Arduino系互換基板をご紹介！

こんにちは！

今回はAVRマイコン「ATmega」シリーズ搭載型のArduino互換小型基板の紹介です。

純正Pro Micro

日本の自作キーボードキットでよく使われるいわゆるPro Micro及びその互換機はバリエーションがとても豊富です。

SparkfunのPro Micro – 5V/16MHzが純正となり、回路図がオープンソースとして公開されているため、様々な互換ボードが登場しています。

ATMega32u4を搭載したArduinoシリーズの小型ボードであり、今回紹介するPro Microバリアントの始まりとも言えるボードです。

定番の互換基板

・Leonardo Pro Micro

搭載のマイコンには「PCにUSB接続したときにHIDデバイスと同じ挙動をする」ためのライブラリが用意されており、

マウスやキーボードやジョイスティックを自作することができます。

・AE-ATMEGA328-MINI
秋月電子通商が設計・販売するArduino Pro Mini上位互換ボードです。
本家のボードに比べ大型化しているものの、ピン数が多い・ブレッドボードでも使いやすい・半額程度で入手可能、と、開発が楽になる要素が詰まった基板です。

・Sparkfun Pro Micro

SparkfunによるシンプルなArduino Micro互換ボードです。5V/16MHzのものと3.3V/8MHzのバリエーションがあり、双方3000円程度で入手できます。
オープンソース化されているため、後述のPro Microシリーズの原型となっています。

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・無印 Pro Micro

自作キーボードなどで一般的なノーブランドのArduino Micro互換ボードです。
数百円で手に入り、手軽に使えます。

3.3V 8MHzや5V 16MHzといったバリエーションがあり、外観からの違いは無く、万が一ごっちゃになってしまった場合はRAWからの電圧で見分けます。

・Elite-C
比較的高級なArduino Micro互換ボードです。基板自体の厚みを1.6mmにし、さらにコネクタ部を表面実装からDIPに変更することでPro Micro系列では最も薄いものになっています。
また、端面スルーホールとなっており、マイコン自体を基板に表面実装できるという特性を持ちます。
ハードウェアへの組み込みに向いたボードです。

使用時の注意点！

・チップの互換性

Pro Micro系基板はArduino系のATMega32u4とRaspberry Pi系のRP2040、両方が流通しています。

ATMega32u4版が大半とはいえ、うっかりRP2040版を購入してしまうとATMega専用ライブラリが動かなかった…などという事故が発生してしまうので気を付けましょう！

RP2040にはチップにRaspberry Piのロゴが刻印されているので、よく見て購入するようにしましょう。

・動作電圧の確認

今回紹介した基板はVCCかRAWから電源を取るものがほとんどです。

動作電圧がわからない場合はUSB接続状態でVCC-GND間の電圧を測りましょう。

VCCが3V付近なら3.3V/8MHz版、5V弱なら5V/16MHz版とわかります。RAWならレギュレーターを通るので、多少電圧が不安定でも問題ありません！

USBから給電するとVCC/RAWは基板側に電源を供給するためのピンとして利用可能です。

チップ側から電圧や電流を制御できるわけではないので、単純な動力線としてNeoPixelなどへの給電に使用しましょう！

・ブートローダーの互換性

基板側に互換基板が多数あるのと同様に、ブートローダー(OS)にもいくつか種類があります。

詳細は省きますが、PCに接続して認識された時の名前から見分けることができます。

基本的に機能は同じですが、リセットスイッチを押す回数で挙動が変わるものもあるため、多数持つようであれば揃えるようにしてもいいでしょう。

まれに格安基板やチップのみで販売されているものにブートローダーが書き込まれていないことがありますが、こちらは書き込み装置が必要になります。

・端子モゲ

HID化するなどして頻繁に抜き差しを行う場合、端子の固定を強化するのがお勧めです。

特に表面実装のUSB Micro-Bコネクタは外れやすいため、根本を樹脂などで固めておく改造が一般的です。

TypeCの方は外れづらいので、こちらを使うのもお勧めです。

以上、閲覧いただきありがとうございました。