IchigoJam用 USBキーボードアダプタ

 

 

こどもパソコンIchigoJam用のＵＳＢキーボードアダプタを作ってみました。

 

 

ＩｃｈｉｇｏＪａｍのキーボード入力は、PS/2キーボードです。

枯れた製品なので色々なところに使われなくなったものが転がっていたりします。

ＵＳＢ専用で売られていたものが、使ってみるとPS/2でも動く場合もあります。

（基本的には無理ですが、運が良ければ）

 

しかし、主流はＵＳＢですね。

入手がだんだん困難になるかもしれません。

さらにコンパクトとかスリムとか今時のキーボードでPS/2はなかなか売っていません。

 

そこで、ＵＳＢキーボードをＩｃｈｉｇｏＪａｍにつなぐアダプタを作ることにしたのでした。

つまりＵＳＢキーボードからキーストロークを受け取り、シリアルデータに直してＩｃｈｉｇｏＪａｍのＲｘＤ（シリアル入力）に流し込みます。

次のブロック図の緑の部分です。

 

アダプタ接続時のブロック図

 

 

 

USBキーボードアダプタの回路図

 RTSとＣＴＳを繋ぎます。アダプタのＴｘＤをＩｃｈｉｇｏＪａｍのＲｘＤにつなぎます。

 

 

書き込むＦｉｒｍｗａｒｅはこちらからＤＬできます。

 

 

実験中の様子

 

今後の方向

 

Ａｍａｚｏｎ他を検索しますとタブレット用の持ち運びに便利そうなキーボードが廉価で販売されています。　英語キーボード用のＦｉｒｍｗａｒｅをつくるとこれも使えるようになります。

ＩｃｈｉｇｏＪａｍのＲｘＤをふさいでしまいます。　出来ればPS/2につなげるようにしたほうが良いかも。

 

ＶＮＣ２の機能がまだかなり余っているので、もう少し何かさせることを考えてから基板化したいと思います。

 

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈキーボードもつなげられると面白いかも。

 

 

注意など：

シリアル出力は文字コード出力でＩｃｈｉｇｏＪａｍ用に調整されています。

Ｆｉｒｍｗａｒｅは：ＪＩＳキーボード用です。　Shift-2が　”　のタイプです。

英語キーボード用（Shift-2が＠のタイプ）はこれから作ります。

 ＶＮＣ２の書き込みには”VNC2 DEBUG MODULE ”が別途必要です。 

USBで何か作ってみる

ＰＣの周辺機器はＵＳＢで接続できるものが普通になっていますね。

マイコンの電子工作を楽しむ者としては興味深々でしたが、難しそうで敬遠していました。
以前は、シリアルインターフェイスが使えると大抵なんとかなったのですが、そろそろＵＳＢを手懐けておきたいと思って、実験を始めました。

目標：　ＵＳＢホストを作って市販のＵＳＢ機器をマイコンで動かしたい。

安くて入手性がよく関連情報の豊富なUSB-HOSTコントローラを探しました。

選んだチップ

1. ＰＩＣ２４Ｆ６４ＧＢ００２：　ＣＱ出版社のＩｎｔｅｒｆａｃｅ誌2014年12月号で特集されています。Ａｋｉｔｕｋｉさんで売っていて入手性も問題ない。
2. ＦＴＤＩのＶＮＣ２：　ＵＳＢコントローラを2ポート搭載し　サンプルコードが公開されています。

 ＦＴＤＩのＶＮＣ２のお試しがこちらです。

入手は、送料も含めて一番安そうなRSコンポーネントさんからにしました。Ｗｅｂサイトに個人で行くと敷居が高そうに見えますが、ちゃんと買えました。
主な材料：

• VNC2デバッグモジュール　ＲＳ品番7080101
• VNC-32L1B コントローラチップ　ＲＳ品番7203861
• 32ピンＱＦＰのＤＩＰ化基板、USB-Aコネクタ、１２ＭＨｚ水晶振動子
• そのほか手持ち部品：　USB-シリアルアダプタ（3.3V)配線材料、セラコン他

 

Soft関係はＦＴＤＩ社のサイトから落としてきます。

開発環境はここで、VNC2Toolchainを使います。
http://www.ftdichip.com/Firmware/VNC2tools.htm#VNC2Toolchain

サンプルプロジェクトはこちらから。
http://www.ftdichip.com/Firmware/Precompiled.htmulum-II Programmable USB 2.0 Host

ＩＤＥのスナップショット　
サンプルプロジェクトをコンパイルしコントローラに書き込むことができます。

端子配列

32ピンＱＦＰをＤＩＰ化基板に載せたときのピン配置はこうなります。
No.9, 10, 11の３本がデバッグモジュールへの接続端子です。ということで回路図は省略。
ＵＡＲＴポート番号等のピン割り付けは変更可能で、サンプルのソースコードを探すと書いてあります。

 

ＤＩＰ化したコントローラのピン配置

３．３Ｖには適宜セラコンを接続。

 

 

ここで、驚きの事実が発覚。デバッグモジュールのコネクタが、２ｍｍピッチの６
ピンになっています。ブレッドボードが２．５４ｍｍピッチなので挿せません。
そこで、２．５４ｍｍの５ピンヘッダを無理やり半田付けしました。　まあいいか。

デバッグモジュール

ピンピッチ変換してます。

 

材料がそろったブレッドボードで組み立てますが、ＩｃｈｉｇｏＪａｍに組み込んだＵＳＢシリアルアダプタを流用しています。　目標のひとつは、ＵＳＢメモリやキーボードをＩｃｈｉｇｏＪａｍに繋ぐことですが、まだつながっていません。

”UART to USB Memory Sample Application ROM”

シリアルポートから受け取ったデータをＴＥＸＴ．ＴＸＴというファイル名でＵＳＢメモリに書き込むサンプル。　

ＵＳＢメモリ接続

あっけなく成功。ただ、ＲＴＣが無いのでタイムスタンプが古いです。ＦＡＴも含まれています。

UART to USB HID Class Host Sample Application ROM

ＨＩＤデバイス（キーボードなど）からデータを受け取ってシリアルポートに送るＨＯＳＴのサンプル。



キーボード接続

これでキーボードが簡単にＩｃｈｉｇｏＪａｍにつながるかと思ったら、シリアルで出てくるデータがＵＳＢのコードそのままでした。
ＡＳＣＩＩに変換しないとつかえません。　できれば、P/S2に変換したいと思います。

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注：　ＩｃｈｉｇｏＪａｍについてはこちらをご覧ください。