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弊社公開ソースについて
クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
この 作品 は クリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 3.0 非移植 ライセンスの下に提供されています。
USB-FSIOとは 

USBインターフェイスを使った入出力基盤で、デジタル入出力、10bit A/D変換 アナログ入力、PWM制御が行える入出力基板です。
USB 2.0(FullSpeed)で入出力制御を行います。
デジタル入出力最大19ピン、アナログ入力最大5Ch、PWM制御最大5Chが利用可能です。
モーター、RCサーボ、LED調光が簡単に行えます。
1回の命令で複数の出力が出来るようになり、効率的に信号送信が可能です。
62Byteのユーザー用フラッシュロムを利用すれば、シリアル番号の登録やセキュリティーデバイスも作成可能です。

(2012/04/10) 簡易オシロ機能を追加しました。最大約5KHzのデジタル入力と、最大約3KHzのアナログ入力が可能です。

(2011/09/28) カウンタ機能を追加しました。Max50MHzの32Bitカウンタを2チャンネル実装しています。
カウンタ入力を設定すると、J1-4(チャネル1)、J3-0(チャネル2)のピンがカウンタ入力ピンになります。

(2011/07/19) USB-FSIO(KIT)の基盤を改良しました。
C1のコンデンサを横に倒せるよう変更、GNDとVCCを入出力ピンの配列に追加、フリースペースを拡張。



USB-FSIOの使い方
・USB-FSIOは入出力の設定が必要ですので最初に入出力設定の書き込みを行います。
・USB-FSIOの入出力の設定のデフォルトは、アナログ入力5チャンネル、ポート1ピン4,ポート2,3出力、内蔵プルアップ利用しない、PWM未設定です。
・USB-FSIOの出力は、出力ピンからソース電流が出力されます。
 各ピン最大25mAの出力が可能ですがマイコンの出力電流が最大200mAなので超えないよう注意が必要です。
・USB-FSIOの入力はポート2の場合、内部プルアップを利用することが選択可能ですのでGNDとショートするだけで利用可能です。

制御ソースと利用例はこちらから。

(2010/05/25)サーボ制御・LED調光・アナログ入力の制御ソースと利用例はこちらから。




USB-FSIOの作り方
USB-FSIOはキットでの販売なので、自分で組み立てる必要があります。
作り方はとっても簡単。各部品をはんだ付けするだけです。
写真の通りに基盤に部品をはんだ付けしましょう。
基盤下と右のJ4,J5はフリースペースとなっているので、パーツを乗せることが可能です。
注意点
円筒の電解コンデンサには方向性があります。足の長い方が+です。足の長い方を基板のC1の+へ入れます。
マイコンは基板に書かれている切れ込みと合わせて入れてください。

※キットに付属している部品は写真の部品のみです。
部品一覧
組み立て完了写真(拡大)

USB-MiniB(スルーホールタイプ) 取付例
※弊社では現在USB-MiniBを取り扱っていませんので別途入手してください。
※USB-MiniBの場合、足の規格が複数あります。秋月電子様で2010/05月現在取り扱っている4本足のコネクタの場合、赤丸部分の足を曲げれば取り付け可能です。


USB-FSIO 仕様
項目
出力電圧5V
1ピン最大出力電流25mA
1ポート最大出力電流200mA
全ポート最大出力電流200mA
アナログ入力電圧0〜5V
10Bitアナログ分解速度USB-FSIOのデータ転送速度に依存するため300Hz程度
※簡易オシロ時を除く
アナログ変換インピーダンス10KΩ以下推奨
PWM制御時間66.83us単位(微調整可)
簡易オシロ最大8チャンネル
デジタル入力最大約5KHz アナログ入力最大3KHz
カウンタチャネル1 Max50MHz 32Bitカウンタ プリスケーラ1〜256
  PWMと併用不可 カウントエッジ選択可
チャネル2 Max50MHz 32Bitカウンタ プリスケーラ1〜8
  PWMと併用可  カウントエッジHigh to Lowのみ
カウンタ周波数1000/(123/プリスケーラ)MHz (MAX50MHz)
1:最大約8MHz, 2:最大約16MHz, 4:最大約32MHz, 8〜:最大約50MHz
温度条件0〜75℃ 結露しないこと
単体消費電流約40mA
サイズ2800mil x 1900mil (約 71x48mm)
VendorID0x1352 (Km2Net)
ProductID0x0110 (USB-FSIO Ver1.0)
REV_0002からカウンタ機能実装

USB-FSIO 入出力仕様
 ポート1ポート2ポート3
ピン0アナログ入力チャネル1
or デジタル入出力
デジタル入出力デジタル入出力
or PWMチャネル1
or カウンタチャネル2
ピン1アナログ入力チャネル2
or デジタル入出力
デジタル入出力デジタル入出力
or PWMチャネル2
ピン2アナログ入力チャネル3
or デジタル入出力
デジタル入出力デジタル入出力
or PWMチャネル3
ピン3アナログ入力チャネル4
or デジタル入出力
デジタル入出力デジタル入出力
or PWMチャネル4
ピン4デジタル入出力
or カウンタチャネル1
デジタル入出力デジタル入出力
or PWMチャネル5
ピン5アナログ入力チャネル5
or デジタル入出力
デジタル入出力
ピン6デジタル入出力
ピン7デジタル入出力

USB-FSIOコマンド概要
コマンド内容
0x20デジタル入出力
0x21デジタル出入力
0x22連続出力
1回の命令で最大15回出力が可能
0x2Aアナログ入力
1回の命令で最大5チャンネル読取り可能
0x40PWM間隔設定(Period)
0x41PWM出力設定(Duty)
0x42PWM出力ON/OFF 簡易オシロON/OFF
0x44簡易オシロ設定
0x45簡易オシロ入力
0x4Aカウンタ入力
0xF0ユーザー用フラッシュロム読込み(62Byte)
0xF1ユーザー用フラッシュロム書込み(62Byte)
0xF8システム設定用フラッシュロム読込み(62Byte)
0xF9システム設定用フラッシュロム書込み(62Byte)


USB-FSIO システム設定データ初期値
[ ]内デフォルト
0:アナログ入力チャネル数[5]
1:ポート2:Bit0 プルアップ [1:無効] 0:有効
2:
3:
4:ポート1:入力ピン設定 [0b00101111]ビットONが入力ピン
5:ポート2:入力ピン設定 [0b00000000]ビットONが入力ピン
6:ポート3:入力ピン設定 [0b00000000]ビットONが入力ピン
7:
8:ポート1:初期出力設定 [0b00000000]
9:ポート2:初期出力設定 [0b00000000]
10:ポート3:初期出力設定 [0b00000000]
11:
12:パルス割込タイミング 式 (1158-n*4)*(4/48)
  n:[0x59]=66.83us ※nは3の倍数-1を指定
13:PWM利用 1:PWM利用 [0:PWM未使用]
14:カウンタチャネル1 [0b00010010]
  Bit0=ON/OFF
  Bit1=エッジ 1:high to low 0:low to high
  Bit4-7=プリスケーラ 1:1 2:2 3:4 4:8 5:16 6:32 7:64 8:128 9:256
15:カウンタチャネル2 [0b00010000]
  Bit0=ON/OFF
  Bit4-7=プリスケーラ 1:1 2:2 3:4 4:8



USB-FSIO リンク集
JR1HUOのWebサイト (2010/08/18) USB-FSIOを使ってローテータを自動制御されています
衛星の位置計算CALSAT32
ローテータ制御C99UsbFsio



USB-FSIO回路図
回路図拡大



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webadmin@km2net.com