2019/11/23

Arduino Nano Everyを試す

 秋月で売っていたAtmega8と、感光基板でエッチングしたArduino互換ボードを製作してみて、次に本家ボードも買って…  と気が付いたら10年が経過していた。
ATmega328Pはいまだに手軽さでは抜きんでている。

 今は32bitMCUの低価格化、低消費電力化が著しく、動作周波数も100MHz超えが当たり前になった。
 動作電圧範囲が広く、単純な8ビットMCUが不要になることはまだないだろうけど、クラシックなAVRマイコンは値上がりしており、価格競争力は無くなりつつある。
そしてコモディティ化により、公式ボードでは不可能な値付けの安価な互換ボードがたいていの需要を満たすようになってしまった。

 Arduino Nano Every


 そんな中、Arduino本家がリリースした新しいNanoボードの一つ。
 他のボード2種はATSAMD21(Cortex-M0+)と無線モジュールを搭載したIoT向けボードだが、 Nano EveryはWifi Rev2と同じくAtmega4809を採用していて、安価で5V単電源な8ビットのボードだ。


megaAVR-0はプログラミング方式がUPDIになったため、プログラマ・USBCDCとしてATSAMD21が搭載されている(中央の四角いQFNパッケージ)。

APIの皮を被せて、I/Oレジスタをエミュレーションするモード(328Pモード)もある。
ATmega4809ボードとしてのピンマップを調べてみたのが下の図。

(公式の回路図 https://content.arduino.cc/assets/NANOEveryV3.0_sch.pdf )


引き出してあるI/Oが少ないので気になっていたが、UARTについてはハードウェア的に4chを使うことができそうだ。
ただし、公式のボード定義では互換性を優先し、2ポートしか使用していない。

MCUの潜在力を引き出したいならば、有志が開発しているmegaAVR0向けのボード定義 megaCoreX(https://github.com/MCUdude/MegaCoreX)を利用するのが良いだろう。

過去のArduino Nanoと比べたメリットは以下のようになる。
・RAM ROM容量の増加 (6kB / 48kB)
・ピン単位の割り込みが可能
・シリアル通信は2ポート定義されている。
・analogRefelence Vref電圧の増加
  (0.55V 1.1V,  1.5V, 2.5V, 4.3V)
  INTERNAL0V55
  INTERNAL1V1
  INTERNAL1V5
  INTERNAL2V5
  INTERNAL4V3
・5V系のために降圧DCDCを搭載している。


 ボード設計で気になったのはアナログ入力兼I2Cのピンだ。megaAVR0ではI2Cとアナログ入力は別の端子なので、アナログ入力のあるピンと、I2C専用のピンを束ねて、Arduino Nanoの328Pの端子を再現しているらしい。ボード仕様の継承って大変だなぁ…

 低価格とはいえ、5V系の電源はかなり余裕がある設計となっている。
VINには6V~21Vと幅広い電圧入力が可能になっていて、DCDCによる降圧方式が採用されている。VIN経由であれば、最大で1.2Aまで負荷を駆動できるようなので、サーボモーターなどを繋ぐ用途でも駆動には余裕があるだろう。(USB接続時は、USBから5Vをとるため、USB側の供給能力に左右される)