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Robocup Junior サッカーに挑戦しているTeam”GRA・CHAN!”ロボ日記

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GRA・CHAN!ロボ 技術公開 オリジナル基板編その4

こんにちは、GRA父です。

急にですがここ数日、暑い日が続きますね~。
元々寝るの遅いのに急激な暑さでのおかげで、少々寝不足な日々が続いています(笑)

皆さん、待ってましたか~。
大多数の方は、お待ちではないぞ!というツッコミが聞こえてきそうですが、少数は・・・1~2人ぐらいは待っててくれたかな?(涙)

では、オリジナル基板編 その4をUPします。

※初めて直接、この記事をご愛読される方は、必ず”情報開示にあたって”を一読し、ご納得して頂いた上でお読み下さい。

今回は、仕様や物理的接続に関する補足とNXTの制限のごちゃまぜで~す。

まず最初に・・・。

以前、マイコンボードとNXTとの接続はi2c通信であると書きましたし、このi2c通信は疑似であるとも書きました。
なぜ疑似なのか・・・・。
通信速度が"9600bit/s”の通信速度だからです。

本来のi2c通信の規格としてはあり得ない低速度です。(だから”Lowspeed”なのですね)
i2c通信の元々の利用はEEPROMなどの別メモリとのやりとりをメインにする短距離通信規格です。
もっといえば同一基板内のIC間通信規格とも言えるモノです。
EEPORM等のようなメモリと低速接続は考えられませんので、NXTの疑似i2cは遅いという事になります。

また2010年関東ブロック大会モデルまでは、オリジナル基板の電源はNXTの入力ポートから取っていました。
NXTから出力される電源電圧は”4.3V”(状況により最大4.8V以下まで出力される場合あり)です。

マイコンボードの仕様は、
・動作電圧 DC4.5~5.5V (絶対最大定格 DC6V)
・消費電流 最大30mA
ですから、動作電圧にちょっと足りません。
良く動いたね~です。

さらに2009年モデルは、NXTからの電源のみでマイコンボード以外にもPINGを積んでたり、センサー積んでたり・・・。
まっ、動いていたんだからいっか!by Y(笑)だそうです。

ここまでは、以前ちょっとだけマインドストームNXTについてという記事で書いたかと思います。

さらに追い打ちをかけると。
NXTの出力できる電源=最大出力電流は約180mAです。
これは4つの入力ポートから出力されるセンサー用(外部用)電源と3つのモータポートから出力される回転センサー用電源の総和です。
となると、全ポートで電源を使用すると全然出力電流がありません。

しかし2009年当時のGRA・CHAN!ロボは、2入力=オリジナル基板とコンパスセンサのみでしたので、出力電流はなんとか足りました。

2010年は、モータ基板もi2c接続したし、LEGOの超音波センサも使用したので、ギリギリでした(汗)
ただ、オリジナル基板に接続していたセンサー類が2009年モデルと同数であればギリギリ大丈夫でしたが、センサーを増やしたとたん、出力電流が足りず動かない状況が出ました。

結局、2010年モデルからはオリジナル基板への電源供給は別途5Vを入れるようにしました。
 ※SDA/SDLラインはNXTの電源のままである事に、ご注意!!

なのでオリジナル基板用の電源は外部から5V入力させた方が全てにおいて安定しますので同じ方法をとろうと思っている方々はご注意を(笑)

あと、これも以前書いたと思いますが、NXTは4つの入力ポートにLEGO超音波センサが4つ繋がります。
しかしながら本来のi2c通信の規格で考えるとLEGO超音波センサのアドレスは固定で変更できない為、どれも同じアドレスである=本来であれば繋がるはずはあり得ません。

でも繋がります。
ここからも1対1の疑似i2c通信であることもわかります。

以上から他の市販i2cセンサが繋がりにくい=本物i2cとは小細工しないと繋がらない理由の判明です。

また逆に・・・・これを利点にするのであれば、オリジナル基板は最大4つまで接続できるという事になりますよね。

最後にNXTのi2c通信というか”SensorUS”コマンドですが、このコマンドを使用すれば内部で勝手にi2c通信を完了してくれます。(c言語で言えば関数ですけど)
ただこのコマンドの場合、実測していないので予測になりますが、通信が終わっても、一定周期は待ち時間があります。
モニタリングの結果からですが、恐らく10msは待っているんじゃないかと推測します。

ですから、i2c通信をするコマンドは、別途i2c関連コマンドで考えた方がいいです。
GRA・CHAN!は2010年ジャパンより”SensorUS”コマンドでなくi2cコマンドでプログラムを作りました。
こうすると例え9600bit/sであってもそれなりの高速になりますが、他のi2cコマンドと連続使用させるとハングアップの可能を作る事になりますので、ちょっと小細工して下さいね。

以上です。

これでオリジナル基板編として書きたい事は、すべて・・・・・???
まだ一つあったゾ。

ということで、今の段階ではもう1回、”オリジナル基板編”がつづきま~す。
(でもこれってオリジナル基板の事になるのか?)

ちょっと本業が忙しいので、これはもう来月かな??

以上、今日も熱くて眠れない夜を過ごすGRA父でした~。
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