2018.5.22

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• 'Conta概要'
  

• 'Conta規格'
  
  • 標準モジュールの外形
    
  • モジュールの固定穴
    
  • コネクタとピン配置
    
  • 信号の説明
    

• 'モジュール拡張規格'
  
  • 拡張時の外形
    
  • 拡張時の固定穴配置
    
  • 拡張時のコネクタ配置
    
  • モジュール拡張時の例
    

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Conta概要

Conta規格とは、breakout基板の外形・コネクタ・信号配列などに一定の規約を設けることで、各基板間の相互接続性を確保するための規格です。
基本となる主な規約には以下の物があります。

• 外形は 2㎝×2㎝の正方形とする。
  
• 電源は3.3Vを基本とし、必要に応じて5.0V を用いる。
  
• 利用する信号は、I²Cバス、SPIバス、汎用信号を用いる。
  
• コネクタは、I²Cバス、SPIバス、汎用信号を主体とした3個のコネクタで構成される。
  
• 基板の固定穴は2つ。
  

Conta規格

標準モジュールの外形

基板の外形・穴の位置は以下のルールに従います。

• 基板の形は0.05インチ（50mil）グリッドを基本に考えられてます。
  
• 基板の外形は、一辺が800milからなる正方形から各辺6milづつ内側にした、788mil（≒2cm）四方の正方形になります。
  
• ピンヘッダ・取り付け穴の位置は、50milグリッドの交点上に配置されます。
  
• 基板の4隅はR1（1mm）で丸めます。
  

※図中のグリッドは0.1インチです。

モジュールの固定穴

モジュールの固定穴は以下のルールに従います。

• 基板の固定にはM2のネジを使います。
  
• モジュールにある固定穴はΦ2.2です。基本的に2つ開けます。
  
• 固定穴の周囲Φ4.5の領域は、ネジよけのため部品面／はんだ面とも部品・パターン配置禁止です。
  

コネクタとピン配置

モジュール内のピンは、以下のグループに分類できます。

• コネクタ1はI²Cバスのグループです。
  
• コネクタ2はSPIバスのグループです。
  
• コネクタ3は汎用ピングループです。
  
• 5Vピンは2ピンともオプションピンです。
  

またこれらコネクタの実装には、以下のルールが存在します。

• ３つのコネクタと5Vピンは独立しているので、利用用途に合わせて実装します。
  
• １～３のコネクタは、未利用の信号ピンも一体のコネクタとして実装します。（コネクタ１、３は5ピン。コネクタ２は6ピンのコネクタとして実装）
  
• 基板の下 両隅の5Vピンは必要に応じて実装します。ただし、5Vピンが単独ピンとして実装されることは許可されません。必ず他のコネクタと一体化できるように配置します。
  
• 5Vピンは1ピンでも2ピンでも実装可能ですが、少なくとも5Vを必要とする信号グループのそばから配置することを推奨します。
  

コネクタの5V拡張例

信号説明

◇　コネクタ1（I²C）

• I²Cバスを利用したい場合に使う5ピンヘッダ。
  
• コネクタの位置は、基板の右端で、上端から200mil、下端から100mil開けたところ。
  
• 下端100milのところにオプションで5Vピンを配置可能。その場合、6ピンコネクタを使うことを推奨。
  
• 3番ピンは汎用デジタルIO。モジュール側の都合で方向を決定する。
  
• 汎用デジタルIO（IO4）だけ利用する実装は推奨しない。
  

No.	ピン名	標準機能	拡張機能	ピン説明
1	3.3V	3.3V	－	3.3Vピン。専用ピン。
2	GND	GND	－	グランドピン。専用ピン。
3	IO4	デジタルIO	INT,ENなど	デジタルIO。内容はモジュールによる。
4	SDA	SDA	－	I2CバスのSDA。専用ピン。
5	SCL	SCL	－	I2CバスのSCL。専用ピン。

◇　コネクタ2（SPI）

• SPIバスを利用したい場合に使う6ピンヘッダ。
  
• コネクタの位置は、基板の下端で、左右それぞれ100mil開けたところ。
  
• 左右100milの場所それぞれにオプションで5Vピンを配置可能。
  
• オプションの5Vピンを配置したいとき、コネクタ1と3がない場合にコネクタ２と一体化させることを推奨。
  

No.	ピン名	標準機能	拡張機能	ピン説明
1	3.3V	3.3V	－	3.3Vピン。
2	SS	セレクト信号	－	SPI用のセレクトピン。
3	MOSI	データ出力	－	SPIバスのデータ出力ピン。（マスタ出力）
4	MISO	データ入力	－	SPIバスのデータ入力ピン。(マスタ入力)
5	SCK	クロック	－	SPIバスのクロックピン。
6	GND	GND	－	グランドピン。専用ピン。

※コネクタ２は全ピン専用ピン

◇　コネクタ3（汎用）

• I²Cバス、SPIバス以外の信号を接続するときに使う5ピンヘッダ。一部利用の場合でも5ピン用意する。
  
• コネクタの位置は、基板の左端で、上端から200mil、下端から100mil開けたところ。
  
• 下端100milのところにオプションで5Vピンを配置可能。その場合、6ピンコネクタを使うことを推奨。
  
• 3番ピンはアナログ信号（モジュールから出力）。4番ピン、5番ピンはシリアルのRxD、TxDを想定。ただし専用ピンではなく、モジュールの機能に依存。
  

No.	ピン名	標準機能	拡張機能	ピン説明
1	3.3V	3.3V	－	3.3Vピン。専用ピン。
2	GND	GND	－	グランドピン。専用ピン。
3	IO1	アナログ	汎用IO	アナログ信号を想定。他の信号を配置することもできる。
4	IO2	RX	汎用IO	シリアル通信のRXを想定。他の信号を配置することもできる。
5	IO3	TX	汎用IO	シリアル通信のTXを想定。他の信号を配置することもできる。

モジュール拡張規格

標準の2cm四方のモジュールで大きさが足りない場合、2倍・4倍の大きさのモジュールを作成できます。
これを「拡張モジュール」といい、その形状イメージは、標準モジュールをタイル状に敷き詰めて連結したものとなります。
基板形状はできるだけ長方形・正方形となるように連結し、Ｌ形やコの字の基板外形は推奨しません。
取付け穴やコネクタに関するルールも基準となる標準モジュールのルールを引き継ぎます。

拡張時の外形

拡張モジュールの基板外形ルールは以下の通りになります。

• 拡張モジュール設計時にもインチスケール（厳密にはmil）で配置を考えます。
  
• 標準モジュールをタイル状に敷き詰める場合には、インチグリッドに各パーツを配置する関係で、0.8インチ（800mil）の間隔で敷き詰める必要があります（理想外形）。基板外形の2㎝では無い点に注意が必要です。
  
• 最終的な基板外形線（実外形）は、標準モジュール × ｎ の理想外形から4辺とも6mil内側にずらした位置になります。拡張モジュール設計時にもインチスケール（厳密にはmil）で配置を考えます。
  

拡張時の固定穴配置

標準モジュールのルールと拡張時の追加ルールにより、取付け穴のルールは以下の通りになります。

• 標準モジュールを並べた状態の穴位置以外への固定穴配置は許可されない。
  
• 基板上辺の隅に2つ配置する。（1）
  
• これが守れない場合、基板の端に配置する。（2）
  
• 保持力強化のため2つ以上固定穴を配置することは許可される。（2 or 3）
  
• 基板内側への取付け穴の配置は推奨しない。
  
• 全ての使わない固定穴のはんだ面には、部品の配置は許可されない。
  

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拡張時のコネクタ配置

広がった基板端にコネクタを配置するので、新たに以下のルールが追加されます。

• 標準モジュールを並べた状態のコネクタ位置以外へのコネクタ配置は許可されない。
  
• 基板下端側に必ず1つ以上コネクタを配置する。
  
• 5Vピンは標準モジュールのルールに従う。
  
• 基板内側へのコネクタの配置は推奨しない。
  
• 基板端の使わないコネクタのはんだ面には、部品の配置は許可されない。
  

モジュール拡張時の例

〇許可される配置


◆許可されない配置


◇推奨されない配置