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Arduino Mega のIOポートをXHコネクタで利用できるようにする拡張基板です。

Arduino Mega 拡張基板

概要

• Arduino Mega のA0～15をXHコネクタで使うための基板。別途下記の利用も可能。
  • 4ピンXHで［D29,D31］［D33,D35］［D37,D39］［D41,D43］
  • 他のデジタルピンもビアから接続可能。
  • 3つのスイッチ（D51,D52,D53） INPUT_PULLUPで利用する。
  • 3つのLED（D45,D47,D49）　HIGHで点灯。
  • サーボ用端子（D10～13）　電源をバッテリー直結かレギュレータ経由か切り替え可能
  • 複数のI2C端子
    • TJ3B互換［SCL,5V,SDA,GND］を2ポート
    • MPU6050用
    • AE-BNO055-BO
    • OLED(128x32)
• モータードライバTB67H450FNGを最大４個搭載可能。
  • TB67H450FNG日本語データシート
  • 1ch：D2,D3　2ch：D4,D5　3ch：D6,D7　4ch：D8,D9
• 各XHコネクタへの電源は、Mega 内蔵とは別のレギュレータから供給する。ジャンパ接続で内蔵5Vも利用可能。
• レギュレータを3.3Vに変更することで Arduino Due でも利用可能。
• 基板サイズ　98 x 98mm、周囲の穴は3.2mm径、5mm間隔
  • タミヤ ユニバーサルプレート上に取り付け可能。

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サンプルスケッチ

• sample/

マニュアル

• Arduino Mega 2560 基板(秋月 TB67H450FNG)マニュアル 2022-10
• Arduino Mega 2560 基板(Poloru BD65496MUV)マニュアル 2022-04
  • TB67H450以前バージョン。モータードライバの配線は同様なので、同じスケッチが動作する。
  • LED1,2,3が基板パターンに実装されていないのでユニバーサル基板部分に追加すること。
  • BD65496MUV Single Brushed DC Motor Driver Carrier

実装例

　

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パーツリスト

個数は明記なければ1個。

• Arduino Mega2560 R3　もしくは　Arduino Due　もしくはそれらの互換機

• ピンヘッダ

  • 1x8　5個
  • 1x10　10個
  • 2x18　18個
  • 1x3　最大4個。サーボ使用時

• 入出力

  • LED45,47,49用3mmLED
  • 上記LED用電流制限抵抗 1KΩ（茶黒赤金　Vf=2[V]3mA想定）
  • タクトスイッチ　制御用　3個
  • タクトスイッチ　リセット用　1個
  • （任意）秋月　ＢＮＯ０５５使用　９軸センサーフュージョンモジュールキット AE-BNO055-BO
    • VIN、GND、SDA/T、SCL/Rを接続する。
  • （任意）ジャイロセンサMPU-6050
    • amazon などでMPU6050(GY-521)として売られているもの。
    • VCC、GND、SCL、SDAの4ピンを接続する。
  • （任意）OLED 128x32 I2C
    • Adafruit SSD1306 ライブラリを利用する。

• モータードライバ関係　最大4セット

  • 秋月　ＴＢ６７Ｈ４５０モータドライバモジュール AE-TB67H450

    • マルツ　ブラシ付きDCモータードライバーIC DIP化基板(TB67H450FNG)も同じピン配置なので利用できると思われる。

  • 金属皮膜抵抗 1W 0.2Ω　　抵抗値の選定はTB67H450データシート参照のこと。

  • 電解コンデンサ 50V 100uF

  • セラミックコンデンサ 0.1uF （104）

    • セラミックコンデンサのみ1セット中2個、他は1個づつ

• 電源関連 各1個

  • 基板用トグルスイッチ（下記FETのON/OFF用）
  • PchパワーMOSFET（30V40A MTP4835I3等）
  • 抵抗 10KΩ（茶黒橙金）
  • ポリスイッチ　　短絡等の保護用。不要時はジャンパ接続する。

• センサ系電源まわり

  • ショットキーダイオード （40V1A 1S4など。レギュレータへの逆接防止用）
  • ５Vレギュレータ（5V1A TA4805S等）　※Due使用時は3.3Vレギュレータ使用
  • セラミックコンデンサ 0.1uF （104）
  • 電解コンデンサ 50V 100uF
  • 電源ON表示用3mmLED
  • 上記LED用電流制限抵抗 1KΩ（茶黒赤金　Vf=2[V]想定で3mA）
  • 電解コンデンサ 10V 1000uF等

購入先

• パーツは秋月電子で概ね揃う。
• 2023年1月21日時点、Due はアスクルが安い。（ピンヘッダなしが3,950円）

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回路図

• モータードライバ周りはアプリケーションノートに従った。
  • TB67H450FNGアプリケーションノート

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基板作成

• Fritzingで設計し、基板作成まで行った。
  • コネクタは表・裏どちらにも実装し易いよう、両面にシルクを入れた。（裏面はSVGを貼り付け）
  • 参考書　 「Fritzing入門実習テキスト「Fritzing Basics」#マッハ新書 （ダウンロード商品）」
• 基板作成は「JLCPCB」を利用した。
  • つや消し黒が安い。
  • 2022-10-27発注、2022-11-09、到着運送便はOCS Expressを選択（配達は佐川急便だった）
  • twitter https://twitter.com/JLCPCB_Japan
• 発注時ガーバーファイル

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3Dプリントデータ

• Arduino Mega 底面ホルダ　※ホルダが付属しない互換機などでの利用を想定。

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2023-04-09 ohguma 内容補足、マニュアル・サンプル追加 2023-01-21 ohguma 初版