秋月ATMEGA328PB-AUと32ピンQFP変換基板で作る自作Arduinoの作り方

秋月電子で販売されている ATMEGA328PB-AU（32ピンQFP） は、
Arduino UnoでおなじみのATmega328Pの改良版マイコンです。
今回はこの ATMEGA328PB-AU と32ピンQFP変換基板 を使って、
いわゆる「自作Arduino」を作ってみました。

結論から言うと、

内部発振は非常に簡単
外部発振は理論通りにいかないことがある
外部発振を使うならクリスタルオシレーターが一番安定

という結果になりました。
この記事では、
実際に試してうまく動かなかった点・安定した構成を中心に、
ATMEGA328PB-AUをArduinoとして使う方法をまとめます。

ATMEGA328PB-AUとは？
1. ATmega328Pとの主な違い
使用した部品・構成
Arduino UNOをISPとして使う
1. Arduino UNO側の準備
2. UNO ISP と ATmega328PB の配線
実験結果
ブートローダー書き込みとヒューズ設定
1. ボード定義（例：MiniCore）
2. 手順
その後の通常スケッチ書き込み
まとめ

ATMEGA328PB-AUとは？

ATMEGA328PB-AUは、
Arduino Unoで使われている ATmega328P の改良版です。

主な特徴：

32ピンQFPパッケージ
I/Oピン増加
USART / TWI / SPI などが強化
基本的なArduino互換性あり

Arduino用としても十分実用になります。

ATmega328Pとの主な違い

項目	328P	328PB
UART	1	2
I2C(TWI)	1	2
タイマー	標準	増加
消費電力	標準	改良
Arduino IDE	標準対応	追加設定が必要

👉 注意点
Arduino IDE標準では328PBは完全対応していないため、
「MiniCore」などの外部ボード定義を使うのが一般的です。

使用した部品・構成

ATMEGA328PB-AU

32ピンQFP変換基板（秋月）

Arduino Uno（ISP用）

ブレッドボード or ユニバーサル基板

Arduino UNOをISPとして使う

Arduino UNO側の準備

Arduino IDEで
ファイル → スケッチ例 → ArduinoISP
UNOに書き込み
UNOの RESET–GND間に10µF（自動リセット防止）

UNO ISP と ATmega328PB の配線

配線表

Arduino UNO	ATmega328PB
D10	RESET
D11	MOSI (PB3)
D12	MISO (PB4)
D13	SCK (PB5)
5V	VCC / AVCC
GND	GND

外部発信クリスタルオシレーターとの接続図

実験結果

外部発信(水晶振動子)

以下の構成を試しましたが、
動作が不安定、または正常に動かない。

16MHz 水晶振動子 + 22pF セラミックコンデンサ ×2
セラロック（3ピンタイプ）

症状例：

ISP書き込みエラー
プログラムが動いたり動かなかったりする
クロックが不安定な挙動

理論上は正しい構成でも、
実際には安定しないと感じました。

クリスタルオシレーターを使った外部発振（推奨）

外部発振で一番安定したのは
**クリスタルオシレーター（発振回路内蔵）**でした。

16MHz：問題なく一発で起動
20MHz：問題なし
書き込み・動作ともに安定

接続方法（例）

オシレーター OUT → XTAL1
VCC → VCC
GND → GND
OE/NC → 未接続またはVCC

コンデンサ不要で、
発振トラブルがほぼありません。
ただクリスタルオシレーターは秋月電子で200円と水晶振動子と比べて少し高いのが欠点です。

ブートローダー書き込みとヒューズ設定

ボード定義（例：MiniCore）

Board: ATmega328PB
Clock: External 16MHz
BOD: Disabled（最初は）
Programmer: Arduino as ISP

手順

ツール → 書込装置 → Arduino as ISP
ブートローダーを書き込む

👉 この時点で

ヒューズビット
クロック設定
が同時に書き換わります。

その後の通常スケッチ書き込み

動作確認用Lチカサンプルプログラム

PD2（物理32番ピン）を使用したLチカです。

void setup() {
  pinMode(2, OUTPUT);   // PD2 = Arduino D2
}

void loop() {
  digitalWrite(2, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(2, LOW);
  delay(500);
}