I2C control PWM generater for servo. (緑豆壱拾仇號)

GreenPAK用のデザインデータです。
I2Cで模型用サーボを最大8個制御することができます。（サーボ用PWMを最大8ch生成）
同時にGPOを追加することもできます。
SLG46826V(STQFN) または SLG46826G(TSSOP) に対応しています。

機能

I2Cアドレスで最大8つのPWMを発生可能
PWM 8chに加え、2つのGPO（汎用出力端子）が利用可能
PWMに使わない端子をGPI（汎用入力端子）として利用可能
本デバイスをI2Cバスに8個ぶら下げて、最大64個の模型用サーボが制御可能（理論値）

本デザインの使用イメージ

ピンアサイン

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	GPO0	O	-	IO0	General-purpose output 0
3	18	CE	I	PU10k	IO1	Chip enable (active High)
4	17	SLA0	I	PU10k	IO2	I2C target address 0
5	16	SLA1	I	PD10k	IO3	I2C target address 1
6	15	SLA2	I	PD10k	IO4	I2C target address 2
7	14	GPO1	O	-	IO5	General-purpose output 1
8	13	SCL	I	-	SCL	SCL for SLG46826
9	12	SDA	I/O	-	SDA	SDA for SLG46826
10	11	INT	O	-	IO6	Interrupt flag output
11	10	GND			GND	GND
12	9	PWM0	O	-	IO7	PWM output 0
13	8	PWM1/GPI1	I/O	PD100k	IO8	PWM output 1 or general-purpose input 1
14	7	VDD2			VDD2	2.3V～5.5V, VDD2≦VDD
15	6	PWM2/GPI2	I/O	PD100k	IO9	PWM output 2 or general-purpose input 2
16	5	PWM3/GPI3	I/O	PD100k	IO10	PWM output 3 or general-purpose input 3
17	4	PWM4/GPI4	I/O	PD100k	IO11	PWM output 4 or general-purpose input 4
18	3	PWM5/GPI5	I/O	PD100k	IO12	PWM output 5 or general-purpose input 5
19	2	PWM6/GPI6	I/O	PD100k	IO13	PWM output 6 or general-purpose input 6
20	1	PWM7/GPI7	I/O	PD100k	IO14	PWM output 7 or general-purpose input 7

内蔵抵抗

各端子の内蔵抵抗を有効にしてありますので、外付けプルアップ／プルダウン抵抗を省略できます。
(不要な場合や値を変更したい場合などは設計ツールでI/Oのプロパティを書き換えてください)
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。

PD10k Pull-down 10k ohm
PD100k Pull-down 100k ohm
PU10k Pull-up 10k ohm
PU100k Pull-up 100k ohm

I2Cアドレスの選択

I2Cアドレスの選択は、端子SLA2,SLA1,SLA0で行います。
端子SLA2～0をHighまたはLowとすることで使用するI2Cアドレスを選択することができます。
端子SLA2～0とI2Cアドレスの対応は下表の通りです。
I2Cアドレスの下位2ビットを0または1にすることで、設定用(configuration)レジスタにアクセスすることができます。
下位2ビットを2または3としたアドレス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。
※I2Cアドレスの最上位1ビットは固定です。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。

SLA2	SLA1	SLA0	binary	I2C address	comment
open	open	open	00010xx	0x08 0x09~0x0B	for configuration reserved
Low	Low	Low	00000xx	0x01 0x02~0x03	for configuration reserved
Low	Low	High	00010xx	0x08 0x09~0x0B	for configuration reserved
Low	High	Low	00100xx	0x10 0x11~0x13	for configuration reserved
Low	High	High	00110xx	0x18 0x18~0x1B	for configuration reserved
High	Low	Low	01000xx	0x20 0x21~0x23	for configuration reserved
High	Low	High	01010xx	0x28 0x29~0x2B	for configuration reserved
High	High	Low	01100xx	0x30 0x31~0x33	for configuration reserved
High	High	High	01110xx	0x38 0x38~0x3B	for configuration reserved

設定レジスタ

レジスタ一覧を下記に示します。

address	W/R	default	bit	Definition
0x00	W	0x3E	[7:0]	Interrupt flag(INT) reset 0x3E→0x00 or 0x00→0x3E toggle for reset
0x74	R	--	[7]	PIO1 input value 0:Low, 1:High
			[6:0]	Reserved
0x75	R	--	[7:6]	Reserved
			[5]	PIO7 input value 0:Low, 1:High
			[4]	PIO6 input value 0:Low, 1:High
			[3]	PIO5 input value 0:Low, 1:High
			[2]	PIO4 input value 0:Low, 1:High
			[1]	PIO3 input value 0:Low, 1:High
			[0]	PIO2 input value 0:Low, 1:High
0x7A	W	0x00	[7]	PWM7 control, 1:ON, 0:OFF(PIO7 input & Pull down)
			[6]	PWM6 control, 1:ON, 0:OFF(PIO6 input & Pull down)
			[5]	PWM5 control, 1:ON, 0:OFF(PIO5 input & Pull down)
			[4]	PWM4 control, 1:ON, 0:OFF(PIO4 input & Pull down)
			[3]	PWM3 control, 1:ON, 0:OFF(PIO3 input & Pull down)
			[2]	PWM2 control, 1:ON, 0:OFF(PIO2 input & Pull down)
			[1]	PWM1 control, 1:ON, 0:OFF(PIO1 input & Pull down)
			[0]	PWM0 control, 1:ON, 0:OFF(INT outut)
0x7C	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM0
0xAA	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM1
0xAF	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM2
0xB3	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM3
0xB8	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM4
0cBC	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM5
0xC1	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM6
0xC6	W	0x7C	[7:0]	on time of PWM7
0xC7	W	0x0C	[7:4]	Reserved (0)
			[3:2]	GPO1 control 2:output Low, 3: output High
			[1:0]	GPO0 control 2:output Low, 3: output High

PWMとGPIの切り替え

PWM1～PWM7は汎用入力として使用することができます。設定はアドレス0x7Aで行います。
1を設定するとPWM出力、0を設定するとPWM停止です。（デフォルトは0）
PWMを使わない時は0のままとすることで、端子の状態をアドレス0x74またはアドレス0x75からリードすることができます。

PWMのパルス幅

パルス幅は、0.49ms～2.48msの間を8bit分解能で設定することができます。 High期間（H[ms])は次式で計算した値をアドレス0x7C～0ｘC6のPWM0～PWM7に対応するレジスタに設定します。
設定値＝(H-0.469)*128-2

参考設定値

Servo	angle	time	value
SG90	-90	0.50	0x02
	0	1.45	0x7C
	90	2.40	0xF5
FT90B	-90	0.70	0x1C
	0	1.50	0x82
	90	2.30	0xE8
MG92B	-80	0.50	0x02
	0	1.45	0x7C
	80	2.40	0xF5
FS90	-max	0.50	0x02
(rotation Servo)	stop	1.50	0x82
	max	2.48	0xFF

PWMの周期

PWMの周期は、20.625ms固定です。

設計データ

「GreenPAK6 Designer」で
I2C2PWM.gp6
を開き、SLG46826V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設計ツールで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。

免責事項

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