仕様書 - 株式会社ワイヤレス・デザイン

仕様書
製品名
L01-TRX ハードウエア仕様書
文書名
ハードウエア仕様書
文書番号
D22R173-001
御受領印欄
発行
2013/10/23
株式会社 ワイヤレス・デザイン
承認
Date
3
2
1
Dwg
Chk
Appr.
作成
WD
WD
2013/08/05
2013/08/05
廣畑
廣畑
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
1/10
改訂履歴一覧
改訂番号
日
付
2013.08.05
Date
3
2
1
Dwg
Chk
改
訂
内
容
ページ 担当 承認 備 考
DRAFT
Appr.
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
2/10
目次
1 形状 .......................................................................................................................................................................... 4
1-1 基板外観 .................................................................................................................................................................................................. 4
2 仕様 .......................................................................................................................................................................... 4
2-1 無線部仕様 ............................................................................................................................................................................................. 4
2-2 カスタマイズ可能項目......................................................................................................................................................................... 4
3 インターフェース ................................................................................................................................................... 5
3-1 コネクタ ..................................................................................................................................................................................................... 5
3-2 コネクタ割り当て ................................................................................................................................................................................... 5
4 設定 .......................................................................................................................................................................... 6
4-1 動作モード設定 ..................................................................................................................................................................................... 6
4-1-1 動作の概要........................................................................................................................................ 6
4-1-2 設定場所 ........................................................................................................................................... 6
4-2 チャンネル設定...................................................................................................................................................................................... 7
4-2-1 周波数 ............................................................................................................................................... 7
4-2-2 設定場所 ........................................................................................................................................... 7
4-2-3 設定方法 ........................................................................................................................................... 7
4-2-4 外部の回路例 .................................................................................................................................... 8
4-3 送信 TEST モード ................................................................................................................................................................................. 8
4-3-1 設定場所 ........................................................................................................................................... 8
4-3-2 設定方法 ........................................................................................................................................... 8
5 無線区間のデータフォーマット ........................................................................................................................ 8
5-1 パケットフォーマット ............................................................................................................................................................................. 8
5-2 アドレス ..................................................................................................................................................................................................... 9
5-2-1 受信可能アドレス ............................................................................................................................... 9
5-2-2 送信アドレス ...................................................................................................................................... 9
5-3 Payload...................................................................................................................................................................................................... 9
5-3-1 接点情報の場合 ................................................................................................................................ 9
5-3-2 接点情報以外 .................................................................................................................................... 9
6 UART 入出力フォーマット .............................................................................................................................. 10
6-1 シリアルポートの条件 ....................................................................................................................................................................... 10
6-2 UART 入出力 ....................................................................................................................................................................................... 10
6-2-1 接点情報 ......................................................................................................................................... 10
6-2-2 UART による接点情報の送信 .......................................................................................................... 10
6-2-3 接点情報出力フィールドの値 ............................................................................................................ 10
6-2-4 ASCII データの送信 ........................................................................................................................ 10
Date
3
2
1
Dwg
Chk
Appr.
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
3/10
1 形状
1-1 基板外観
2 仕様
2-1 無線部仕様
項目
仕様
備考
周波数
2405 ~ 2480MHz
5MHz 間隔 16 チャンネル
送信出力
1mW
+20% -80%
MODE
F1D
(GFSK)
周波数偏差
20PPM 以下
通信レート
250kBPS *1
250k~2M
周波数変移
+-160kHz *1
+-160kHz~+-320kHz
占有帯域幅
5MHz 以下
その他無線部規格
ARIB-STD-T66 に準拠
内蔵アンテナ
1/4λ
外部アンテナ端子
Hirose MS-156HF
接点情報、A/D 変換 DATA
UART 入力 DATA
-94dBm Typical *1
50Ω
Enhanced Shockburst TM
(Nordic Semiconductor)
TBD
2.2~3.6V
送受信 約 18~20mA
STANBY 時 約 1uA *2
19x24mm 厚さ約 mm
Typical 3.0V
送信 DATA
受信感度
電源電圧
消費電流
サイズ
逆F型
第2世代省電力データ通信システム
-2dBi
TBD
接続用コネクタ端子は除く
*1 通信レート 250kBPS 時
*2 PTX 仕様のみ
2-2 カスタマイズ可能項目
仕様
2400 ~ 2525MHz
(2403~2481MHz)
0 -6 -12 -18 dBm 設定
1MHz Pitch 126ch
(技術基準適合規格で制限される)
nRF24L01P の出力設定
*通信レートにより、不可能な設定有り
通信アドレス
250kBPS ,1MBPS, 2MBPS
有無
再送信回数 0~15
再送信間隔 250uSec~4000uSec*
5byte
USB 通信速度
19200 標準
仮想 COM ポート
周波数
送信出力
通信速度
ACK の設定
Date
3
2
1
備考
Dwg
Chk
Appr.
*制限有り
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
4/10
3 インターフェース
3-1 コネクタ
基板上面から見た図
(コネクタは裏面)
位置
CN3
1
CN2
CN4
1
1
2mm Pitch 汎用ヘッダ
部品番号
CN2
(CN3)
CN4
メーカー
HARWIN
HARWIN
HARWIN
メーカー名
M22-2010505
M22-2010405
M22-2010805
備考
チャンネル設定
プログラム書込用途のみ
電源 入出力ポート
3-2 コネクタ割り当て
コネクタ
CN2
CN3
CN4
Date
3
2
1
PIN
1
名前
P1.3
2
3
4
5
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
CH0
CH1
CH2
CH3
SBWTCK
SBWTDIO
VCC
GND
TD
RD
A/D in
P1.0
P1.1
P1.2
VCC
8
GND
Dwg
Chk
用途
チャンネル設定共通端子
受信 LED 出力
チャンネル設定 +1
チャンネル設定 +2
チャンネル設定 +4
チャンネル設定 +8
Spy-Bi-Wire
電源
GND
UART 出力
UART 入力
A/D 入力
ポート 1 入出力
ポート 2 入出力
ポート 3 入出力
電源
I/O
O
I
I
I
I
IO
IO
O
I
I
IO
IO
IO
備考
通常 H レベル
設定時、LED 点灯時に L 出力
P1.3 との間で 4bit で設定
ショート :1
オープン:0
デバッグ用途
ファームウエア書き込み
19200bps
最大 1.5V 10bit
接点情報の入出力
通常 H レベル Pull Up
出力時 L レベル
電源入力 2~3.6V
GND
Appr.
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
5/10
4 設定
4-1 動作モード設定
4-1-1 動作の概要
PTX モード(Primary TX)

主に送信(自己の送信電波に対する ACK 受信時のみ受信動作)

通常は SLEEP モードで待機、省電力動作(待機電流 約 1uA)

P1.0~P1.2(CN4 4-6) をグランドに落とすと SLEEP 解除 送信(接点情報の送信)

UART からの DATA 入力で SLEEP 解除、送信(UART 入力 DATA)

送信後に受信側からの ACK 応答を受信、ACK が受信できなければ再送信
3 回 500uSec 間隔 (ACK 設定された間隔、回数)
ACK が受信できれば、P1.3 を L に落とす(基板上の LED が点灯)
TRX モード
連続受信動作
ID の一致したパケットを受信した場合、
接点情報に該当するポート(P1.0~P1.2)を約 500mSec L に落とす。
(評価基板上の該当 LED を点灯)
P1.3 を約 500mSec L に落とす (基板上の LED が点灯)
UART で接点情報の出力
該当接点(ポート)のないパケットは UART で接点情報 DATA の出力のみ
ACK を返信
送信動作(PTX モードと同じ動作、省電力でなく連続受信動作)
P1.0~P1.2(CN4 4-6) をグランドに落とすと送信動作 (接点情報の送信)
UART から入力された DATA を送信
送信後に ACK 応答を受信、 ACK が受信できなければ再送信(設定された間隔、回数)
4-1-2 設定場所
半田ジャンパ無し
半田ジャンパ有り
Date
3
2
1
Dwg
Chk
Appr.
PTX モード
TRX モード
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
6/10
4-2 チャンネル設定
4-2-1 周波数
送受信周波数(チャンネル)の設定
2405~2480MHz 5MHz 間隔 16 チャンネル
CH
0
1
2
3
CH
4
5
6
7
周波数
2405MHz
2410MHz
2415MHz
2420MHz
周波数
2425MHz
2430MHz
2435MHz
2440MHZ
CH
8
9
A(10)
B(11)
CH
C(12)
D(13)
E(14)
F(15)
周波数
2445MHz
2450MHz
2455MHz
2460MHz
周波数
2465MHz
2470MHz
2475MHz
2480MHz
4-2-2 設定場所
外部で設定するコネクタ
・基板内部で設定する半田ジャンパ
4-2-3 設定方法
●基板単体で使えるように、基板内での設定も可能
1,2,4,8 の 4bit16 進でチャンネル番号を設定
該当の箇所を半田ジャンパ
●外部で設定
CN2 の 1(共通)と CN2 2~5Pin を外部で接続して設定
(P1.3 と P1.0~P1.2 の間の 4Bit 設定 16 進)
外部設定する場合は基板内の半田ジャンパ設定はしないこと
CN2-2(CH0)
1
チャンネル
CN2-3(CH1)
2
CN2-4(CH2)
4
CN2-5(CH3)
8
0
2405MHz
○
1
2410MHz
○
2
○
3
6
○
7
2420MHz
○
2425MHz
○
2430MHz
○
○
2435MHz
○
○
○
5
2415MHz
○
4
2445MHz
○
2450MHz
○
○
2455MHz
○
○
2460MHz
○
○
2465MHz
○
○
2470MHz
○
○
○
2475MHz
○
○
○
2480MHz
○
9
A(10)
○
B(11)
C(12)
○
D(13)
E(14)
○
F(15)
3
2
1
Dwg
Chk
Appr.
2440MHZ
○
8
Date
周波数
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
7/10
4-2-4 外部の回路例
CN2
16 進ロータリーDIP スイッチ等
4-3 送信 TEST モード
4-3-1 設定場所
電源 ON 時に TP1,TP2 のどちらかをグランドに落とす
4-3-2 設定方法
TEST モード
無変調送信
疑似ランダム変調
送信
動作
設定されたチャンネルで無変調連続送信。
電源を切断するまで継続
送信周波数測定、パワー測定等に使用
設定されたチャンネルで擬似的なランダム連続送信。
電源を切断するまで継続
占有帯域幅等の試験等に使用
操作
TP2 を GND に落として電源 ON
TP1 を GND に落として電源 ON
5 無線区間のデータフォーマット
5-1 パケットフォーマット
Preamble Address
1Byte
10101010
or
01010101
Date
3
2
1
Dwg
Packet Control
5Byte
C2C2C2C2C1
~
C2C2C2C2C6
Chk
Appr.
9bit
Payload 長 6bit
+ PacketID 2bit
+ NoAck 1bit
Payload
最大 32Byte
CRC
2Byte
X^16+X^12+X^5+1
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
8/10
5-2 アドレス
5-2-1 受信可能アドレス
5Byte
Pipe0
Pipe1
Pipe2
Pipe3
Pipe4
Pipe5
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C2
C1
C2
C3
C4
C5
C6
5-2-2 送信アドレス
5Byte
C2
C2
C2
Pipe0 のアドレス
カスタマイズ可
C2
C1
他の Pipe アドレスも使用可能
5-3 Payload
5-3-1 接点情報の場合
ポート 1~ポート 3 を L に落とした時
DATA
Byte 数
備考
#K
1
接点情報の判定 0x23
接点番号 (ASCII)
1
接点番号 ASCII 文字 0x30~0x3F
電源電圧 (ASCII)
3
10bit DATA を 16 進にして ASCII 表現
A/D (ASCII)
3
10bit DATA を 16 進にして ASCII 表現
<CR><LF>
2
0D,0A
合計 10Byte ASCII
例
32A
#K1
ポート1を L に落とす
電源電圧 0x32A
0x32A
0x22F
電源電圧
A/D 入力電圧
22A
A/D 入力電圧 0x22F
1.5Vx2 (基準) x 810 / 1024(10bit) = 2.37V
1.5V(基準) x 559 / 1024(10bit) = 0.819V
5-3-2 接点情報以外
DATA
Byte
DATA(ASCII)
備考
1~32
入力 DATA をそのまま送信 最大 32Byte 単位
送信条件
UART の入力 DATA を送信
<CR><LF>があれば、それまでの DATA を PAYLOAD に入れて送信 <CR><LF>を含む
UART 入力が 32Byte を超える時、32Byte 分を Payload に載せて送信。残りは次回に送信
UART 入力が一定時間来ない時は、それまでの入力分を送信
接点情報とフォーマットを合わせて、UART 入力で接点情報として送ることも可能
Date
3
2
1
Dwg
Chk
Appr.
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
9/10
6 UART 入出力フォーマット
6-1 シリアルポートの条件
項目
通信速度
DATA 長
Parity
Stop Bit
フロー制御
設定値
19200
8
0
1
無し
単位
bps
bit
bit
bit
6-2 UART 入出力
6-2-1 接点情報
無線送信側 ポート
(TX,TRX モードとも)
ポート 1 を L に落とす
ポート 2 を L に落とす
ポート 3 を L に落とす
無線受信側 動作
(TRX モードのみ対応)
受信側ポート1を L 出力(一定時間)
受信側ポート 2 を L 出力(一定時間)
受信側ポート 3 を L 出力(一定時間)
無線受信側 UART 出力
(TRX モードのみ対応)
#K1 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
#K2 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
#K3 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
6-2-2 UART による接点情報の送信
無線送信側 UART 入力
(TX,TRX モードとも)
#K1 <CR> <LF>
#K2 <CR> <LF>
#K3 <CR> <LF>
#K4 <CR> <LF>
無線受信側 動作
(TRX モードのみ対応)
受信側ポート1を L 出力(一定時間)
受信側ポート 2 を L 出力(一定時間)
受信側ポート 3 を L 出力(一定時間)
無線受信側 UART 出力
(TRX モードのみ対応)
#K1 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
#K2 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
#K3 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
#K4 <電源 A/D 値> <A/D 入力> <CR> <LF>
6-2-3 接点情報出力フィールドの値
フィールド
接点情報
電源 A/D 値
内容
接点番号
送信側電源電圧 A/D 値
A/D 入力
入力された電圧の A/D 値
DATA
3Byte ASCII
3Byte ASCII
000~3FF(10bit)
3Byte ASCII
000~3FF(10bit)
基準電圧
-
3.0V
備考
#K1~#KF
電源電圧 3.0V 以上は 3FF
1.5V
6-2-4 ASCII データの送信
送信側 UART で入力された DATA を、受信側でそのまま出力
一度の送信で最大 32 文字
<CR><LF>があれば、それまでの入力 DATA をいったん送信する
Date
3
2
1
Dwg
Chk
Appr.
Customer Name
製品番号
文書名
Drawing No.
R173
ハードウエア仕様書
D22R173-001
10/10