GreenPAK用のデザインデータです。
I2Cインタフェースで12ピンの4桁7セグメントLEDの制御を可能にします。同時にGPIOをサポートします。
SLG46826V(STQFN) または SLG46826G(TSSOP) に対応しています。SLG46826V-DIPに焼くこともできます。
- I2Cで4桁7セグメントLED の任意セグメントをON/OFF可能
- 明るさの調整が可能
- ダイナミック制御方式のため、点灯セグメント数によらず明るさをほぼ一定にすることが可能
- １個のGPIO端子（INOUT0)と２個のGPO端子（OUT1,2)が利用可能
- GPO端子は10kΩ Pull-up抵抗を内蔵しているので、LEDを直結可能
- GPIO端子は10kΩ Pull-up抵抗を内蔵しているので、スイッチやLEDを直結可能
- 4桁7セグメントLEDの任意セグメント制御に対応
- LEDつきスイッチの入力に対応
- DIG1～DIG4につける抵抗値は、電源電圧やLEDの明るさに応じて適宜変更してください。抵抗なしでも動作しますが、GreenPAKが壊れる恐れがあるため、電流は20mA以下にすることをお勧めします。例えば、5Vで赤色LED(VF=1.8V)を制御するときは160Ω以上とします。
デバッグ用にM5StickCに接続した例。
GreenPAKを使ったモジュールに7SEGモジュールをかぶせるように挿すことで、配線を最少化しています。
ピン配置及び制御論理は時計用4桁7セグメントLED HS420561K-C30（カソードコモン） 向けに設計してあります。
| STQFN Pin # | TSSOP Pin # | 機能名 | IO | 内蔵抵抗 | SLG46826端子名 | 機能 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 20 | VDD | VDD | 2.3V～5.5V | ||
| 2 | 19 | E | O | - | IO0 | segment |
| 3 | 18 | D | O | - | IO1 | segment |
| 4 | 17 | D5,D6 | O | - | IO2 | segment |
| 5 | 16 | C | O | - | IO3 | segment |
| 6 | 15 | G | O | - | IO4 | segment |
| 7 | 14 | DIG4 | I/O | - | IO5 | Common cathode 4 |
| 8 | 13 | SCL | I | - | SCL | SCL for SLG46826 |
| 9 | 12 | SDA | I/O | - | SDA | SDA for SLG46826 |
| 10 | 11 | OUT2 | O | PU10k | IO6 | GPO |
| 11 | 10 | GND | GND | GND | ||
| 12 | 9 | OUT1 | O | PU10k | IO7 | GPO |
| 13 | 8 | INOUT0 | I/O | PU10k | IO8 | GPIO or BEEP |
| 14 | 7 | VDD2 | VDD2 | 2.3V～5.5V | ||
| 15 | 6 | B | O | - | IO9 | segment |
| 16 | 5 | DIG3 | O | - | IO10 | Common cathode 3 |
| 17 | 4 | DIG1 | O | - | IO11 | Common cathode 1 |
| 18 | 3 | F | O | - | IO12 | segment |
| 19 | 2 | A | O | - | IO13 | segment |
| 20 | 1 | DIG2 | I/O | - | IO14 | Common cathode 2 |
GPIOまたはGPO端子の内蔵抵抗を有効にしていますので、外付け抵抗を省略できます。
記号はおおよその抵抗値を表しており、値は以下の通りです。
- PU10k: Pull-up 10k ohm
I2Cアドレスは、0x08～0x0Bです。
※I2Cアドレスを変更するには設計ツールでI2Cのプロパティを書き換えてください。
I2Cアドレス0x08のI2Cレジスタを書き換えることでデバイスの動作を制御できます。
I2Cアドレス0x09を用いても同じ動作になります。
I2Cアドレス0x0A~0x0Bは回路書換用に予約されていますので、不用意にアクセスを行わないでください。
レジスタ一覧を下記に示します。
| address | W/R | default | bit | Definition |
|---|---|---|---|---|
| 0x74 | R | -- | [7] | INOUT0 input value 0: Low, 1: High |
| [6:0] | Reserve | |||
| 0x7A | W | 0x00 | [7:3] | Reserve |
| [2] | OUT2 port control 0: output Low, 1: output & Pull-up |
|||
| [1] | OUT1 port control 0: output Low, 1: output & Pull-up |
|||
| [0] | INOUT0 port control 0: input & Pull-up, 1: output Low |
|||
| 0x92 | W | 0xFF | [7:0] | 7segment data for digit1 [7]: A [6]: B [5]: C [4]: D [3]: E [2]: F [1]: G [0]: don't care |
| 0x93 | W | 0xFF | [7:0] | 7segment data for digit2 [7]: A [6]: B [5]: C [4]: D [3]: E [2]: F [1]: G [0]: don't care |
| 0x94 | W | 0xFF | [7:0] | 7segment data for digit3 [7]: A [6]: B [5]: C [4]: D [3]: E [2]: F [1]: G [0]: D5 |
| 0x95 | W | 0xFF | [7:0] | 7segment data for digit4 [7]: A [6]: B [5]: C [4]: D [3]: E [2]: F [1]: G [0]: D6 |
| 0xAF | W | 0x07 | [7:0] | Brightness max : 7 min : 61 off : 62 |
| 0xC8 | W | 0x00 | [7:0] | Software reset 0x02: reset |
光らせるセグメントに対応するビットに１を設定することで任意の記号を表示できます。
digit1～digit4は左からの各桁に対応しています。
0～9に対応するHEX値の例を以下に示します。
アルファベットなど他の例は、I2C27SEG4.xlsx をご参照ください。
| char | ASCII code | A | B | C | D | E | F | G | DP | DEC | HEX |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 48 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 252 | FC |
| 1 | 49 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 96 | 60 |
| 2 | 50 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 218 | DA |
| 3 | 51 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 242 | F2 |
| 4 | 52 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 102 | 66 |
| 5 | 53 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 182 | B6 |
| 6 | 54 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 190 | BE |
| 7 | 55 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 228 | E4 |
| 8 | 56 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 254 | FE |
| 9 | 57 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 246 | F6 |
charもしくはASCII codeに対応するHEX値をコントロールレジスタに設定してください。
コロンを表示する際は、digit3とdigit4の設定値に1を足してください。
OUT1, OUT2
コントロールレジスタを設定することで、GPOの出力信号をLow出力、またはPull-up出力にすることができます。
通常のLow/High出力として使えるほか、LEDをつなぎ反対側をGNDにつなぐことでLEDのON/OFFが可能です。（1で点灯）
GPO端子を他のICの入力端子につなぐ。
- 初期状態または0を設定するとLOW出力、1を設定するとHigh出力となる。
GPO端子にLEDをつなぎ、LEDの反対側をGNDにつなぐ。
- 初期状態ではLEDが消灯する。
- レジスタに1を設定すると、LEDが点灯する。
- レジスタに0を設定すると、LEDが消灯する。
INPUT0
コントロールレジスタを設定またはリードすることで、GPIOを用いた入出力を行えます。
0を設定すると、入力かつPull-up、1を設定するとLowを出力するように動作します。
GPIO端子を他のICの入力端子につなぐ。
- 初期状態または0を設定するとHigh出力、1を設定するとLow出力となる。（負論理であることに注意）
GPIO端子にLEDをつなぎ、LEDの反対側をGNDにつなぐ。
- 初期状態ではLEDが点灯する。
- レジスタに1を設定すると、LEDが消灯する。
- レジスタに0を設定すると、LEDが点灯する。（負論理であることに注意）
GPIO端子にプッシュスイッチとLEDをつなぎ、スイッチとLEDの反対側をGNDにつなぐ。
- 初期状態ではLEDが点灯する。
- 初期状態またはレジスタに0を設定したときは、プッシュスイッチの状態をリードすることができる。また、スイッチを離している間はLEDが点灯し、スイッチを押している間はLEDが消灯する。
- レジスタに1を設定すると、LEDが常時消灯となる。
コントロールレジスタのアドレス0xAFで明るさを変えられます。7で明るさ最大、61で明るさ最小、62で消灯です。
コントロールレジスタのアドレス0xC8に0x02を書き込むことで、SLG46826にリセットをかけることができます。
リセット後はSLG46826が初期化され、端子設定やレジスタ設定などが初期状態に戻ります。
リセット状態は自動的に解除されるので、0x00を送りなおす必要はありません。
「GreenPAK6 Designer」で
I2C27SEG4.gp6
を開き、SLG46826V またはSLG46826Gに焼いてください。
端子アサイン、プルアップ／プルダウン抵抗、ドライブ能力などはお好きに変更して下さい。
SLG46826G に焼く場合は、File-Project info で Packageを「TSSOP-20」に変更してください。この場合、LEDと端子の対応が左右反転しますが、ピッチ変換基板を裏返しに使うなどSLG46826Gを左右反転にすることで、設計データをそのまま使うことができます。
設計データ外観
I2C27SEG4A.gp6
をお使いください。
本設計は動作検証を行っておりません。レポートをお待ちしております。
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