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I2C Input Device (ATmega328P)

概要

• ATmega328P を用いた I2C接続の入力デバイス
• 5ボタン＋ロータリーエンコーダーを搭載
• 差分式エンコーダ出力およびステータスビットを2バイト固定フォーマットで出力
• 動作テスト用デバイスも製作（Test Device）

主な機能

• I2Cスレーブ
• 2バイト固定レスポンス
• 差分式エンコーダー

出力

I2C 応答フォーマット（Read 2 bytes）

• Byte0: エンコーダー差分（int8_t）
  • 前回 Read 以降の差分
    • -128..127 に飽和（超えたら status=001 を立てる）
    • Read したタイミングで累積差分を 0 にリセット（差分式）
• Byte1: 上位3bit=ステータス, 下位5bit=ボタン押下（押下で1）
  • bit0: center
  • bit1: up
  • bit2: right
  • bit3: down
  • bit4: left
  • status:
    • 000 = 正常
    • 001 = overflow

ハード構成

• ATmega328P (3.3V, internal 8MHz)
• 5x tactile switch
• 12/15 encoder

写真

外観

基板

回路図

コーディング

ほぼ全部ChatGPT5.2に書いてもらっています。

ビルド方法

開発環境

• Arduino IDE 2.3.7
• ボードパッケージ: ATmega328（MiniCore）
• 書き込み方式: Arduino as ISP
• ターゲット: ATmega328P（3.3V / 内部8MHz）

ボード設定

• ボード: ATmega328
• Variant: 328P / 328PA
• Clock: Internal 8 MHz
• Bootloader: No bootloader
• BOD: BOD 2.7V
• EEPROM: EEPROM retained
• Compiler LTO: LTO enabled

Fuse値

Fuse	値	意味
L	E2	内部8MHz、CKDIV8無効
H	DA	SPI有効、BOOT無効
E	FD	BOD有効

I2C動作条件

• 電源: 3.3V
• クロック: 100kHz
• I2Cアドレス: 0x12
• 外部プルアップ抵抗はマスター側に実装

補足

• attachInterrupt は使用せず、PCINT を使用している
• onRequest 内で割り込み状態を変更しないこと
• ENC_STEPS_PER_NOTCH はエンコーダ個体に応じて調整すること

禁止事項

書き込み装置とマスターの同時接続は禁止
特に書き込み装置とマスターのロジックレベルが異なる場合、電源ラインの逆流やI/Oピンへの過電圧などが生じてデバイスが破損する可能性がある。

• 書き込み時は必ずマスター側を取り外すこと
• 運用時は ISP ケーブルを接続しないこと

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Test Device (XIAO ESP32S3)

概要

• I2C Input Deviceの出力をテストするデバイス
• ボタンの押下状況とエンコーダーの累積値を表示する

ハード構成

• XIAO ESP32S3
• 128x64 OLED (SSD1306 Driver)

コーディング

全部ChatGPT5.2に書いてもらっています。

写真

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License Notices

Third-party license and notice information is available here:

• THIRD_PARTY_NOTICES.md
• licenses/