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名張市つつじが丘おもちゃ病院

三重県名張市つつじが丘でおもちゃの病院を開院しています。年中無休で修理は無料、部品代のみ実費です。おもちゃの修理依頼は tutuji@cb4.so-net.ne.jp へメールにてご連絡下さい。なお、宅配便での受け付けは行っておりません。このブログにはおもちゃ等の修理事例やツール製作などを載せていきます。故障診断や修理方法の改善等、ご意見をお寄せ下さい。

2.4GHzラジコン用ファームウェア(A7105)

【前振り】
2.4GHzのラジコンを修理するときに代替部品として使える送信機・受信機のひな型を作っている。 nRF24L01+ と SE8R01 を使ったものは既に公開している。

今回はその延長戦で A7105 を使ったものを作った。


【構成】
2.4GHzトランシーバモジュールは A7105 で、送信側と受信側とも同じ。
2.4GHzラジコン用ファームウェア製作(A7105)表

2.4GHzラジコン用ファームウェア製作(A7105)裏
上記の画像ではGIO1の配線がしてあるが、4-wireでのインタフェースを実験した名残りであり、3-wireで使用する場合は不要である。

トランシーバ基板のピン接
2.4GHzラジコン用ファームウェア(A7105)ピン接

A7107のトランシーバは2018年5月29日の購入実績で3個509円だった。@170円とかなり高価なのでホビー向けだ。おもちゃ修理には今のところ SE8R01(@40円) しか選択肢が無い。

マイコンは 16F1503 または 16F1705 を使う。

【実験ボード】
nRF24L01+とSE8R01の統合版のデモボード を流用している。

送信側
2.4GHzラジコン用ファームウェア製作(A7105)送信側
2.4GHzラジコン用ファームウェア製作(A7105)デモボード(回路図)送信側

受信側
2.4GHzラジコン用ファームウェア製作(A7105)受信側
2.4GHzラジコン用ファームウェア(A7105)デモボード製作(回路図)受信側


【ファームウェアの機能】
フルアクション動作とプロポ動作の2種類のデモができるファームウェアを開発した。

・フルアクション動作では、送信機側の5個のタクトSWのオン/オフ状態を送信し、受信機側では5個のLEDに表示する。

・プロポ動作では、送信機側の2個のボリュームの操作角を送信し、受信機側では2個のサーボ信号を出力する。

実際のおもちゃに適用するときは色んな要件が被さってくると思うので、カスタマイズが必要であれば 「故障したICやマイコンの代替品をお作りするサービス」 で依頼をして欲しい。


【トランシーバとのインタフェース】
A7105はMCUとSPIでインタフェースするのだが、3-wireと4-wireの2種類があり、初期値は3-wireになっている。

3-wireではMOSIとMISOが1本のSDIOピンに集約されていて、I2Cに似ている。MCU側のピン数が節約できて、転送速度等のデメリットはないのでこちらを採用した。


【トランシーバの設定内容】
主な設定条件は以下のとおり。

・パケット(データ)長:9バイト
 送信時間(=エアー占有時間)を少なくするため、データ長は必要最小限とする。

・データレート:500kbps
 送信時間(=エアー占有時間)を少なくするため、最高速を選択する。

・CRC・FEC:有効
 通信の信頼性確保はチップの機能に任せる。

・RF出力:1dBm
 10m以上の飛距離を確保するため、最大出力を選択する。


【評価】
・飛距離は基板アンテナだけで、屋内で14mを楽々クリアした。流石にホビー向けであると感じた。

・送信側のSleep時の消費電流は全体で13uAであり、フルアクション動作では電源SWは不要である。通常動作時の平均電流は1.8mAで、かなりの省電力だ。

・SE8R01のときはデータシートに載っていないおまじないのようなキャリブレーション手順を実行しないと動作しなかったのだが、A7105はデータシートの通りに設定すれば素直に動いてくれた。このことは、僕のような素人にとっては大変有難いことだ。


【ダウンロード】
ファームウェアの設計資料と開発プロジェクトは ここから ダウンロードできる。
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  1. 2018/06/25(月) 11:02:23|
  2. 2.4GHzラジコン
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プロフィール

大泉茂幸

Author:大泉茂幸
名張市つつじが丘おもちゃ病院
名張市つつじが丘南3番町129
tutuji@cb4.so-net.ne.jp
090-5534-6494
連絡は上記のメール、またはSMSでお願いします。

子どもの頃から趣味は電子工作一筋でやってきました。理科離れが進む中で科学技術に興味を持つ子どもが少しでも増えて行くことを願って、子ども達に電子工作の活動の場を提供しています。

1981年からおもちゃ病院の活動を始め、2014年に三重県名張市への移住を機に「つつじが丘おもちゃ病院」を開院しました。自分でおもちゃを設計し製作する【おもちゃ工房】と、マイコンを応用した電子工作を楽しむ【マイコンクラブ】も併設しています。新規参加メンバーを募集しています。

当ブログで公開している技術情報や成果物の複製、改変および再配布はフリーです。読者様のおもちゃ病院活動のお役に立てば幸いです。ご利用いただいた結果や感想等を記事へのコメントやメールでフィードバックしていただけると有難いです。なお、公開ファイルは最新版を載せているので、古い記事の内容から変わっている場合があります。

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