【備忘録】Cube Orange PIN配置


## はじめに

Cube OrangeにGPSやコンパスを接続する際の参考としてPIN配置と配線イメージをまとめる。

参考：[Cube pilot](https://docs.cubepilot.org/user-guides/autopilot/the-cube-module-overview)

## 対象コネクタ

1. USB (SERIAL0)
2. TELEM1, 2 (SERIAL1, 2)
3. GPS1 (SERIAL3)
4. GPS2 (SERIAL4)
5. I2C

※ 基本的に使用する端子について記載する

## PIN配置/接続例
### 1．USB ： SERIAL0
![GPS2.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/cfbf4a15-fcf1-6ea0-ed5d-1d6939742e74.png)

※ドット側が1PINとなる

|PIN No.|NAME         |I/O   |Voltage       |Description                   |
|---    |---          |---   |---           |---                           |
|1      |VCC_5V       |OUT   |5V            |USB V                         |
|2      |OTG_DP1      |IN/OUT|3.3 V         |USB Data Positive (D+)        |
|3      |OTG_DM1      |IN/OUT|3.3 V         |USB Data Minus (D-)           |
|4      |GND          |-     |              |                              |
|5      |BUZZER       |OUT   |VBAT(8.4-42V) |                              |
|6      |FMU_LED_AMBER|OUT   |GND           |Boot / Error LED (FW updates) |

#### SERIAL_0設定
・ITEM		: USB（RPi）
・protocol	: MAVLink2 (SERIAL0_PROTOCOL=2)  
・baud		: 921600 (SERIAL0_BAUD=921) 

::: note info
220822追記
現在はRPi （MAVProxy）経由で通信しています
　詳細：https://qiita.com/Fumi_Saito/items/41ecb9e1cd11544d4d00
:::
### 2．TELEM1, 2 ： SERIAL1, 2

主に通信モジュールを接続する際に使用するが SERIAL_1 PROTOCOL もしくは SERIAL_2 PROTOCOL の設定によって用途の設定が可能である。

![GPS2.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/cfbf4a15-fcf1-6ea0-ed5d-1d6939742e74.png)

※ドット側が1PINとなる

|PIN No.|NAME           |I/O   |Voltage          |Description              |
|---    |---            |---   |---              |---                      |
|1      |VCC_5V         |OUT   |5V               |Cubeから電源供給          |
|2      |MCU_TX         |OUT   |3.3 V - 5.0 V TTL|CubeのTX (相手先のRXと接続)  |
|3      |MCU_RX         |IN    |3.3 V - 5.0 V TTL|CubeのRX (相手先のTXと接続)  |
|4      |MCU_CTS (TX)   |OUT   |3.3 V - 5.0 V TTL|CTS (送信許可)            |
|5      |MCU_RTS (RX)   |IN    |3.3 V - 5.0 V TTL|RTS (送信要求)            |
|6      |GND            |-     |GND              |GND                      |

#### 配線イメージ
ESP-02やZigBeeは3.3Vで駆動するので5Vから3.3Vへ降圧が必要。  
通信線は3.3V系なので直接接続する。
![ESP02.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/b1fec725-63e2-2b64-69e5-bd175645b8e3.png)

#### SERIAL_1設定 （未使用） ~~（ESP⇒Xbeeへ変更）~~
・ITEM		: ~~ESP02 or Xbee~~  
・protocol	: MAVLink2 (SERIAL1_PROTOCOL=2)  
・baud		: ~~115200 (SERIAL1_BAUD=115,ESP)  57600 (SERIAL1_BAUD=57,Xbee)~~

::: note info
220607追記
現在はRPi （MAVProxy）経由で通信しています
　詳細：https://qiita.com/Fumi_Saito/items/41ecb9e1cd11544d4d00
:::

#### SERIAL_2設定（設定されているが未使用）
・ITEM		: TF-Luna  
・protocol	: Rangefinder (SERIAL1_PROTOCOL=9)  
・baud		: 115200 (SERIAL1_BAUD=115)

### 3．GPS1 : SERIAL3
主に1st GPSを接続する際に使用するが SERIAL_3 PROTOCOL の設定によって用途の設定が可能である。

![GPS1.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/388daf6d-ce78-b1ab-5ee2-7f77c364c3de.png)

※ドット側が1PINとなる

|PIN No.|NAME             |I/O   |Voltage          |Description              |
|---    |---              |---   |---              |---                      |
|1      |VCC_5V           |OUT   |5V               |CubeからGPSモジュールへ供給|
|2      |GPS_RX(Cube TX)  |OUT   |3.3 V - 5.0 V TTL|CubeのTX (GPSのRXと接続)  |
|3      |GPS_TX(Cube RX)  |IN    |3.3 V - 5.0 V TTL|CubeのRX (GPSのTXと接続)  |
|4      |SCL              |IN    |3.3 V            |I2C 1 SCL                |
|5      |SDA              |IN/OUT|3.3 V            |I2C 1 SDA                |
|6      |BUTTON           |OUT   |GND              |SW信号 (プッシュ時にGND)   |
|7      |IO_LED_SAFET_PROT|OUT   |GND              |SW用LED駆動回路と接続      |
|8      |GND              |-     |GND              |GND                      |

#### 配線イメージ
[Qwiic - ZED-F9P搭載 GPS-RTK-SMAモジュール](https://www.switch-science.com/catalog/6365/)は3.3V, 5Vのどちらでも駆動が可能。  
I2Cデバイス, セーフティSW を接続する場合は 5V(VCC), GNDの分岐が必要となる場合がある。  
（I2Cデバイスの駆動電圧は必要に応じて降圧する必要あり） 

>注意  
>セーフティSWを外す場合は BRD_SAFTYENABLE を 0 にしてSW機能を無効化する

![GNSS_1.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/56840309-9fa6-de54-2110-590e0525a15b.png)

#### SERIAL_3設定
・ITEM		: GPS 
・protocol	: GPS (SERIAL1_PROTOCOL=5)  
・baud		: 38 (SERIAL1_BAUD=39)

### 4．GPS2 ： SERIAL4
主に2nd GPSを接続する際に使用するが SERIAL_4 PROTOCOL の設定によって用途の設定が可能である。

 ![GPS2.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/45504ee7-6ab5-9c79-e091-2bd89bd48bb4.png)

※ドット側が1PINとなる

|PIN No.|NAME             |I/O   |Voltage          |Description              |
|---    |---              |---   |---              |---                      |
|1      |VCC_5V           |OUT   |5V               |CubeからGPSモジュールへ供給|
|2      |MCU_TX           |OUT   |3.3 V - 5.0 V TTL|CubeのTX (GPSのRXと接続)  |
|3      |MCU_RX           |IN    |3.3 V - 5.0 V TTL|CubeのRX (GPSのTXと接続)  |
|4      |SCL              |IN    |3.3 V - 5.0      |I2C 2 SCL                |
|5      |SDA              |IN/OUT|3.3 V - 5.0      |I2C 2 SDA                |
|6      |GND              |-     |GND              |GND                      |

#### 配線イメージ
[Qwiic - ZED-F9P搭載 GPS-RTK-SMAモジュール](https://www.switch-science.com/catalog/6365/)は3.3V, 5Vのどちらでも駆動が可能。  
I2Cデバイスを接続する場合は 5V(VCC), GNDの分岐が必要となる場合がある。   
（I2Cデバイスの駆動電圧は必要に応じて降圧する必要あり）

![GNSS_2.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/6d43314f-cb65-f0d0-baad-395c8ecba167.png)

#### SERIAL_4設定（未使用）
・ITEM		: ~~GPS2~~  
・protocol	: ~~GPS (SERIAL1_PROTOCOL=5)~~  
・baud		: 38 (SERIAL1_BAUD=39)

### 5．I2C : 独立ポート（I2C 2）
I2Cコンパス等を接続する際に使用する。

![4PIN.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/9abbbbd6-d61a-d50f-2097-759ee69703ca.png)

※ドット側が1PINとなる

|PIN No.|NAME             |I/O   |Voltage          |Description              |
|---    |---              |---   |---              |---                      |
|1      |VCC_5V           |IN    |5V               |CubeからGPSモジュールへ供給|
|2      |I2C_2_SCL        |IN/OUT|3.3 V (プルアップ)|I2C 2 SCL(プルアップ 3.3V) |
|3      |I2C_2_SDA        |IN/OUT|3.3 V (プルアップ)|I2C 2 SDA(プルアップ 3.3V) |
|4      |GND              |-     |GND              |GND                      |

#### 配線イメージ
I2Cデバイスの駆動電圧に注意（必要に応じて降圧する）

![I2C.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1064722/21c001cc-1ca7-7eb0-852e-744451f12b06.png)