基板設計コンペに参加していました。
Board Designer Competitionというハードウェアのコンテストです。
NordicのnRF54L15を使った基板開発を行った旨を紹介します。
基板設計のコンペ(Board Designer Competition)に参加した件
基板設計コンペに参加していました。Board Designer Competitionというコンテストです。
NordicのnRF54L15を搭載した、基板開発を行った旨を紹介します。
海外のサイトになりますが、コンテストでのプロジェクトページは下記です。
残念ながら入賞は出来ませんでしたが、完走はできました。
忘備録含めてブログ記事としてもアップしています。
まとめダイジェスト動画もアップしています。これが一番分かりやすいと思います。
Board Designer Competition
「Nordic Semiconductor」「Autodesk」「PCBWay」のスポンサーがついたコンペでした。
海外のコンテストです。詳細は下記ページを参照ください。
■ざっくりコンペ概要
- 良い基板設計プロジェクト提案したものは、$200の基板作成費用サポート。
- さらに優秀だった入賞プロジェクトは賞品・クーポンがあり
- スポンサーの指定のICやツールを使うと点数ＵＰ
指定のICに「NordicのnRF54L15」、指定のツールに「Autodesk Fusion」がありました。
そのため、nRF54L15のコンパクトな評価ボードをAutodeskで作った内容にしました。
ハードウェアの設計
今回作成した基板としてはNordicのnRF54L15を搭載したカスタムボードです。
主な特徴としては下記となります。
- Nordic_nRF54L15(Wireless SOC)を搭載
- Type-C とSWD コネクタ
- 2.54mm Pin Headers(ブレットボードに接続可)
- 2層でコンパクトなデザイン
Nordicの評価ボードであるnRF54L15-DKより、よりコンパクトにしたボードとなります。
基板の設計方法としては下記記事を参照ください。
ツール(Autodesk)の使い方含めて紹介しています。
Autodesk Fusionの個人利用で回路図を引いて、基板作ってみた
ソフトウェアの設計
このプロジェクトのソフトウェア設計について紹介します。
ソースコードやボードファイル（DeviceTree）は全てGitHubで公開しています。
回路図やガーバーデータ含めてオープンにしています。
ソフトウェア開発には、RTOSとして Zephyr RTOS を使っています。
そしてSDKとして Nordic Semiconductor nRF Connect SDK を利用しています。
公式の評価ボード(nRF54L15-DK)を最初にテスト見たい方は下記記事をご参考ください。
nRF54L15DKを購入して、nRF Connect for Desktopで通信テスト
開発環境の構築に関しては下記記事を参照ください。VSCode上で実施しています。
nRF Connectの開発環境をVSCodeで構築してみた
また実際のカスタムボードへのプログラム書き込みについては下記記事で紹介しています。
nRF54L15-DKを使ってSWD (Serial Wire Debug)の書き込み
nRF54L15のデバッグ
nRF54L15を使って、各Interface、Bluetooth、RISC-Vをチェックしました。
GPIO,UART,ADC,I2C,SPI,PWM,NFC
nRF54L15のカスタムboardを作って、各IFをデバッグしてみた内容を紹介します
nRF54L15の評価ボードを自作して、IFをデバッグしてみた
Bluetooth
カスタムボードを作成して、評価ボードとBluetoothの強度を比較してみました。
回路図、部品は同じですが、パターン含めて違うとどうなるか確認しました
Bluetoothの基板を開発して、評価ボードとベンチマークしてみた
Bluetooth LE のIsochronous(アイソクロナス通信)の精度を確認してみました。
ISO_Interval (アイソクロナス間隔)は5msですが、ICでの補正含めて確認してみました。
Bluetooth LE のIsochronousの同期精度を測定してみた
RISC-V
NordicのnRF54L15はRISC-VとARM_m33の両方を搭載しています。
RISC-VとARM_m33を一緒に動かすまで、確認しています。
RISC-VとARM_m33をnRF54L15上で一緒に動かしてみた
コンテストの感想
入賞はできなかったけど、nRF54L15でやりたいことはほぼやり切ったと思います。
各テスト動画含めて、上手く紹介できました。
- 2層+コンパクトのブレットボード対応の基板設計
- Zephyr(RTOS)での各インターフェース実装
- 新しいBluetoothの搭載 (BLE, isochronous)
- RISC-VとARM_M33の統合
入賞できなかったのは、単純にアイデア・面白味が足りなかったと思います。
ただ評価ボードを作って、ハードのテスト動画する内容になったのが主な原因かと。
また次回に、基板設計のコンペがあったら、より面白さ兼ねたプロジェクトにしたいと思います。
まとめ
基板設計コンペに参加していました。
Board Designer Competitionというハードウェアのコンテストです。
NordicのnRF54L15を使った基板開発を行った旨を紹介しました。
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