USB接続汎用入出力ユニット（ハードウェア）

【概要と性能仕様】

USB2.0対応の40ピンのPIC18F4550を使って、汎用に使える入出力ユニットを
作ってみました。いろいろなものが接続できるので広い応用ができます。
内部USBのクラスにはRS232C Over USBを使って、パソコン側から見たとき
RS232C接続デバイスとして見える用になっています。

従って、ハイパーターミナルでも送受信可能ですし、RS232Cのインターフェース
のソフトウェアであれば接続、制御が可能です。

製作した汎用入出力ユニットの仕様は下記となっています。

項　目	性能仕様	備　　考
電源	DC7〜12V 消費電流　約70mA	ACアダプタから供給
クロック	外付けクリスタル　20MHz
PORTA PORTE （CN1)	アナログ入力用 （RA0-RA5、RE0-RE1) ディジタル入出力用 （８ピンの入出力が可能） 可変抵抗（RE2/AN7)	フリーで接続 プルアップ抵抗は無し 0-5Vの入力が可能
PORTB （CN2)	ディジタル入出力 （RB0-RB7) 液晶表示器用 （RB2-RB7)	プルアップ抵抗付き(10kΩ） RB6,RB7はICSP用と兼用）
PORTC	USART（RC6,RC7) 発光ダイオード（RC0-RC2)	RS232C変換IC付き（DSUBコネクタ）
PORTD	ディジタル入出力 （RD0-RD7)	汎用 プルアップ抵抗付き(10kΩ)

【全体構成】

　この汎用入出力ユニットの全体構成は下図のようになっています。
まず中央にPIC18F4550があり、これが全部の制御をしています。
PORTA,Eはアナログ入力用を基本とし、デジタルI/Oにも使えます。
PORTBはデジタルI/O用ですが、液晶表示器も接続可能です。
PORTDは汎用のデジタルI/Oです。
PORTCは多用途になっていて、汎用では発光ダイオードのみ使えます。
RS232CはPIC内蔵USARTを使うようになっていますので、これでUSBと
RS232Cの中継や変換動作も可能になります。

【回路】

　上記全体構成をもとに作成した回路図が下図となります。
PORTBはICSPとの共用になっていますが、通常動作中はすべてのポートが
汎用として使用可能です。
PORTA,Eはアナログ入力用として使えるようにプルアップ抵抗を省略しています。

【組み立て外観】

　組み立て完了した汎用入出力ユニットの外観は下記のようになります。
基板単体で使えるようにし、ゴム足で固定しています。


中央にPIC18F4550　上側にRS232Cインターフェースと
DSUBコネクタ、その右にUSBコネクタがあります。
左側にICSP用のコネクタ
左下側が電源部になります。
右下は発光ダイオードと可変抵抗、クリスタル発振子
があります。



基板裏面のパターンです。回路は単純なので
比較的幅広のパターンでできます。



PORTBに液晶表示器を接続したところ。

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