = 0;
		G = velocity * 3;
		B = 255 - velocity * 3;
	} else {
		velocity -= 170;
		R = velocity * 3;
		G = 255 - velocity * 3;
		B = 0;
	}

	analogWrite(LED_PIN_R, R);
	analogWrite(LED_PIN_G, G);
	analogWrite(LED_PIN_B, B);
	delay(WAIT);
}

void setup(){ }

void loop(){

	int i = 0;
	while(1) {
		color(i);
		if ((++i) == 255) i = 0;
	}
}

[スケッチ]→[検証・コンパイル]


[ツール]→[シリアルポート]


[ファイル]→[マイコンボードに書き込む]



昇圧ICをON(JP8)にして、乾電池1本(1.2~1.5V程度)でRAW端子から給電します。


KURUMIちゃんの髪飾りフルカラーLEDが、色を変えながら輝きます。

■RTC (リアルタイムクロック)

GR-KURUMIは、リアルタイムクロックを内蔵しているので、使ってみます。
とはいえ、GR-KURUMIにはRTC用のバックアップ電源用端子がありませんので、電源が切れる度に時刻を修正する必要があります。
また、精度もちょっと微妙、敢えて使う必要はないかもしれません。


GR-KURUMIの標準ライブラリ RLduino78を使います。
Ref.KURUMIスケッチリファレンス

RTC用の構造体を介して時刻を設定、取得します。

#include <Arduino.h>
#include <RLduino78_RTC.h>

#define null '\0'

RTC_TIMETYPE t;
char date[32], buf[32], *p;
char *token[10];
int  pos;

void setup()
{
	Serial.begin(9600);
	rtc_init();
	p = date;
}

void loop() {

	while (Serial.available())  {
		char c = Serial.read();
		if (c == '\n') {
			Serial.println(date);
			*p = null;
			p = date;
			pos = 0;
			token[pos] = p;
			while (*p!=null) {
				switch (*p ) {
					case ' ':
					case '/':
					case ':':
					case '-':
						*p = null;
						token[++pos] = ++p;
						break;
					default:
						++p;
						break;
				}
			}
			if ( strcmp(token[0],"date")==0 ) {
				t.year    = atoi(token[1]);
				t.mon     = atoi(token[2]);
				t.day     = atoi(token[3]);
				t.hour    = atoi(token[4]);
				t.min     = atoi(token[5]);
				t.second  = atoi(token[6]);
				if (strcmp(token[7],"sun")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_SUNDAY;
				} else if (strcmp(token[7],"mon")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_MONDAY;
				} else if (strcmp(token[7],"tue")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_TUESDAY;
				} else if (strcmp(token[7],"wed")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_WEDNESDAY;
				} else if (strcmp(token[7],"thr")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_THURSDAY;
				} else if (strcmp(token[7],"fri")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_FRIDAY;
				} else if (strcmp(token[7],"sat")) {
					t.weekday = RTC_WEEK_SATURDAY;
				}
				rtc_set_time(&t);

			} else if ( strcmp(token[0],"help")==0 ) {
				Serial.println("date yy/mm/dd hh:ii:ss week");
			}
			p = date;
		} else {
			*p = c;
			++p;
		}
	}

	if ( rtc_get_time(&t) > 0 ) {
		sprintf(buf,"%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d",
			2000 + t.year, t.mon, t.day, t.hour, t.min, t.second);
		Serial.println(buf);
	}
	delay(1000);
}

GR-KURUMIにプログラムを書き込みます。


[ツール]→[シリアルモニタ]を選びます。


エポックタイムとは異なり、開始が2001年1月1日になっています。


現在時刻を入力して、RTCを更新します。


プログラム起動時からの経過ミリ秒を取得するmillis()関数を使って代用する場合は、「NTP 時刻取得と活用」を参照してください。

■応用

ルネサスでは、『がじぇるね工房』という形で、各種プロジェクトを公開しています。 GR-KURUMIは、3系統のUARTを実装しているので、無線モジュールXBEE 2台を接続してのテストも容易に行えます。

Ref. GR-KURUMI『がじぇるね工房』

■参考文献
GR-KURUMIまとめ
GR-KURUMIを使ってみる
GR-SAKURA 特設:Webコンパイラでスケッチ
GR-KURUMIを使ってみる
XBee ZigBee 基本編 ワイヤレス通信を始めよう

Raspberry Pi(ラズベリー パイ)は、ARMプロセッサを搭載したシングルボードコンピュータ。イギリスのラズベリーパイ財団によって開発されている。
2019.12.13 モバイルバッテリーによる瞬間停電対策
2020.01.01 1280x800 HDMI MONITOR
2020.01.12 micro:bitをコマンドラインで使う
2020.02.04 サーマルプリンタを使う
2020.04.10 電卓を制御して数字を表示する
2020.08.03 Seeeduino XIAO
2020.08.09 LGT8F328P - Arduino clone
2020.09.18 電流計測モジュール INA219
2021.02.16 癒しの電子回路
2021.03.06 疑似コンソール
2021.08.08 電子ペーパー
2021.09.04 AVRマイコン・ATTiny85
2021.09.25 pH測定
2021.11.13 NTP時刻取得と活用
2021.11.27 GPS情報取得
2021.12.11 GR-KURUMI
2021.12.25 ATMEGA328P 3.3V/8MHz
2022.01.11 AS-289R2 プリンタシールド
2022.01.25 TM1637 & ATtiny85
2022.02.22 Raspberry Pi Zero 小道具
2022.03.01 ATTinyCore
2022.03.18 Adafruit QT Py + XIAO Expansion board
2022.07.31 サーマルプリンター番外編:通信筒
2023.01.01 FTP Server & SPI Flash SD
2023.02.01 LPC810(ARM Cortex-M0+)
2023.02.15 IchigoJam互換機
2023.03.01 Telnet
2023.04.26 USBメモリをUART接続で利用する
2023.05.14 焦電型赤外線モーションセンサー
2023.07.01 文字化けしないキーボード
2023.08.01 Bluetoothサーマルプリンター
2023.08.12 LattePanda 2G/32GB
2023.09.04 SI-3012KS
2023.12.01 疑似コンソール(C言語編)
2023.12.16 昭和レトロ・温度湿度時刻計
2023.12.25 二酸化炭素濃度監視
2024.01.23 なんちゃってmicro:bit
2024.02.07 オリジナル micro:bit
2024.02.23 ESP32 OTA
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