#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# オリジナルの作成：2015/01/17

# ## lbeDuino誕生の理由
# 安く、ソースデバッガーが使えて、豊富なライブラリーが使える開発環境を作ろうと少しずつ開発を進めてきました lbed ですが、Arduinoのシールドを意識しながら、lbeDuinoと言う形で整理してみたいと思います。
# 
# この記事は、鈴木哲哉さんの著書 
# [作って遊べるArduino互換機 ](http://www.amazon.co.jp/dp/4883378802/)
# に強く影響を受けています。 Arduinoのシールドとの変換シールドを作れば、安くて簡単な万能基板が使えることは、 気軽に電子工作を楽しむ第一歩になると考えたからです。
# 
# lbeDuinoでは、プログラムの開発はLpcExpresso Ver.6以降を使っています。 デバッガには、トラ技のARMデバッガを使用しましたが、LPC-LINK, LPC-LINK2も使えます。
# 
# ### beDuinoの作成方針
# Arduino勉強会では、ProtoSnap Pro Mini を使っているので、シリアル通信とUSBからの電源供給は、 FTDI USBシリアル変換アダプターを使います。 シリアル変換アダプターを購入されるのなら、 スイッチサイエンスの 
# [FTDI USBシリアル変換アダプター(5V/3.3V切り替え機能付き) ](https://www.switch-science.com/catalog/1032/)
# が便利かと思います。
# 
# <img src="images/0F/FTDI_USB_Serial.png" />
# 
# ピンの使い方は、mbed LPC1114FN28を参考にしました。
# 
# <img src="images/0F/pinout_dip28-20131006-.png" width="500" />

# ### lbeDuinoの回路図
# 手書きで申し訳ありませんが、lbeDuinoの回路を以下に示します。
# 
# 回路のミスについて
# 
# - AREFをAnalogInに接続
# - 3.3VとGNDにパスコンを追加
# - TA48M033Fの1, 3, 2ピンに5V, GND, 3.3Vであり、セラミックコンデンサーは5V, 電解コンデンサーは3.3Vに接続
# - D13とD10を入れ替えました（2015/02/08）
# 
# <img src="images/0F/lbeDuino_hand_sch.png" width="500" />
# 
# ### lbeDuinoの組み立て
# 出来上がったlbeDuinoは、以下の様になりました。
# 
# <img src="images/0F/lbeDuino_brd.png" width="300" />

# ### lbeDuinoの動作確認
# Arduinoの動作確認と言えばblinkなので、lbeDuinoでも以下の様なBlink.cpp作って動作を確認しました。
# 
# 今回Arduino版のlbedと同じスケッチが使えるようにサンプルプログラムをArduino風に書きました。
# 
# lbedのArduino版については、Arduino/Arduinoでmbedユーザライブラリーを動かすを参照してください。
# 
# ledをDigitalOutのインスタンスとして作成し、LEDのオン・オフをled = !ledのように書けるところがmbed風 のプログラミングの分かりやすいところです。
# 
# ```C++
# #include"lbed.h"
# 
# DigitalOut led(D13);
# 
# void setup() {}
# 
# void loop() {
#     led = !led;
#     wait_ms(1000);
# }
# ```
# 
# ## lbedユーザライブラリの動作確認
# これまで作ったlbed用のユーザライブラリをlbeDuinoで動かしてみます。
# 
# ### テキストLCD(TextLCD)
# mbedのTextLCDをlbedで動かしてみます。
# 
# 3.3Vで動作するLCDは、オレンジボードに載せたものだけなので、以下の様にオレンジボードと接続して 動作を確認しました。
# 
#  | オレンジボード	 | lbeDuino | 
#  |---|---|
#  | p24(rs)	 | D0 | 
#  | p26(e)	 | D1 | 
#  | p27(d4)	 | D2 | 
#  | p28(d5)	 | D3 | 
#  | p29(d6)	 | D4 | 
#  | p30(d7)	 | D5 | 
#  
# 動作確認をしたときの画像は、以下の通りです。
# 
# <img src="images/0F/TextLCD.png" width="300" />

# ### TextLCDの動作確認
# TextLCDの場合も、mbedのTextLCDの例題がそのまま使えます。
# 
# Arduino風に書いたTextLCD.cppは、以下の通りです。リセットするとHello Worldが上手く表示できないので、 少し調整が必要ですが、なんとか動きそうです。
# 
# ```C++
# #include "lbed.h"
# #include "TextLCD.h"
# 
# DigitalOut led(D13);
# TextLCD lcd(D0, D1, D2, D3, D4, D5);     // rs, e, d4-7
# int     count = 0;
# 
# void setup() {
#      lcd.print("Hello World!");
# }
# 
# void loop() {
#      lcd.locate(0, 1);
#      lcd.print("Count=");
#      lcd.print(count++);
#      led = !led;
#     wait_ms(1000);
# }
# ```

# ### シリアル通信
# パソコンとのシリアル通信（Serial）をArduinoのシリアルモニタを使ってテストしてみます。
# 
# シリアルを使う時には、FTDI USBシリアル変換アダプターを接続し、Rx, Txのジャンパーを結線します。
# 
# <img src="images/0F/Serial.png" width="300" />
# 
# ### シリアルの動作確認
# シリアルの動作確認にSerial.cppを作成し、予めArduinoのシリアルモニターを起動し、 ボーレイトを9600にセットして下さい。
# 
# ```C++
# #include "lbed.h"
# 
# DigitalOut myled(D13);
# Serial pc(D0, D1);
# 
# void setup() {
#      pc.baud(9600);
#      pc.println("Hello World!");
# }
# 
# void loop() {
#      char c = pc.read();
#      pc.write(c + 1);
#      myled = !myled;
# }
# ```
# 
# 最初にHello Worldを出力し、次に入力した文字の次の文字を返します。abcefgと入力するとbcdfghと返してきます。
# 
# <img src="images/0F/Serial_Monitor.png" width="500" />
# 
# 

# ### DigitalIn
# LBEDのLPC1114版ではDigitalIn, AnalogInを実装していなかったので、LPC1343版から移植し、動作を確認しました。
# 
# DigitalInでは、以下のようにタクトスイッチに10KΩの抵抗でプルアップした回路を組み、スイッチを押したときに LEDを点灯するプログラムを作成して、動作を確認しました。
# 
# <img src="images/0F/ButtonSwitch_brd.png" width="300" />
# 
# ### DigitalInの動作確認
# 以下のプログラムButtonSwtich.cppを作成し、動作を確認しました。
# 
# ```C++
# #include "lbed.h"
# // Pin 13 has an LED connected on most lbeDuino boards.
# DigitalOut led(D13);
# // Pin 7 has an tact switch on bread board.
# DigitalIn  sw(D7);          // #A
# 
# // the setup routine runs once when you press reset:
# void setup() {
# }
# 
# // the loop routine runs over and over again forever:
# void loop() {
#   led = !sw;                // #B
#   wait_ms(200);             // wait for 200 mili seconds.
# }
# ```

# ### AnalogIn
# AnalogInは、可変抵抗（potensiometer）を使って電圧を変えて動作を確認しました。
# 
# <img src="images/0F/PotensioMeter_brd.png" width="300" />
# 
# ### AnalogInの動作確認
# AnalogInの動作確認には、電圧が参照電圧ARefの0.1倍になったらLEDを消すプログラムPotensioMeter.cpp を作って確認しました。
# 
# ```C++
# /*
#   PotentioMeter
#   Turns on an LED on when potentiometer > 0.33V(0.1).
# 
#   This example code is in the public domain.
#  */
# #include "lbed.h"
# 
# // Pin 13 has an LED connected on lbeDuino.
# DigitalOut   led(D13);
# // Pin A0 has a analog input.
# AnalogIn     sensor(A0);  // #A
# 
# // the setup routine runs once when you press reset:
# void setup() {
# }
# 
# // the loop routine runs over and over again forever:
# void loop() {
#   float value = sensor;
#   if (value > 0.1)             // #B
#     led = 1;
#   else
#     led = 0;
#   wait_ms(200);              // wait for 200 mili seconds.
# }
# ```

# ### Tone
# Toneは、PWMを使用しているため、LPC1114で使えるピンが限られます。 D3, D6, A0がToneとして使用できます。
# 
# 以下の様にタクトスイッチを押すと圧電ブザーがなるようにブレッドボードで回路を組みます。
# 
# <img src="images/0F/Buzzer_brd.png" width="300" />
# 
# 
# ### Toneの動作確認
# 以下の様なBuzzer.cppを作成し、タクトスイッチを押すとド、レ、ミとなるように します。*2
# 
# ```C++
# /*
#   Buzzer
#   Sound on an buzzer on when button pressed.
# 
#   This example code is in the public domain.
#  */
# #include "lbed.h"
# #include "Tone.h"
# 
# int duration = 500;
# 
# // Pin 7 has an tact switch on lbeDuino.
# DigitalIn     sw(D7);
# // Pin 2 has a buzzer on lbeDuino.
# Tone          buzzer(D3);     // #A
# 
# // the setup routine runs once when you press reset:
# void setup() {
# }
# 
# // the loop routine runs over and over again forever:
# void loop() {
#   if (!sw) {                         // #B
#     buzzer.tone(262, duration);     // ド, 500 msec
#     wait_ms(500);
#     buzzer.tone(294, duration);     // レ, 500 msec
#     wait_ms(500);
#     buzzer.tone(330, duration);     // ミ, 500 msec
#   }
# }
# ```

# ### I2C接続のLCD（AQCM0802）
# 秋月でも販売しているI2C接続のLCD *3 とmbedの AQCM0802のライブラリ をlbedに移植したものを使用しました。
# 
# lbedとの接続は、以下の通りです。
# 
#  | lbeDuino	 | AQCM0802ボード | 
#  |---|---|
#  | 3.3V	 | 1番(VCC)、2（nRESET） | 
#  | GND	 | 5番 GND | 
#  | D8(SDA)	 | 4番(SDA) | 
#  | D9(SCL)	 | 3番(SCL) | 
#  
# <img src="images/0F/I2CLCD_brd.png" width="400" />
# 
# ### I2C接続のLCD（AQCM0802）の動作確認
# 以下のI2cLCD.cppを使ってAQCM0802での動作を確認しました。
# 
# ```C++
# #include "lbed.h"
# #include "AQCM0802.h"
# 
# // D13番ピンにLEDを接続
# DigitalOut     led(D13);
# // D8番ピンSDA, D9番ピンSCL
# AQCM0802     lcd(D8, D9);
# // カウンター
# int     counter = 0;
# 
# void setup() {
#      lcd.setup();
#      lcd.print("Hello");
# }
# 
# void loop() {
#      led = !led;
#      lcd.locate(0, 1);
#      lcd.print("cnt=");
#      lcd.print(counter++);
#      wait_ms(1000);
# }
# ```

# ## lbeDuinoのソースの取得
# ここで紹介しましたlbeDuinoのソースは、以下のGitHubから取得できます。
# 
# - https://github.com/take-pwave/lbed
# 
# lbeDuinoに必要なフォルダーは以下の通りです。
# 
# - CMSISv2p00_LPC11xx
# - LBED_lbeDuino
# - LBED_lbeDuino_USERLIB
# - LBED_lbeDuino_MAIN
# 
# テストプログラムは、LBED_lbeDuino_MAIN/src に置いて下さい。
# 
# サンプルプログラムは、Examplesにあります。
# 
# ## lbeDuino2号機
# lbeDuinoは思った以上に使えるので、テクノペンとジャンパー線で2号機を作ってみました。
# 
# <img src="images/0F/lbeDuino_v2.png" width="300" />
# 
# 1号機に対して以下の改良をしました。
# 
# - シリアルコネクターをL字型に変更
# - LPC-LINKとの接続コネクターを一番端に1つずらした。*4
# 
# テクノペンのパターンとジャンパー線は、以下の通りです。
# 
# <img src="images/0F/lbeDuino_v2_brd.png" width="400" />
# 
# 今回は勇気を出してジャンパー線も公開します。
# 
# <img src="images/0F/lbeDuino_v2_btm.png" width="300" />
# 
# 
# ## この後
# lbeDuinoのシールドについては、
# 
# - Arduino勉強会/0G-lbeDuinoシールドを作る
# 
# lbeDuinoの開発環境構築手順については、
# 
# - Arduino勉強会/0I-lbeDuinoの開発環境構築
# 
# をご覧下さい。

# In[ ]: