超小型ARMマイコン基板 Mary を使う! 
CB基板で組むRTC回路。

Mary とは、CQ出版社のトランジスタ技術2011年4月増刊号「2枚入り!組み合わせ自由!超小型ARMマイコン基板」圓山 宗智 氏 著 に付録のMCU基板と、(株)マルツ電波が協賛して同時発表した専用の拡張基板の総称です。
 
このMaryのMCUは、32ビット ARMアーキテクチャの Cortex-M0 をコアに持ったNXPセミコンダクターズ社のLPC1114です。

Maryの最大の特徴は、その裏面の上下左右に配置された4個のアレイ間接続用コネクタです。このコネクタを介して、上下左右に同じMB(MCU Board)基板を専用ケーブルで連続的に接続して相互に通信する事によって、マルチMCUシステムを簡単に組む事が出来るのです。MARY(メアリー)はMCU Arrayの略なのです。

また、MB基板の上部にコネクターを介して同一の面積の
OB(カラー128×128 OLED Board)、
LB(8×8カラーLEDマトリクス Board)、
UB(アナログ入出力用User Interface Board)、
GB(GPS & RTC Board)、
XB(XBee搭載可能 microSDカードインターフェース Board)、
PB(ACアダプタ Power Board)
の6種類の拡張基板と、CBと呼ばれる自作用ユニバーサル基板が(株)マルツ電波より同時販売されており、これらを組合わせて複数使用すれば、多彩な表現や機能を分散しながら実現する事が出来てしまうのです。
右上からOB、LB、UB、PB、MB、XBです。上記写真にはGB基板は写っていません。
 

CQ出版 サイト
http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/412/Default.aspx

(株)マルツ電波 サイト
http://www.marutsu.co.jp/user/tr_kikaku1101.php

私はGPSにあまり興味が無かったのですがRTC機能は必用になるので、まずCB基板を使う練習としてGB基板のRTC回路部分だけをCB基板上で組んでMary用の「RTC専用拡張基板」を自作してみました。

 

トランジスタ技術増刊号2011年4月 P.60 図 I からリアルタイムクロック(RTC)部分とバッテリーバックアップ部分、付属基板(MB)接続用コネクタ部分を忠実に再現して製作しています。

本全回路図は、トランジスタ技術増刊 2011年4月号 P.60 図 I と部分的に完全に同じですので、省略させていただきます。

CB基板上への電源の供給はCN1-3のVcc33と、CN1-1のGND間の3.3Vのみを接続して使用しています。Vcc5(5.0V)は今回は必用有りません。

また、U5のRTCには、(株)秋月電子通商のRTC-8564NBユニットを一部改造して製作しています。型番は異なりますが、RX-8564LCとは形状が異なるだけで機能は全く同じです。

バッテリーバックアップ部分のD2,D3 ショットキーバリアダイオードには、STマイクロ製 BAT43(30V 200mA)を(株)秋月電子通商から購入して使用しました。

CN2-4 PIO_6は、4.7KでVcc33へプルアップして使っていますが、必要ないかもしれません。

なお、(株)秋月電子通商のRTC-8564NBユニット回路内では、RTC-8564NBのCLKOE端子が1MオームでVDDへプルアップされていますので、必ず配線を下図の様にカットして使用下さい。

また、このRTC-8564NBユニットは、今回はVDDをMaryのVcc3.3Vで駆動しますが、適正な動作電圧範囲(1.8V〜5.5V)内ですので全く問題有りません。

 
 
うーん、造りが雑だなぁ。RTCのピン上部はケースに入れる時に邪魔なので後で切取りました。ま、始めから基板に直付けでも良かったのですが、プロトタイプ(?)と言う事で・・
 

見事にMB基板連結プレーでOLEDにRTCの情報が表示されました。USBからの電源を切っても、RTCのクロックはバッテリーバックアップに切換えられて継続して時刻をカウントしていて、再度OB基板を繋いで電源を供給すれと正しい時刻が表示されました。当たり前か!でも、感激です。

 

プロジェクトファイルを下記にリンクしておきます。
今回はMB&OB用と、MB&RTC_CB用のプログラムを、未熟もの故に、1種類にまとめる事が出来ませんでした。個別にインストールして下さい。

PROG100_RTC.zip (MB&OB専用:写真右)

PROG101_RTC.zip (MB&RTC_CB専用:写真左)

この2つのプログラムは、
CQ出版社の「トランジスタ技術増刊2011年4月号、2枚入り!組み合わせ自在!超小型ARMマイコン基板」の著者である 圓山 宗智 氏のソースプログラム「PROG10_GPS_RTC」を元にして一部をコメントアウトし変更して使用しています。

なお、このソースプログラムは、
Windows XP Pro v2002 SP3上で、
現時点において最新で無償の、
LPCXpresso v3.6.2 [Build 279] [29/01/2011]
にてコンパイルしています。

[用意するもの]
付属基盤(MB):2枚(CN1〜CN4を取り付け済みのもの)
有機ELディスプレイ基板(OB)(別売):1枚
今回自作したRTC_CB基板:1枚(コイン電池CR1220取り付け済みのもの)
アレイ接続ケーブル:1本
使用するプロジェクト:PROG100_RTC.zip(MB&OB専用)、PROG101_RTC.zip(MB&RTC_CB専用)
です。

他の説明は「トランジスタ技術増刊2011年4月号、2枚入り!組み合わせ自在!超小型ARMマイコン基板」のp.118「第20章 GPSとRTCのアクセス制御」からGPSの部分を除いて全く同じですので省略いたします。
(Apr. the 5th 2011)

このMaryに搭載されているRTC用IC(RX-8564)は、月差+-2秒以内にちゃんと治まっている。温度補償等の補正がしっかりしているのだろうか?なかなかの優れものの様だ。
(Jun. the 26th 2011)


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