Arduino用ブートローダ/スケッチライタの製作(8)

6-9.ATTiny13A/44/84/45/85を使った開発の方法

6-9-1.ATtiny13A/44/84/45/85とは？

ATtiny13A、ATtiny44、ATtiny84、ATtiny45、およびATtiny85は、Arduino Unoに使われているATmega328Pと同じAtmel社のAVRマイコンと呼ばれるマイコンの一種です。ATtinyシリーズのAVRマイコンは、小型で、省電力、低コストになっている一方、ATmegaシリーズのAVRマイコンに比べると、内蔵している周辺回路の種類が少なかったり、搭載しているメモリの量が少なかったりと、性能的には制限があります。

性能的に制限があるといっても、例えばLEDが数個点滅するアクセサリを作るなどの用途では、ATmega328Pの性能はほとんど活かされておらず、それよりも、作品を小型化できるATtinyシリーズを使う方が好ましい事が多々あります。

ATtiny44とATtiny84は、14ピンのマイコンで、GPIOが12本使えます。また、それらのGPIOピンの内の8本は、10ビットのアナログ入力(A/D変換入力)としても使えます。一方で、搭載メモリが少なかったり、UART(シリアル通信)などの周辺回路がなかったりします。(注:USIという周辺回路を、半2重のUARTとして使えない事もない)

ATtiny13A、ATtiny45およびATtiny85は、8ピンのマイコンで、GPIOが6本使えます。また、それらのGPIOピンの内4本は、10ビットのアナログ入力としても使えます。搭載メモリや周辺回路が貧弱な点は、ほぼATtiny44やATtiny84と同様です。

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写真1(再掲)、左からATtiny85-20PU、ATtiny84-20PU、ATmega328P-PU

次の表に、ATtiny13A/44/84/45/85とATmega328Pの主な違いをまとめます。

6-9-2.ATtiny13A/44/84/45/85の入手方法

ATMega328P、ATtiny13AおよびATtiny85が秋月電子で入手できるのに対し、ATtiny44/84/45は、入手ルートが少ないです。

ATtiny13A/44/84/45/85にも、色々なパッケージの物がありますが、素人でも半田付けしやすいDIPタイプの物(型番の最後に-PUまたは-20PUが付く)に限って、入手先を調べてみました。次の表に入手先と、2017年6月の時点の価格を示します。

注:秋月電子以外の入手先の単価は消費税抜きで表示していますが、DigikeyとMOUSERは海外の商社ですので、輸入金額が1万円未満なら、消費税がかかりません。また、これらの海外の商社は、送料が高いので、少数のマイコンを試しに買ってみる用途には向きません。海外の商社の商品価格は、為替レートの変動に応じて、毎日の様に変動します。上の表は、参考程度に見てください。

6-9-3.ATtiny13AのスケッチをArduino IDEで開発する方法

ATtiny13AのスケッチをArduino IDEで開発する方法は、Arduinoで作った回路の小型化(Arduino互換機の製作)(10)に詳しく載っています。そちらを参照してください。

6-9-4.ATtiny44/84/45/85のスケッチをArduino IDEで開発する方法

標準のArduino IDEでは、ATtiny44/84/45/85用のスケッチを開発する事はできませんが、MITメディアラボのHigh-Low TechグループがProgramming an ATtiny w/ Arduino 1.6(or 1.0)というページで、ATtinyサポートファイルを配布しており、これを利用する事で、ATtiny44/84/45/85の開発ができるようになります。このサポートファイルは、Arduino IDEの1.0.Xおよび1.6.X(Xは任意の数字)で使えます。

注:ATtinyサポートファイルはArduino IDE 1.6.0～1.6.3でもご利用いただけますが、Programming an ATtiny w/ Arduino 1.6(or 1.0)でサポートファイルのインストール法が説明されているのは、Arduino IDE 1.0.XとArduino IDE 1.6.4以降の場合だけです。

ATtinyサポートファイルの入手法は、Arduino IDE 1.0.Xをお使いの場合と、Arduino IDE 1.6.Xの場合とで異なります。

6-9-4-1.ATtinyサポートファイルの入手法・インストール法(Arduino IDE 1.0.Xの場合)

Arduino IDE 1.0.Xをお使いの場合、ATtinyサポートファイルをダウンロードするには、Programming an ATtiny w/ Arduino 1.6(or 1.0)のページの中ほどに、ide-1.0.x.zipというファイルがダウンロードできるリンクがありますので、探してください。

図35、サポートファイルのダウンロードリンク

ダウンロードしたファイルを展開するとattiny-ide-1.0.xというフォルダができます。そのフォルダの中には、attinyという名前のフォルダが入っています。このattinyフォルダを、Arduino IDEが起動していない状態で、ドキュメント\Arduino\hadwareフォルダ(Windows環境の場合)の中にコピーすると、ATtinyサポートファイルのインストールが完了します。もし、ドキュメント\Arduino\hadwareフォルダがなければ、ドキュメント\Arduinoフォルダの中にhardwareフォルダを作成してから、その中にattinyフォルダをコピーしてください。

図36、attinyフォルダのコピー

6-9-4-2.ATtinyサポートファイルの入手法・インストール法(Arduino IDE 1.6.Xの場合)

Arduino IDE 1.6.4以降をお使いの場合は、Arduino IDE上でATtinyサポートファイルの入手とインストールができます。以下の手順に従って、ATtinyサポートファイルの入手とインストールを行ってください。

Arduino IDEを起動後、ファイル→環境設定メニューを選択し、環境設定ダイアログボックスを開きます。

図37、環境設定ダイアログボックスを開く

環境設定ダイアログボックス内で、追加のボードマネージャのURLの欄に

と入力し、OKボタンをクリックします。

注:古いArduino IDEの場合は、Additional Boards Manager URLsの欄に上記URLを入力します。

図38、追加のボードマネージャを指定します。

ツール→ボード→ボードマネージャメニューを選択し、ボードマネージャを起動します。

注:古いバージョンのArduino IDEでは、「ツール→ボード→Boards Manager...」メニューを選択します。

図39、ボードマネージャの起動

ATtinyサポートファイルは、ボードマネージャ内でattinyと表示されます。そのattinyをクリックして選ぶと、インストールボタンが表示されますので、クリックします。

注:古いバージョンのArduino IDEでは、Installボタンをクリックします。

図40、attinyを選び、インストールする

6-9-4-3.ATtinyサポートファイルの使い方

ATtinyサポートファイルをインストールした後にArduino IDEを起動し、ツール→マイコンボードメニューを見ると、ATtiny44/84/45/85が追加されているのが分かります。

例えば、Arduino IDE 1.0.5の場合は、次の様な表示になります。

図41、マイコンボードにATtiny44/84/45/85が追加されている

マイコンの型番の後ろに(internal 1MHz clock)などと書かれていますが、これは、クロックの周波数などを表しています。これらの表記とその意味の対応表を次に示します。

また、Arduino IDE 1.6.4の場合は、ツール→ボードメニューを開くと、次の様な表示になります。

図42、メニューに追加されたATtiny

選択肢がATtinyのひとつしかありませんが、それを選んで、さらにツール→プロセッサメニューと、ツール→Clockメニューで、マイコンの種類とクロックの設定を選択します。

図43、マイコンの選択

図44、クロックの選択

この様に、Arduino IDE 1.0.Xと1.6.Xでは、マイコンの種類やクロックの設定方法が異なりますが、これ以降は、Arduino IDE 1.0.Xを使う事を前提に説明をします。

先ほど、クロックの設定の話が出ましたので、簡単にクロックの話をしておきます。

ATtiny44/84/45/85には、8MHzのRC発振器が内蔵されており、これをマイコンのクロックとして使う事ができます(internal 8MHz clock)。また、これを内蔵の分周器で8分周し、1MHzのクロックとして使う事もできます(internal 1MHz clock)。

またATtiny44/84/45/85では、外部に水晶振動子またはセラミック発振子を付け、これをクロック源にすることもできます。しかしなら、Arduino用ブートローダ/スケッチライタは、外部のクロックを使うモードには対応していません。

外部クロック(external)モードでヒューズビットの書き込み(後述)を行うと、それ以降、Arduino用ブートローダ/スケッチライタでは、そのマイコンに対して書込みが行えなくなります。必ず内部クロック(internal)モードを選択してください。

ツール→マイコンボードメニューで、使いたいマイコンとクロック周波数を選べば、通常のArduinoと同様にATtiny44/84/45/85のスケッチを書く事ができるようになります。ただし、Arduinoの全ての関数が使えるわけではありません。ATtiny44/84/45/85で使える関数(およびライブラリ)は以下の通りです。

• pinMode()
• digitalWrite()
• digitalRead()
• analogRead()
• analogWrite()
• shiftOut()
• pulseIn()
• millis()
• micros()
• delay()
• delayMicroseconds()
• SoftwareSerial

また、ATtiny44/84/45/85のピン配置は次の図の様になっています。

図45、ATtiny44/84/45/85のピン配置

このページでは、ATtiny44/84/45/85の開発環境の構築の仕方の説明をしました。次のページではスケッチをATtiny44/84/45/85に書き込む方法について説明します。

このページで使われている用語の解説

• Arduino IDE
• Arduino Uno
• GPIO
• SPI
• UART
• スケッチ

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