GreenPAK用のデザインデータです。
I2Cインタフェースで2桁7セグメントLEDの制御を可能にします。
同時にBeep、GPIO、入力信号割込みをサポートします。
SLG46826V(STQFN) または SLG46826G(TSSOP) に対応しています。
SLG46826V-DIPに焼くこともできます。
- I2Cで2桁7セグメントLED の任意セグメントをON/OFF可能
- セグメント制御端子を10kΩのPull-up抵抗でドライブしているので、LEDを直結可能
- ３個のGPIO端子（INOUT0,1,2)と２個のGPO端子（OUT3,4)が利用可能
- GPIO端子入力の1/0変化を検出するINT（割り込み）出力機能を装備（OUT3との切り替え）
- 任意周波数のON/OFF信号を発生するBEEP出力機能を装備（OUT4との切り替え）
- GPO端子は10kΩ Pull-up抵抗を内蔵しているので、LEDを直結可能
- GPIO端子は10kΩ Pull-up抵抗を内蔵しているので、スイッチやLEDを直結可能
- 2桁7セグメントLEDの任意セグメント制御に対応
- LEDつきスイッチ３個の入力に対応
- INT（割り込み）出力に対応
- Beep出力に対応
- LEDを明るくしたい場合は、外部に数kΩのプルアップ抵抗をつけるか、セグメント制御端子の属性をopen drainからpush pullに変更して外部で数kΩの電流制限抵抗を挟んでください。
デバッグ用にブレッドボード上に実装した例。（マイコンは省略）
DIP版GreenPAKにかぶせるように7SEGモジュールを挿すことで、配線を最少化してみた。
内蔵抵抗を最大限利用して基板上は抵抗レス。内蔵抵抗だとLEDはちょっと暗い。
ピン配置は2桁7セグメントLED 5621AS（カソードコモン） 向けに設計してあります。
| STQFN Pin # | TSSOP Pin # | 機能名 | IO | 内蔵抵抗 | SLG46826端子名 | 機能 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 20 | VDD | VDD | 2.3V～5.5V | ||
| 2 | 19 | C | O | PU10k | IO0 | segment |
| 3 | 18 | DP | O | PU10k | IO1 | segment |
| 4 | 17 | E | O | PU10k | IO2 | segment |
| 5 | 16 | D | O | PU10k | IO3 | segment |
| 6 | 15 | G | O | PU10k | IO4 | segment |
| 7 | 14 | INOUT0 | I/O | PU10k | IO5 | GPIO |
| 8 | 13 | SCL | I | - | SCL | SCL for SLG46826 |
| 9 | 12 | SDA | I/O | - | SDA | SDA for SLG46826 |
| 10 | 11 | OUT3/INT | O | PU10k | IO6 | GPO or INT |
| 11 | 10 | GND | GND | GND | ||
| 12 | 9 | OUT4/BEEP | O | PU10k | IO7 | GPO or BEEP |
| 13 | 8 | INOUT2 | I/O | PU10k | IO8 | GPIO or BEEP |
| 14 | 7 | VDD2 | VDD2 | 2.3V～5.5V | ||
| 15 | 6 | F | O | PU10k | IO9 | segment |
| 16 | 5 | CC2 | O | PU10k | IO10 | Common cathode 2 |
| 17 | 4 | CC1 | O | PU1M | IO11 | Common cathode 1 |
| 18 | 3 | B | O | PU10k | IO12 | segment |
| 19 | 2 | A | O | PU10k | IO13 | segment |
| 20 | 1 | INOUT1 | I/O | PU10k | IO14 | GPIO |
各端子の内蔵抵抗を有効にしていますので、外付け抵抗を省略できます。
記号はおおよその抵抗値を表しており、値は以下の通りです。
- PU10k: Pull-up 10k ohm
- PU1M: Pull-up 1M ohm
I2Cアドレスは、0x08～0x0Fです。
※I2Cアドレスを変更するには設計ツールでI2Cのプロパティを書き換えてください。
I2Cアドレス0x08のI2Cレジスタを書き換えることでデバイスの動作を制御できます。
I2Cアドレス0x09~0x0Fは回路書換用に予約されていますので、不用意にアクセスを行わないでください。
レジスタ一覧を下記に示します。
| address | W/R | default | bit | Definition |
|---|---|---|---|---|
| 0x74 | R | -- | [7] | INOUT1 input value 0: Low, 1: High |
| [6] | INOUT0 input value 0: Low, 1: High |
|||
| [5:0] | Reserve | |||
| 0x75 | R | -- | [7:6] | Reserve |
| [5] | INOUT2 input value 0: Low, 1: High |
|||
| [4:0] | Reserve | |||
| 0x7A | W | 0x00 | [7] | OUT4 port mode select 0: Normal mode, 1: Interrupt flag mode |
| [6:5] | OUT3 and INOUT2 port mode select 00: Normal mode 01: Beep mode use OUT3 10: Beep mode use INOUT2 11: Beep mode use OUT3 and INOUT2 (Differential) |
|||
| [4] | OUT4 port control IF Normal mode 0: output Low, 1: output & Pull-up IF Interrupt flag mode 0→1 or 1→0 toggle for reset |
|||
| [3] | OUT3 port control IF Normal mode 0: output Low, 1: output & Pull-up IF Beep mode 0: Beep OFF, 1: Beep ON |
|||
| [2] | INOUT2 port control IF Normal mode 0: input & Pull-up, 1: output Low IF Beep mode 0: Beep OFF, 1: Beep ON |
|||
| [1] | INOUT1 port control 0: input & Pull-up, 1: output Low |
|||
| [0] | INOUT0 port control 0: input & Pull-up, 1: output Low |
|||
| 0x92 | W | 0x00 | [7:0] | 7segment data for digit1 [7]: A [6]: B [5]: C [4]: D [3]: E [2]: F [1]: G [0]: D.P |
| 0x93 | W | 0x00 | [7:0] | 7segment data for digit2 [7]: A [6]: B [5]: C [4]: D [3]: E [2]: F [1]: G [0]: D.P |
| 0xA5 | W | 0x5D | [7:0] | Beep frequency data. Default: 440Hz data = 25000000/4/frequency[Hz]-2 data[7:0] |
| 0xA6 | W | 0x34 | [7:0] | Beep frequency data data[15:8] |
| 0xC8 | W | 0x00 | [7:0] | Software reset 0x02: reset |
レジスタ 0x7A[7] に1を設定することで、OUT4端子からINT（割り込み）を出力します。
入力に設定されたGPIO端子の入力値が変化するとHighを出力し、High状態を維持します。
レジスタ 0x7A[4] の値を書き換えることで、Lowに戻すことができます。
（前回の値が0なら1を書く、前回の値が1なら0を書く）
マイコンの割り込み端子やWakeUp端子に接続する使い方を想定しています。
圧電スピーカーをつなぐことで音を出すことができます。
- レジスタ 0x7A[6] に1を設定することで、OUT3端子をBEEP端子に切り替えます。
この時、レジスタ 0x7A[3] でOUT3端子のBEEP出力をON/OFFすることができます。 - レジスタ 0x7A[5] に1を設定することで、INOUT2端子からBEEP信号を出力します。
この時、レジスタ 0x7A[2] でINOUT2端子のBEEP出力をON/OFFすることができます。 - OUT3端子とINOUT2端子の間に圧電スピーカを繋ぎ、両方の端子をBEEP端子とすることでより大きい音を出すことができます。 この時、レジスタ 0x7A[3:2] の設定値で音量を切り変えることもできます。
レジスタ 0xA5[7:0], 0xA6[7:0] で周波数を変更することができます。初期値は440Hzです。
設定値は、25000000/4/周波数(Hz)-2 を計算し、結果を16ビットとして下位8ビットをレジスタ 0xA5[7:0] に、上位8ビットを 0xA6[7:0] に設定します。
周波数はあまり正確ではありません。
OUT3, OUT4
Normal modeの端子では、コントロールレジスタを設定することで、GPOの出力信号をLow出力、またはPull-up出力にすることができます。
通常のLow/High出力として使えるほか、LEDをつなぎ反対側をGNDにつなぐことでLEDのON/OFFが可能です。（1で点灯）
GPO端子を他のICの入力端子につなぐ。
- 初期状態または0を設定するとLOW出力、1を設定するとHigh出力となる。
GPO端子にLEDをつなぎ、LEDの反対側をGNDにつなぐ。
- 初期状態ではLEDが消灯する。
- レジスタに1を設定すると、LEDが点灯する。
- レジスタに0を設定すると、LEDが消灯する。
INPUT0, INOUT1, INOUT2
Normal modeの端子では、コントロールレジスタを設定またはリードすることで、GPIOを用いた入出力を行えます。
0を設定すると、入力かつPull-up、1を設定するとLowを出力するように動作します。
GPIO端子を他のICの入力端子につなぐ。
- 初期状態または0を設定するとHigh出力、1を設定するとLow出力となる。（負論理であることに注意）
GPIO端子にLEDをつなぎ、LEDの反対側をGNDにつなぐ。
- 初期状態ではLEDが点灯する。
- レジスタに1を設定すると、LEDが消灯する。
- レジスタに0を設定すると、LEDが点灯する。（負論理であることに注意）
GPIO端子にプッシュスイッチとLEDをつなぎ、スイッチとLEDの反対側をGNDにつなぐ。
- 初期状態ではLEDが点灯する。
- 初期状態またはレジスタに0を設定したときは、プッシュスイッチの状態をリードすることができる。また、スイッチを離している間はLEDが点灯し、スイッチを押している間はLEDが消灯する。
- レジスタに1を設定すると、スイッチ入力が無効化されINTに反映されなくなる。また、LEDが常時消灯となる。
コンフィギュレーションレジスタのアドレス0xC8に0x02を書き込むことで、SLG46826にリセットをかけることができます。
リセット後はSLG46826が初期化され、端子設定やレジスタ設定などが初期状態に戻ります。
リセット状態は自動的に解除されるので、0x00を送りなおす必要はありません。
「GreenPAK6 Designer」で
I2C27SEG2.gp6
を開き、SLG46826V またはSLG46826Gに焼いてください。
プルアップ／プルダウン抵抗、ドライブ能力などはお好きに変更して下さい。
SLG46826G に焼く場合は、File-Project info で Packageを「TSSOP-20」に変更してください。この場合、LEDと端子の対応が左右反転しますが、ピッチ変換基板を裏返しに使うなどSLG46826Gを左右反転にすることで、設計データをそのまま使うことができます。
設計データ外観
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