h17_20051222_daigaku

システム玩具を
応用した環境計測システムの構築
データ転送リモコンの製作
神奈川工科大学
電気電子工学科
檜山 勉
はじめに
・ 通常 RCX で環境計測をした場合、Irタワーを用いて
RCX と通信し、それをパソコンと接続することで計測し
たデータを取り出すことができる.
温度
12
10
8
6
4
2
RCX
Irタワー
PC
データ
15:00
14:00
13:00
12:00
11:00
9:00
10:00
8:00
7:00
6:00
5:00
4:00
3:00
2:00
1:00
0:00
23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
0
問題点
・パソコンがないとデータが取り出せない。
・Mindstormsを計測地点からパソコンのそば
に、もしくは、計測地点にパソコンをもって行かな
ければならない。
目的
・計測器のそばにパソコンがなくてもデータを
共有できるシステムの検討。
・データ転送リモコンの製作
・通信部分である自作Irタワーの製作
データ転送リモコンの製作
計測地点にあるMindstormsからデータを取り
出し、屋内にあるパソコンにデータを転送する。
屋外
通常
送
信
屋内
受
信
RCX
データ転送リモコン
概要
RCX
・DCPセンサによって計測できる
・データをリモコンに送信することができる
送
信
受
信
リモコン
・RCXからデータを受信できる
・リモコン内にデータを保存する
・パソコンにデータを送ることができる
パソコン
・リモコンからデータを受け取ることができる
・ROBOLABでデータをグラフ化できる
RCXの構成
ROM
・赤外線通信のプログラム
・RAMにデータを転送するためのプログラム
・電池が切れても消えない
CPU
RAM
Ir
123
ABC
DCP
センサ
・ファームウェア
・ユーザープログラム
・電池が切れると消えてしまう
ユーザーPG
ファームウェア
CPU
モータ等
ボタ
ン
セン
サ
モー
タ
リモコン内部の概要
RCXによって計測したデータを赤外線通信によってすべてを制御するCPUを通り、
データ保存用メモリに保存します。また、保存したデータを同じように赤外線通信し
てパソコンに送ります。
リモコン部
ファームウェア
保存メモリ
赤外線通信
CPU
プログラム
保存メモリ
赤外線通信
ファームウェアについて
ファームウェアとは
RCXの基本的な制御を行なうために機器に組み込ま
れたソフトウェア。機器に固定的に搭載され、あまり変更
が加えられないことから、ハードウェアとソフトウェアの中
間的な存在としてファームウェアと呼ばれています。
CPUについて
リモコン
・I2C通信が可能
・シリアル通信(送受信)を1CH備えている
・送信/受信用のボタンを繋げるポートがある
・コンパクトである
赤外線送受信
ルネサステクノロジ社のR8C/17を検討する
ファームウェア
保存メモリ
プログラム
保存メモリ
CPU
メモリについて
ファームウェア
保存メモリ
・brickOSのファームウェアが29.8kBであるため、それ以上であること
・CPUとI2C通信が可能であること
32kBのメモリを使用
brickOSとは
・RCXモジュール用のフリーのOS
・ロボットプログラムを作成、ダウンロードしてRCXロボットを
動かすができます。
・純正ファームウェア RCX codeよりも実行速度が速く、
RCXの機能をより引き出すことができます。
プログラム
保存メモリ
・ユーザープログラム自体が数kBであるため、10kB前後で可能である
・CPUとI2C通信が可能であること
32kBのメモリを使用
・より多くのデータを保存できるようにするため
・今後の拡張などのために
自作 Ir タワーの製作
データ転送リモコンの通信部を製作するため、自作のIrタワーの製作を行う。
RS232
38kHzで
変調
シリアル通信
-12/12V
Ir
送信
-12/12V
↑↓
0/5V
0/5Vに
変換
自作Irタワー
Ir
受信
シリアル通信と赤外線通信
シリアル通信の場合
1
0
38kHzで変調
赤外線通信の場合
今後の課題
・シリアル信号を38kHzに変調する回路の製作
・自作 Ir タワーの製作