Picossci Conta™ Base Board（ESP-WROOM-02/RP2040搭載）

センサなどを乗せた Conta 規格の小型基板（Conta モジュール）を接続できる RP2040 マイコンボードです。最大四つの Conta モジュールを接続できます。
※Conta 規格とは、breakout 基板の外形・コネクタ・信号配列などに一定の規約を設けることで、各基板間の相互接続性を確保するための規格です。Contaシリーズの全製品カタログはこちらからご覧いただけます。

RP2040 周辺の構成は Raspberry Pi Pico と機能互換があるので、Raspberry Pi Pico ＋ Raspberry Pi Pico用 Conta™ベースボード と同じ開発環境で開発できます。

Conta モジュールとマイコンボードは、I²C・SPI・アナログ入力／デジタル入出力（汎用IO）による接続が可能で、複数のモジュール、複数のインターフェースが共存可能です。

またマイコンボード上には 、Wi-Fi モジュール「ESP-WROOM-02」（シリアル接続）、「AQM1248A小型グラフィック液晶ボード」の接続コネクタ、5chのサーボ端子もあるので、はんだ付け無しで様々な機器を構築できます。

内容物

• RP2040 マイコンボード基板 × 1
• ナイロンスペーサー（M2 × 11 mm） × 8
• ナイロンネジ（M2 × 5 mm） × 8

基板仕様

• RP2040マイコン (※RP2040 の機能は Raspberry Pi Pico と同じです)
• フラッシュメモリ：2MB （16Mbit）
• USB Type-C コネクタ搭載（USB 2.0）
• Conta モジュールコネクタ × 4
  （M1～M4 のＵ字のコネクタ1組で1モジュール分です）
• Conta モジュールコネクタの 5 V ピンは USB-C 及び外部電源コネクタから供給
  （外部電源で駆動した場合 5V ピンの電圧は外部電源と同じ電圧になります）
• 各 I/O ピンは 3.3V 駆動
• Wi-Fi モジュール「ESP-WROOM-02」搭載
  （RP2040 とはシリアル接続になります）
• AQM1248A小型グラフィック液晶ボード用接続コネクタ搭載
• 5ch のサーボ端子搭載
• 5V入力用DCジャック（外径5.5mm、内径2.1mm） 搭載
• 外部電源コネクタ装備（2.0V ～ 5.5V 入力可能）

使い方

• M1 から M4 の Conta モジュールコネクタには様々なモジュールを同時に接続できます。
• 各モジュールには2つの固定用ネジ穴が用意されていて、対応するベースボード側の取付け穴に固定できます。
• Conta モジュールコネクタは 3グループのコネクタで成り立っています。
  • コネクタ1 → I²Cコネクタ
  • コネクタ2 → SPIコネクタ
  • コネクタ3 → 汎用コネクタ
    
• I²C コネクタ、SPI コネクタ、拡張コネクタはそれぞれ独立しているので共存できます。
• 3.3V 信号系のモジュールのみ接続できます。
• 5.0V ピンは USB Type-C 及び外部電源コネクタから供給されます。外部電源で駆動した場合 、5.0V ピンの電圧は外部電源と同じになります。

M1 から M4 の I²C コネクタについて

• 基板全体で同一の I²C バスに接続されているので、M1 ～ M4 のコネクタは全て等価です。
• I²C 接続のモジュールを、最大4個まで同時に接続できます。（I²C アドレスがすべて違う場合）
• I²C バスは RP2040 の I2C_SCL(GPIO7)/I2C_SDA(GPIO6) と接続されています。
• 各モジュールの IO4 ピンは、RP2040 の GPIO17(M1)、GPIO19(M2)、GPIO21(M3)、GPIO23(M4)、に接続されてます。
• 各モジュールの IO4 ピンは設定次第で PWM 出力になります。

M1 から M4 の SPIコネクタについて

• SPI 接続のモジュールは M1 ～ M4 のどこにも接続できます。
• SPI コネクタは 2つのグループに分かれていて、各グループにモジュールを1個接続できます。このため、マイコンボード全体で使える SPI 接続のモジュールは最大 2 個です。
• グループ1：M1とM3 がグループ1で、 RP2040 の SPI1系の信号につながっています。SPI1_SCK はGPIO10、SPI1_MOSI はGPIO11、SPI1_MISO はGPIO12、SPI1_SS はGPIO13に接続されてます。
• グループ0：M2とM4 がグループ0で、RP2040 の SPI0系の信号につながっています。SPI0_SCK はGPIO2、SPI0_MOSI はGPIO3、SPI0_MISO はGPIO4、SPI0_SS はGPIO5に接続されてます。
• よって、グループが異なる M1 と M2 や、M3 と M4 などは同時に接続できますが、M1 と M3 は同じグループ内なので同時には使えません。
• SPI1（グループ1）は液晶モジュールの接続とも信号を共有していますので、使用する場合には注意してください。

M1 からM4 の汎用コネクタについて

• M1 ～ M4 の IO1 はアナログ入力が可能です。基板全体では同時に 4 つのアナログ入力が取れます。
• M1 ～ M4 の IO1 はGPIOでもあるので、独立したデジタル入出力に設定もできます。
• M1 の IO1 ピンはGPIO26（AIN0）、M2 の IO1 ピンはGPIO27（AIN1）、M3 の IO1 ピンはGPIO28（AIN2）、M4 の IO1 ピンはGPIO29（AIN3）に接続されてます。
• 汎用コネクタの IO2/IO3 はバスになっていて基板全体で RP2040 と繋がっています。
• M1 ～ M4 の IO2 は共通の配線で、RP2040 の UART0_RX（GPIO1）に接続されてます。
• M1 ～ M4 の IO3 は共通の配線で、RP2040 の UART0_TX（GPIO0）に接続されてます。
• M1 ～ M4 の IO2/3 は基板裏のショートジャンパをカットすることで、モジュールの接続をバスから分離可能です。

Conta の5 V端子について

• 5.0V ピンは USB Type-C の VBUS（USB 5 V）、外部電源コネクタ（DCジャック、オプションの5mmピッチコネクタ）に接続されてます。
• 外部電源で駆動した場合 、5.0 V ピンの電圧は外部電源と同じ電圧になります。

Wi-Fi モジュールについて

• マイコンボード上にはESP-WROOM-02が搭載されていて、RP2040 とは全二重シリアルバスでクロス接続されています。
• シリアルバスは RP2040 の UART1_TX（GPIO8）⇔ESP02 の RXD / UART1_RX（GPIO9）⇔ESP02 の TXD と接続されています。
• マイコンボードの消費電力を下げたい場合には、Wi-Fi モジュールの電源を物理的に切り離すこともできます。

液晶ボード用接続コネクタについて

• マイコンボード上にはAQM1248A小型グラフィック液晶ボード用のコネクタがあり、液晶モジュールは GPIO と SPI 接続（SPI1）でコントロールされます。
• 液晶コネクタの接続は、SCK 端子が SPI1_SCK（GPIO10）、SDI 端子が SPI1_MOSI（GPIO11）、CS 端子が SPI1_SS（GPIO13）、RS 端子が PWM4A（ GPIO24） に接続されてます。
• 液晶コネクタは Conta コネクタの SPI1 接続（グループ1）及び サーボ端子５とも信号を共有していますので、使用する場合には注意してください。

サーボ端子について

• マイコンボード上には、5ch のサーボ端子が搭載されていて、最大で5ch のPWM出力が取り出せます。
• サーボ端子には RP2040 の PWM0A（GPIO16）、PWM1A（GPIO18）、PWM2A（GPIO20）、PWM3A（GPIO22）、PWM4A（GPIO24）が出力されます。
• サーボ端子5（GPIO24）は 液晶モジュールの接続とも信号を共有していますので、使用する場合には注意してください。
• サーボ端子の電源は 5V 系で、外部電源の入力からダイオードを経由して接続されています。

外部電源について

• マイコンボードへの電源供給は、USB Type-C の VBUS（5.0 V のみ）、DCジャック（2.0 V ～ 5.5 V）、オプションの5 mmピッチコネクタ（2.0 V ～ 5.5 V）から供給します。
• オプションの5mmピッチコネクタには、コネクタやターミナルブロック、ケーブルなどをはんだ付けできます。

基板使用例

写真は RP2040 マイコンボードに以下の基板を搭載した状態になります。

• Conta 2x2 タクトスイッチモジュール
• Conta RTC モジュール PCF2129AT 搭載
• Conta LED バーモジュール
• AQM1248A小型グラフィック液晶ボード

資料

• Conta 規格
• 回路図（PDF）
• 基板外形図

商品コード: SSCI-075787