MCP2221Aを使用してUSBシリアル変換

秋月電子通商へ立ち寄った際に、USB⇔シリアル変換IC MCP2221A-I/Pを見かけたので購入。

このブログ内でも、マイコンボードとの接続でFTDI USB・シリアル変換ケーブル(3,3V)をよく使用しているのですが、マイコンボードを変更するたびにPIN配置を確認したり繋ぎなおしたりが面倒に感じていて、FT232Rシリーズを使って専用コネクタの自作を目論みながらもズルズルと制作を放置していました。

放置に至っていた言い訳。。理由としては、

• ICの形状がQFNやSSOPで半田付け作業にスキルが必要
• それなりに回路の設計、配線作業が必要
• ICだけで400〜760円と以外に費用がかかる

などなど。まぁ、単に手間も金もかけたくなくて「作りたい！」でも「面倒！」ってだけなんですけど。実際、変換ケーブルだけならAmazonで133円程度で買えますしね。

前置きは、これくらいにしてICを確認していきましょう。

PIN配置はこんな感じ。使用する箇所だけ色つけてみました。

今回は使用しませんが、電源出力の11:VUSBを使用する際はデータシートに330nF(0.33μF)のコンデンサを接続する旨記載されているので、繋いだ方が良いと思われます。
01:VDDはUSBからの給電なので5Vの入力ですが、内部で変換されてVUSBからは3.3V(10〜12mA)の出力となっています。5V(13〜15mA)の出力も出来るようですがマイコンボードへの給電用途には向いてないですね。
この辺りは既存の変換ケーブルでも似たようなもので、マイコンボードの起動程度であれば動作もしますがシリアル変換ICへの負担を考えると使わない方が良さそうです。

次にUSBコネクタが必要となるので、家に転がっていたブレッドボード用マイクロBメスUSBコネクタDIP化キットを使ってみます。

こちらのPIN配置は以下。

基本的には、以上を接続していくだけでUSBシリアル変換が出来てしまいます。
コンデンサや抵抗を数個用意して用意して。。なんて手間もありません。

実際にブレッドボード上に配線を行い動作テストしてみます。

図の通りで、簡単な配線だけで完了します。

USBケーブルを接続してMacに接続し、

Mac-no-Terminal:~$ ls /dev/tty.*

と入力してUSBデバイスを確認。
私の環境はMacですがWindowsの場合は、デバイスマネージャーなどでCOMポートを確認してみて下さい。

/dev/tty.usbmodemXXXXX

と表示されていれば認識されています。

Mac-no-Terminal:~$ screen /dev/tty.usbmodemXXXXX 115200 -L

以上でscreenコマンドが正常実行されシリアルコンソールが表示されれば完了です。

ここではUART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)での接続ですが、I2C(Inter-Integrated Circuit)やHID(Human Interface Device)も使用出来るので色々遊べそうな気もします。

何よりドライバなしで認識してくれるのもありがたいですね。