USBシリアル変換回路とESP32マイコンを自動で書き込みモードにする回路を併せた基板を作成しました。
今回の製作では、JLCPCB様にスポンサーとしてご協力いただき、PCBAサービスを利用して量産品質の基板を製作しました。
興味のある方はこちらから登録・注文できます：
https://jlcpcb.com/JPV （クーポン画面）
https://jlcpcb.com/jp/ （日本語での発注画面）
プロジェクト概要
本基板は冒頭の通り、
・USBシリアル変換
・プログラム書き込み時に自動でESP32を書き込みモードに変更する
2つの機能を持たせた基板になっています。
PCBAで表面実装を行ってもらい、ヘッダーピンやTHTスイッチは後から自分で実装します。
実装部品
使用したシリアル変換ICはWCH社のCH340Kです。
国内では秋月電子などで入手できます。
また、LDOには電流に余裕のあるAZ1117CH-3 3TRG1を使用しています。
ESP32を書き込みモードにする回路のトランジスタには2SC2712-GRを使用しています。
よく使われるTHTトランジスタ2SC1815と特性がほぼ同じでパッケージを小さくしたいときに便利です。
回路
・PC<->モジュール
typeCコネクタのDN(D-), DP(D+)を使って通信をします。CC1,2を5.1kohmでプルダウンすることでVBUSから5Vが供給されます。
・コネクタ<->シリアル変換IC
スイッチでESP32に書き込みかESP32C3に書き込むかを選択できます。
ESP32C3に書き込む場合はシリアル変換をかませる必要がないのでCH340K自体への電源供給をしないようにします。
・書き込みモードにする回路
CH340KからのDTR, RTS信号を次のように接続することでプログラムをアップロードする時に自動で書き込みが行われます。
R5,6はそれぞれバイアス用なのである程度適当でも大丈夫です。
・基板通信用端子
以下のようにピンを外部に出すことで様々な基板との通信を可能にしています。
また、5V,3.3Vを出力することで簡易的に電源を引き出すことができます。
(ちなみにお気づきの方もいるかもしれませんがGNDを完全に忘れています…)
実装
PCBAの実装にはエラーもなく見た目の面でも、自分で実装するよりもきれいな仕上がりとなりました。
高品質かつ低コストで試作・量産を考えている方には、JLCPCBのPCBAサービスをぜひおすすめします。
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