CH32V003をピッチ変換基板に実装する(CH32V003J4M6, CH32V003A4M6)

RISC-Vマイコンの CH32V003をピッチ変換基板に実装して使ってみます。
Arduino環境で使用するための準備と、簡単な使い方を書きます。

紹介するもの

CH32V003

特徴

マイコンチップは\20～\50、基板は\20～\30円の破格。

引用元 WCH 南京沁恒微电子股份

ピン配置

SOP変換基板を使用したピン配置表です。
CH32V003J4M6のSWIOは、複数のピン番号が割り当てられています。
これらのピンに機能を設定すると次回書き込みができなくなります。

CH32V003J4M6

CH32V003A4M6

外観

基板実装した状態です。

CH32V003J4M6

CH32V003A4M6

使ってみた

今回はマイコンチップをSOPピッチ変換基板に実装しています。
\100未満でそこそこ性能のマイコン基板になってしまう破格はとても魅力的です。

このマイコンチップを使うためにはいくつかの乗り越えなければならない試練があります。

SOP(1.27mm)なので、にわか仕込みの半田技量では実装できるギリギリのピッチです。

ライブラリがまだ成熟していないので、Arduino, RaspberryPi Pico, ESP32基板のように手軽にスケッチを作成することはできません。
現在のところほとんどのモジュールライブラリが未対応なので、軽く使用する場合は単純なI/Oや通信程度になってしまいます。

書き込みを行うためにはWCH-LINKEを配線する必要があります。
3線なのでそれほどでもありませんが、これまで紹介してきたようUSBケーブルを挿すだけで書き込めないわずらわしさがあります。

WCH-LINKEのセットアップ作業があります。
海外サイトからDLしたアプリケーションを実行するたびにWindowsSecurityの警告が表示されます。

一度これらを乗り越えてしまえば、激安マイコンを新しく使えるのです。

このマイコンが普及することで、各種モジュールライブラリが追加対応してもらえれば安くて気軽に使える良いマイコンになると思います。

注意点としてGPIOのPD1に機能を設定するとその後のスケッチの書き込みができなくなります。
復旧方法がわかれば追記することにします。

CH32V003マイコンを手軽に使う開発基板

Arduino環境でnanoCH32V003開発ボードを使う

最近にわかにはやってきているRISC-Vマイコン CH32V003搭載基板を入手しました。 Arduino環境で使用するための準備と、簡単な使い方を書きます。

tamanegi.digick.jp

2023.08.20

準備

マイコンチップの基板実装

始めにピッチ変換基板とマイコンチップを半田します。
ピッチ変換基板の多くは表と裏に1.27mmと0.65mmのピッチのどちらでも使うことができます。
今回1.27mmピッチを使用します。

主に気を付ける点は、方向と位置です。
赤○が１pinなので、基板の1pinマークと同じ位置になる方向で実装します。

取り付け方向は半田前のテープによる仮止めの段階で十分確認します。
仮止めの半田が終わった時点で斜めになっていないか4つ角のピンを確認します。

作業途中半田ブリッジが発生しても無視して進めます。
後ではんだ吸い取り線（ソルダーウィック）で吸い取ります。

半田作業が終わったら外観チェックをします。
半田浮き、ショートが無いかを拡大鏡などを使ってチェックします。

テスターで通電チェックと、ショートチェックを行います。

書き込み装置(WCH-LINKE)

nanoCH32V003へのスケッチの書き込みには、WCH-LINKEを使用します。

注意　：　[WCH-LINKE]です。[WCH-LINK エミュレータ]では使用できません。
似た品名ですが違うので、品名をよく確認してください。

Ali Expressで送料込み \700強から\1,000で購入できます。
国内でも秋月さんから購入できます。

設定アプリケーション

①ここからWCH-LinkUtilityをダウンロードします。（中国WCHサイト)

②ダウンロードしたZipファイルを解凍します。
　回答したフォルダからWCH-LinkUtility.exeを実行します。

　※セキュリティに関するメッセージが表示されるので、「実行」を選択します。
　自己責任で実行してください。

③アプリケーションを以下画像の手順で設定します。

ここまでの手順で、Arduino環境から書き込むための装置の準備ができました。

ケーブルの接続

WCH-LINKEとCH32V003をジャンパワイヤで接続します。
CH32V003J4M4も CH32V003A4M4も使用するピンはPD1で同じですが、位置が違うのでよく確認して配線してください。

CH32V003J4M4とWCH-LINKEとの配線

CH32V003A4M4とWCH-LINKEとの配線

基板の後方に書き込みに必要な端子が集中していますが、以下の配線での書き込みもできます。
こちらは5Vを印加していますが、この方法では3.3Vが使用できます。
また、スケッチの書き込みはPD1から行うこともできます。

WCH-LINKEとパソコンをUSBケーブルで接続します。

ライブラリ

ボードライブラリ

Arduino IDEのボードマネージャからのライブラリのインストールとボードの選択をします。

スケッチの書き込み

書き込み前の注意　：　GPIOのPD1に機能を設定すると次回からスケッチの書き込みができなくなります。

COMポートの選択では、WCH-LINKEのポート番号が表示されます。
WCH-LINKE経由でスケッチの書き込みを行うので、WCH-LINKEのポート番号を選択し、スケッチの書き込みボタンを押下することで書き込みできます。

基本スケッチ

LEDチカ

説明

CH32V003J4M6をつかって、LEDを点滅させます。

配線

GPIO(PD6) -> 保護抵抗(200Ω) -> LED -> GND

スケッチ

void setup()
 {
  pinMode(PD6, OUTPUT);

  while(1)
  {
    digitalWrite(PD6, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(PD6, LOW);
    delay(500);
  }
}

void loop() {}

結果

LEDが点滅を始めました。