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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

【深層学習関連】
20.11.21 深層学習 第1回環境整備
20.12.19 深層学習 第2回マルコフ連鎖・自動歌詞生成
21.01.02 深層学習 第3回コード進行解析

【画像処理関連】

20.05.28 画像処理 第1回トイカメラ
20.06.09 画像処理 第2回カメラモジュール制御
20.06.28 画像処理 第3回リアルタイムクロック
20.07.08 画像処理 第4回電源回路
20.10.27 画像処理 第5回自作デジカメ初号機完成
20.11.10 画像処理 第6回ドーナツデジカメ
【音楽関連】

20.01.05 第1回 abcjs 楽譜作成・演奏スクリプト
20.01.09 I2S通信によるハイレゾ音源再生
20.01.18 MIDI再生:FM音源YMF825+Arduino編
20.01.24 FM音源YMF825+micro:bit編
20.02.13 Piano Hat & Rosegarden
20.06.22 波形処理 第1回 音の波と三角関数
20.07.22 波形処理 第2回 平均律と純正律
20.08.26 波形処理 第3回 黒鍵と白鍵
21.01.02 深層学習 第3回 コード進行解析
21.01.16 波形処理 第4回 コード演奏
【WEBサイト構築関連】

19.10.15 第1回 前準備
19.10.20 第2回 Ubuntu Server インストール
19.10.27 第3回 Ubuntu Server 詳細設定
19.10.28 番外編 無線LAN接続設定
19.11.02 第4回 Apache WEBサーバ設定
19.11.05 第5回 PHP 設定
19.11.10 第6回 MySQL 設定
19.11.11 第7回 DNS (bind) 設定
19.11.16 第8回 メールサーバ(Postfix)設定・前編
19.11.21 第9回 メールサーバ(Postfix)設定・後編
19.11.24 第10回 ファイアウォール(iptables) 設定
19.11.25 第11回 crontab 設定
19.12.01 第12回 運用準備
19.12.03 第13回 Windowsパソコンに開発環境を作る
19.12.05 第14回 WEBサーバー公開
19.12.10 第15回 動的サイト制作
19.12.11 第16回 簡単なアクセスカウンターを作る
20.03.04 TTGO-Camera による定点観測・WEB公開
21.03.15 第17回 サーバ・リプレイス
21.03.27 第18回 システム移行
【開発環境関連】

19.12.19 Raspbian Stretch LITE インストール
19.12.19 ファイル共有 dokany + Win-sshfs
19.12.26 Arduino開発環境構築 PlatformIO
20.02.04 電子組版 upLaTeX
21.04.13 GPIO拡張
21.04.14 無線LAN動的切替え
【SNS関連】

20.03.18 テキスト読み上げ gTTS
20.04.24 Twitter-LINE連携によるビジネス活用
20.05.19 テキスト読み上げ AquesTalk pico LSI
21.02.27 TweLite Neural Network 第1回環境設定
【周辺機器関連】

20.01.01 1280x800 HDMI MONITOR
20.01.12 micro:bitをコマンドラインで使う
20.02.04 サーマルプリンタを使う
20.03.27 M5Stackキーボードを利用する
20.06.29 液晶キャラクターディスプレイLCD1602A
20.08.03 Seeeduino XIAO
20.08.09 LGT8F328P - Arduino clone
20.09.18 電流計測モジュール INA219
21.02.09 Raspberry Pi Pico 開発環境構築
21.03.06 疑似コンソール
21.03.20 Raspberry Pi Pico 突入電流制御
21.04.04 Raspberry Pi Pico Explorer Base
【その他】

19.12.13 モバイルバッテリーによる瞬間停電対策
20.04.10 電卓を制御して数字を表示する
20.05.06 箱庭回路 蓄電&昇圧回路
20.09.04 箱庭回路 センサーライト
20.09.29 シガーライターIC s090c
20.10.13 自動給水装置 LM393+NE555
20.12.05 FM放送受信 TEA5767
21.01.30 DVD Player LED
21.02.16 癒しの電子回路

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【仕様概要】CPU:ARM 1.2GHz 4コア、GPU:2コア 3D・動画支援、RAM:1GB、ネットワーク:LAN/Wi-Fi/Bluetooth、インターフェース:USB/HDMI/オーディオ/GPIO(UART/I2C/I2S/SPI...)。

Arduino Nano
ATmega328搭載/ 動作電圧: 5V/ 入力電源電圧(推奨):7~12V/ デジタル入出力ピン: 14本/ PWMチャンネル: 6本/ アナログ入力チャンネル: 8本/ 直流電流(1ピン当り最大): 40 mA/ 直流電流(3.3Vピン、1ピン当り最大): 50 mA/ Flashメモリ: 32 KB (ATmega328) 内2KBはブートローダーで使用/ SRAM: 2 KB (ATmega328)/ EEPROM: 1 KB (ATmega328)/ Clock Speed: 16 MHz
逆引き PIC電子工作 やりたいこと事典
機能が豊富で、速度・アナログ制御・省電力性・コストの面でもアドバンテージをもつPICマイコン。そんなPICマイコンの使い方を、目的別にやりたいことから引ける、逆引きタイプのガイドブックです。
C言語による PICプログラミング大全
2002年に初版、2009年に第2版を発売した名著『C言語によるPICプログラミング入門』 が大幅リニューアルし「大全」として生まれ変わりました。 本書では、機能豊富なPIC16F1シリーズを使いこなすために、統合開発環境を MPLAB X IDEに、CコンパイラはMicrochip Technology社純正のXC8に、それぞれ変更しました。 C言語でPICマイコンのプログラミングを始めたい方から、最新のPICマイコンの機能をとことん使い倒したい方まで、必ず役に立つ1冊です。
PICと楽しむRaspberry Pi活用ガイドブック
「PICマイコン+Raspberry Pi3B」という組み合わせで、高機能な電子工作を簡単に実現し、電子工作を各段に高度化する方法について解説していきます。
ESP32&Arduino 電子工作 プログラミング入門
電子工作ファンに人気のマイコンArduino、そしてWiFiとBluetooth内蔵でネットワーク接続しやすいESP32。それらのマイコンでプログラムを組む際に使うのが「Arduino言語」です。
超特急Web接続!ESPマイコン・プログラム全集
IoT技術の回路とプログラムを解説しました. トランジスタ技術2016年9月号と2017年3月号の特集に 最新の情報を加筆して一冊に仕上げました. 回路とプログラムのサンプル資料として最適です. ラズベリー・パイやIchigoJamを連動させた例も紹介しています
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M5Stackにフル機能のQWERTY配列キーボードを実装できるユニットです。複数のボタンの組み合わせ(Sym + Key、Shift + Key、Fn + Key)や豊富なキーの値を出力することが可能です。
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番のApache独学書を改訂しました! CentOS、Ubuntu、Windows、Mac OS Xに対応しています。できるPROシリーズは、実際の画面や詳細なイラスト、概念図などで構成。 はじめての方でも理解しやすくなっています。 インストール、アクセス制限、CGI、モジュール拡張、ログ管理など、基本的なことから実践的なことまでていねいに解説しています。
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電子メールの配送システムの中核を担うプログラム「MTA」(Message Transfer Agent)のひとつが、「Postfix」です。 この全容を記した本です。 すところなく解説していきます。
DNSがよくわかる教科書
本書では、DNSの仕組みから、ドメイン名のルール、主なリソースレコードの内容、コマンドによる動作確認、DNSの運用ノウハウ、DNSSECの基礎知識まで、順を追ってやさしく解説します。

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