HD-AK4316

Grove互換I2Cアドレス変換ボード (AE-LTC4316使用版)
※ 準備作業中 ※ (まだリリースしていません。近々にリリース予定)

概要・特徴

I2C スレーブデバイスのアドレスを変換するボード
Grove互換コネクタを採用、中間に挿入するだけで簡単にアドレス変換
同じアドレスを持つ複数のスレーブデバイスを同じバスで共存可能に
変換アドレスは、ハードウェアで設定され、ソフトウェア操作は不要
最大 400KHzの高速モードに対応
秋月電子社製 AE-LTC4316 を使用 (チップは Analog Devices社(旧: LiearTechnology社)製 LTC4316を採用)

このボードは、HDL4316G と同じ機能のボードです。型番表示も似ているので、間違えない様ご注意ください。
HD-AK4316では、LTC4316を直接実装せずに、秋月電子さんで販売されている AE-LTC4316 の実装に対応したものです。また、チップ部品だけでなく、スルーホールに半田付けするリード線タイプの部品も使用できるように再設計しました。
HD-AK4316 では、チップ部品を使った組立済み完成品 HD-AK4316-08 と、なにもパーツを実装をしていない基板のみ HD-AK4316-N の販売をします。組立済み完成品 HD-AK4316-08 は、LTC4316 チップ単体で手配したときよりも、秋月電子さんの AE-LTC4316を購入したほうが安価であるため、 HDL4316G よりも安価になっています。(チップの少量購入だと、単価が下がりませんね)

HD-AK4316は、スレーブ側にあるデバイスのアドレスを異なるアドレスに変換します。ひとつの I2Cバスに接続するスレーブデイバスのアドレスが固定されていたり、同時接続した個数が設定可能なアドレス数より多い場合でもひとつの I2Cバスを共有できるようになる点は、HDL4316G と同一です。
変換機能を使用しない場合は、リピータとしても使うことができます。(この場合は、抵抗の付替えが必要になります。)
動作原理については HD-AK4316の動作についてのページにも書きましたので、参照してください。

写真1 (表面)

写真2 (裏面)

注意事項

注) 本品に接続用の Groveケーブルは付属していません。
注) 本基板にはケース等は付属していません。
注）本基板を中継することにより、ホスト側からアクセスするときのスレーブアドレスが変わりますので、ドライバ・デバイスツリーなどソフトウェアの修正が必要になります。
注) 本基板で変換の対象になるデバイスアドレスは 7bit modeに限ります。 10bit modeはサポートされていません。
注) 本基板でゼネラルコールアドレス (0x00) を使用することはできません。ゼネラルコールアドレスも本基板で変換の対象になるため、CN2側のデバイスへ変換されたアドレスが送信されるためです。
注) 基板のみ HD-AK4316-N は、部品が一切含まれません。ご自身で部品表をもとに部品を集められて、半田付け、組立が必要です。詳しくは組立のページを参照してください。

主な仕様

ABSOLUTE MAXIMUM RATINS

項目	定格
入力電源電圧	-0.3 ～ 6V	GNDと VDDライン間
入出力電圧	-0.3 ～ 6V	SCL/SDAの入力および出力端子
動作温度範囲	0～70度

上記の範囲を超える状態は、デバイスへの永久的なダメージ・損傷を与える可能性がありますので、この範囲を越えないようにしてください。また、この値は、動作をする範囲ではありません。
電圧は、 GNDが基準になります。

電気的特性

項目	定格	摘要
電源電圧	5V (標準)	ホストデバイス側から入力された 5Vがそのままスレーブデバイス側に供給されます
消費電流	0.6 ～ 2mA	動作時 I2Cバスアイドル時
SDA/SCL 電圧レベル	3.3V (標準)	動作時 I2Cバスアイドル時
I2C タイミング	最大 400KHz
I2C ホスト側プルアップ抵抗	未実装	プルアップ抵抗用パッドは用意してありません。プルアップが必要な場合は、基板外部に実装してください。基板のみから組み立てる場合は、 AE-LTC4316 の裏面のジャンパを接続することにより利用可能です。
I2C 出力側プルアップ抵抗	完成品版は、基板上にチップ抵抗でプルアップ抵抗 10kΩを実装しています。 AE-LTC4316 の裏面のジャンパは、接続しないで組み立てています。基板のみから組み立てる場合、AE-LTC4316のジャンパを接続してプルアップすることも可能です。
基板サイズ	70 x 25 x 1.6mm	長さ x 幅 x 厚さ
重量

使い方

使い方の詳細については HD-AK4316 使い方のページを参照してください。
基本的な使い方は、本基板の CN1側Grove互換コネクタ側に M5Stackや Raspberry Piなどの I2Cバスにアクセスするコンピュータを Groveケーブルで接続します。 CN2側のGrove互換コネクタ側にはスレーブアドレスを変換したい I2Cでアクセス可能なセンサや、ディスプレイなどのデバイスを Groveケーブルで接続します。なお、Groveケーブルは、本基板には付属していませんので、別途ご用意ください。
本基板を経由するとホスト側からは、変換されたアドレスでアクセスできます。 i2cdetect コマンド (RaspberryPi OSの場合)などで確認してください。

組立て方

基板のみ HD-AK4316-N は、部品が一切含まれません。ご自身で部品表をもとに部品を集められて、半田付け、組立が必要です。詳しくは組立のページを参照してください。

動作概要

動作原理については HD-AK4316の動作についてのページにも書きましたので、参照してください。
そのほか、動作の詳しい内容については、Analog Devices社から発行されている LTC4316のデータシートを参照してください。

資料など

回路図 (修正作業中)
基板外形図 (修正作業中)
基板外形図 (修正作業中)
BOMLIST (修正作業中)
ガーバーとドリルデータ(修正作業中)
LTC4316 データシート (Analog Devices社のサイトにリンクしています)

そのほか

HD-AK4316-08 は、RaspberryPi 4 に接続し i2cdetect コマンドにてアドレス変換が機能していることを確認しています。
HD-AK4316-08 は、すべて手半田による手作りです。チップ部品による実装版です。個体によって半田付けの仕上がりに差がありますので、ご了承ください。