「EDU mk2」

製品名：「EDU mk2」
発売日：2008年2月初回版発売
税込価格：受注生産です
設計・開発：松原拓也/(有)ニコ

■特徴
・マイコンボードの組み立てキットです。学習用やホビー用にどうぞ。
・グラフィック液晶に対応。LEDに比べてプログラムリストが見やすくなりました。
・パソコンやライタを使わずBASIC言語によるプログラミングもできます。普通にC言語での開発もできます。
・メモリカードの読み書きに対応。ChaNさんのFAT file system（FatFs/Tiny-FatFs）を使わせて頂いてます。
・できるだけオープンに開発していきます。ソフトや素材データは無償で手に入れることができます。そのかわり、サポートはありません。自力で改善してください。

◆仕様
・プロセッサ：Atmel社製 AVR ATmega64（FLASH ROM64KB、RAM4KB）
・Visual：SG12232(Graphic LCD 122x32pixel)。またはキャラクタ液晶、電光掲示板モジュール、ビデオ出力にも対応
・Switch：7個（上/下/左/右/A/B/リセット)
・Audio：ピンジャックからの出力です。モノラルイヤホン増設可
・FLASH ROMの書き換え保証回数：1万回以上
・Size：110x60mm
・動作電圧：2.7～5.5V(推奨5V)
・消費電流：30mA(実測値)
・動作時間：
・搭載コネクタ：ISPコネクタ、オーディオ用コネクタ（φ3.5mmピンジャック）、DCジャック(センタープラスDC7～9V推奨)、PS/2キーボードコネクタ(mini-DIN6pin)、RS232Cシリアルポート(Dsub9pin)、I2C、メモリカードスロット、秋月電子製電光掲示板モジュール用端子、など。

DEMO movie
【Download】(nicobas2.wmv/ 6M Bytes)
【Download】(nicobas_robot.wmv)
【Download】(pacpac.wmv)

写真(Yahoo! Photos)

頑張ればユニバーサル基板から作ることもできます。

[Software]
ファームウェアの開発環境はWinAVR+AVR studioです。以下のデータはフリーソフトです。動作無保証。商用・非商用に限らず、改造・再配布は自由です。改造した場合にはできるだけソースコードを公開してください。

・lcd test:LCD表示テスト。英数字・記号・カタカナのスモールフォントのキャラクタを表示します。

・Small Font:自作フォントです。 4x6pixel版と3x5pixel版の2種類。

・sio test:シリアル通信エコーバックテスト。(9600bps、パリティなし)。
・memory card test:メモリカードテスト。ファイル一覧を表示します。
・switch test:スイッチテスト。
・PS/2 keyboard test:キーボードテスト。
・PS/2 mouse test:マウステスト。

・fonttest:Elisaフォント表示テスト。メモリカード内に「font.dat」が必要です。font.datはelisacnv(windows用)で作成してください。

・MMCBoot:ブートローダです。ゆきさんの作った「MMCBoot」をEDUmk2用に移植しました。これを使うとメモリカード経由でマイコンのフラッシュROMに書き込みができます(以後、AVRライタが不要になります)。ファームウェアのイメージはBINファイル（バイナリ形式）で用意します。BINファイルはメモリカード内の最上位ディレクトリに置いてください。メモリカードのフォーマットはFAT12/16のみ対応、FAT32非対応です。フラッシュROMは前半60KBをプログラム用、後半4KBをブートローダに割り振っています。ブートローダはBスイッチを押しながら電源を入れると起動します。方向スイッチでファイル選択、Aスイッチで実行（フラッシュROM書き込み）します。最新版

・inseki:グラフィック表示のデモです。31個の図形を回転拡大表示させます。sin/cos関数もどきを搭載。

・spacefight:グラフィック表示のデモです。ソフトウェア的にスプライトを表示させます。ピンジャックからサウンド出力もしています。

・pacpac:秋月製電光掲示板モジュールの専用ゲームです。

NicoBASIC for EDUmk2：オリジナルのBASICインタプリタです。

NicoBASICのソース/バイナリ、EDUmk2動作テストプログラムはこちら。 (http://sourceforge.jp/projects/nicobasic/)

NicoBASIC関連記事

[Hardware]
◆Cadlus X用基板パターンデータ(compファイル)/回路図/部品リスト詰め合わせ。
【Download】edu200800722.zip7/22版。モータドライバを取り外したバージョンです。フリー素材。動作無保証。回路図はedu200800416.zipと一緒です。

【Download】edu200800416.zip第2版。初回版のミスを修正したバージョンです。フリー素材。動作無保証。

【Download】edu20080123.zip初回版として販売した基板です。
初回版の注意点・ミスなど。

*部品はほとんど秋月で手に入ります。

ハード解説

【電源】マイコンなどは5Vで動きます。メモリカードは3.3Vで動きます。DCジャックはセンタープラスです。7805のドロップ電圧に5Vを足した値が最低入力電圧です。
【マイコン】ATmega64です。未確認ですがたぶんmega128でも動くと思います。
【Switch】ソフト的にプルアップしてつないでいます。
【LCD】SG12232。122x32pixelモノクロ2値。応答が悪いので動きが速いと残像が出ます。動作モードはZ80式に設定してます。タイマ2を使って（2.5kHz）画面更新用のパルスを送っています。LCDは電光掲示板とSRAMのデータバスを共有しています。16x2文字のキャラクタ液晶にも対応予定（ソースのlcd.cを参照）。
【Memory Card】ChaNさんのFAT file systemのサンプルでは電源制御、メモリカード検出、ライトプロテクトの検出などができましたが、それらの機能を削っています。
【キーボード/マウス】PS/2キーボードのミニdin6pinです。クロック信号の立下りで割り込みを検出しています。
【Video】3.5mmステレオピンジャックの左スピーカ側からビデオ信号を出力できます。実験では20MHz動作時に52x32pixelまでのモノクロ映像を出力できました。
【Audio】3.5mmステレオピンジャックの右スピーカからサウンドを出力できます。イヤホンをつなぐか、アンプに接続してください。実験ではMML形式の4ch再生に成功しています。
【I2C】外付けのEEPROM(24C1024)やRTCを接続できます。一連のサンプルプログラムでは使ってません。
【SRAM】64KBまでの外付けSRAMを追加可能です。対応パッケージはSOPです。1Mbit(128KB)のSRAMを載せた場合、半分は余ってしまいます。ポートCはバスに使うので、I/Oとしては使えなくなります。逆にポートCを使いたい場合には外付けSRAMは搭載できません。現在の回路ではSRAMのCSはアクティブのままです。電光掲示板とLCDのデータバスを共有していますので、LCD表示などをすると、SRAMにも同じデータが書き込まれてしまいます。対策として、ダミーのアドレスを指定するようにしています。外付けSRAMは一連のサンプルプログラムでは使ってません。
【A/D】ポートF0～F7から入力できます。ヒューズビットを設定して、JTAG機能を無効にする必要があります。
【モータ制御】ポートF0～3にモータドライバICを2つ接続できます。

【秋月製電光掲示板モジュール】秋月電子通商で売っている32x16dot matrix LEDです。そのままだと明るすぎるので、R4とR5は1.5kΩ以上の抵抗を付け替えてください。

◆参考価格

・ご注文は受注生産のみです。5台未満のご注文はできません。参考価格は次のとおりです。
注文数5台: 約8,000円/台(1台あたりの参考価格)
注文数10台: 約5,900円/台
注文数20台: 約4,900円/台
注文数30台: 約4,400円/台
注文数40台: 約4,300円/台
注文数50台: 約4,200円/台

◆カスタマイズ例
受注生産となります。

▲ロボット化した例です。パソコンなしでプログラムが動きます。

▲モジュール化した例です。スイッチとLCDを取ってカードサイズにしました。入出力の機能を自由に拡張できます。