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2020.08.09 LGT8F328P - Arduino clone

YouTubeでポイントを説明しています。画像をクリックすると再生できます。

今回は、Arduino clone、ALPHA 8F328P-U を使ってみます。

ALPHA 8F328P-Uは、ATmega328と命令互換チップLogic Green LGT8F328Pを搭載したマイコンボードです。
この8F328P-Uの最大の利点は、パッド切り替えで3.3Vあるいは5Vで動作するところではないでしょうか。
レベル変換モジュールを必要とせずに、3.3V駆動のTFT LCDなどが使用できるので、様々なArduino互換の安価な製品の中でも、コストパフォーマンスのよい製品となっています。

■仕様
MCULGT8F328P 16MHz(max.32MHz)
Flash32Kbytes
SRAM2Kbytes
E2PROM0K/1K/2K/4K/8K/(FLASH Share)
PWM8
ADC6 passageway 12 position
DAC1 passageway 8 position
InterfaceUART. SPI, TWI(I2C), GUID
USB DriverHT42B534-1 (HT42B534-x USB to UART Bridge IC - Holtek)
System logic levelFactory 5V (switch from pad to 3V3)

■環境設定
$ platformio boards "LGT8F328P"
該当なしでなにも表示されません。
パッケージのダウンロード(pio-lgt8fx-master.zip)
https://github.com/darkautism/pio-lgt8fx
$ unzip pio-lgt8fx-master.zip
$ mkdir ~/.platformio/platforms/lgt8f
$ mv pio-lgt8fx-master/* ~/.platformio/platforms/lgt8f

再度、ボード情報を確認します。
$ platformio boards "LGT8F328P"
Platform: lgt8f
=====================================================================
ID                MCU         Frequency  Flash  RAM  Name
----------------  ----------  ---------  -----  ---  ----------------
LGT8F328P         ATMEGA328P  32MHz      29KB   2KB  LGT8F328P
lgt8f328p-LQFP48  ATMEGA328P  32MHz      29KB   2KB  LGT8F328P-LQFP48
LGT8F328P-SSOP20  ATMEGA328P  32MHz      29KB   2KB  LGT8F328P-SSOP20
lgt8f328ps20      ATMEGA328P  32MHz      29KB   2KB  LGT8F328P-SSOP20
プログラム用のディレクトリーを作成します。
$ mkdir ~/LGT8F328P
$ cd ~/LGT8F328P

環境設定ファイルを編集します。
$ platformio init -b LGT8F328P
$ vi platformio.ini
[env:LGT8F328P]
platform = lgt8f
board = LGT8F328P
framework = arduino

;board_build.f_cpu=16000000L
board_build.f_cpu=32000000L
;internal clock
board_build.clock_source=1

接続デバイスを確認します。
$ platformio device list
/dev/ttyACM0
------------
Hardware ID: USB VID:PID=04D9:B534 SER=0000 LOCATION=1-1:1.0
Description: USB TO UART BRIDGE

/dev/ttyAMA0
------------
Hardware ID: 20201000.serial
Description: ttyAMA0

■シリアル通信テスト
$ vi src/serial.ino
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    char c = Serial.read();
    Serial.println((char)c);
  }
}
$ platformio device monitor -p /dev/ttyACM0 -b 9600

■動作電圧変更
ALPHA 8F328P-U は、基板上のパッドで5V←→3.3Vを変更できるようになっています。
今回使用したボードは、工場出荷値が5Vになっていたので、5V側にショートしていたはんだを除去して、3.3V側に盛り付けました。
これで、レベル変換なしに、3.3V仕様のデバイスが使えるようになります。


■温湿度表示
前回の記事「Seeeduino XIAO」で解説している、温湿度センサーAHT10と0.96inch TFT LCDによる温湿度表示プログラムを ALPHA 8F328P-U に移植してみます。

Seeeduino XIAOで説明したライブラリーを予めインストールしてしまいます。
$ platformio lib install 6214
$ platformio lib install 31
$ platformio lib install 13
$ platformio lib install 12
$ vi platformio.ini
[env:LGT8F328P]
platform = lgt8f
board = LGT8F328P
framework = arduino

lib_deps =
  6214
  31
  13
  12

board_build.f_cpu=32000000L
;internal clock
board_build.clock_source=1
Seeeduino XIAO と ALPHA 8F328P-U では、ソースコードはピン定義を変えるだけで動作します。
ALPHA 8F328P-U の基板を裏返すと、割り当てられた機能が刻印されています。

これを参考に配線していきます。

AHT10 - LGT8F328P - TFT DISPLAY
GND - GND  - [1]GND
3.3V - 3.3V  - [2]VCC
SCK  - [3]SCL:SPI clock line
[DI]MOSI - [4]SDA:SPI data line
[D2]  - [5]RES:Reset interface
[D3]  - [6]DC:SPI data
[D1]  - [7]CS:Chipselect
SDA - [A4]SDA
SCL - [A5]SCL

【Seeeduino XIAO】
#define TFT_CS    1
#define TFT_RST   2
#define TFT_DC    3
#define TFT_SCLK  8
#define TFT_MOSI 10
↓変更
【ALPHA 8F328P-U】
#define TFT_CS    1
#define TFT_RST   2
#define TFT_DC    3
#define TFT_SCLK SCK
#define TFT_MOSI MOSI
ALPHA 8F328P-Uには、SPI、IC2ピンが2ヵ所あり、例えばSPIの場合
#define TFT_MOSI MOSI
と定義すると、裏面にMOSIと刻印のあるDIピンが使われ、
#define TFT_MOSI D12
と定義すると、Arduino Nanoと同様にD12ピンが利用されます。

Ref. ~/.platformio/packages/framework-lgt8fx/variants/standard/pins_arduino.h

#include <Adafruit_AHTX0.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7735.h>
#include <SPI.h>

#define TFT_CS    1
#define TFT_RST   2
#define TFT_DC    3
#define TFT_SCLK SCK
#define TFT_MOSI MOSI

#define BLACK   ST7735_WHITE
#define CYAN    ST7735_BLUE
#define ORANGE  ST7735_ORANGE

Adafruit_AHTX0  aht;
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI,
TFT_SCLK, TFT_RST);

void setup(void) {

  if (! aht.begin()) {
    Serial.println("Could not find AHT? Check wiring");
    while (1) delay(10);
  }
  tft.initR(INITR_MINI160x80);

  tft.setTextWrap(false);
  tft.setRotation(3);
}

void loop() {

  sensors_event_t humidity, temp;
  aht.getEvent(&humidity, &temp);

  tft.fillScreen(BLACK);
  tft.setCursor(5, 30);
  tft.setTextSize(2);

  tft.setTextColor(ORANGE);
  tft.print(temp.temperature);
  tft.print("C ");

  tft.setTextColor(CYAN);
  tft.print(humidity.relative_humidity);
  tft.println("%");

  delay(1000);
}


■参考文献
Support for Logic Green LGT8F328P based boards #3291
LGT8F328P-U Control Board
 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
2022.09.03 l' art en circuit (回路でアート)
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
2024.03.08 TELNETサーマルプリンター
2024.05.08 ESP32 PROGRAM SELECTOR
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