IoT Dev.: 10月 2016

2016年10月29日土曜日

DCモータードライバーIC制御用のArduinoライブラリ

　BluetoothやWiFiで制御するリモコンカー、ドローン、ロボットなど作ろうから思い、Aliexpressで購入したDCモータードライバーモジュール用のライブラリを書いてみました。(L298N用のライブラリを修正)

　ICの名前は、削られているのか、読み取ることはできませんでした。品名、商品説明にはL298Nという表記がありますが、EN(イネーブル)はなく、制御信号2本で1つのモーターを制御する仕様になっています。

	モード	IN1	IN2	IN3	IN4
モーターA	正転	H/PWM	L
	逆転	L	H/PWM
	スタンバイ	L	L
	ブレーキ	H	H
モーターB	正転			H/PWM	L
	逆転			L	H/PWM
	スタンバイ			L	L
	ブレーキ			H	H

　以下のモータードライバICなどでも使用できます。

　・フルブリッジドライバ　７Ｖ　ＢＤ６２１１Ｆ－Ｅ２

　・モータードライバー　ＴＢ６６４３ＫＱ

2016年10月24日月曜日

電子工作まめ知識－lipoバッテリーの外形寸法

　lipoバッテリー(リチウムイオンポリマー電池)の外形寸法は、本体に印刷されている6桁の番号で分かります。(6桁の番号が印刷さていない場合もあります。)

　この場合、「501230」が外形寸法です。2桁ごとに「厚さ」「縦」「横」の寸法で、「厚さ」は0.1ミリ単位、「縦」「横」は1ミリ単位で表記されています。

　まれに、厚さも1ミリ単位で表記されている場合があるようです。

　ドローン用のlipoバッテリーも同様ですが、ワイヤーの部分を含まないことに注意してください。

　数字が見えにくいですが「862540」(厚さ8.6mm、縦25㎜、横40㎜)と記載されています。

2016年10月19日水曜日

秋の夜長の電子工作 - ミンティアデジタルカメラ

○パーツリスト

Adafruit Trinket – Mini 3.3V	1
カメラモジュール	1
TP4056 充電器モジュール	1
スライドスイッチ	1
タクトスイッチ(高さ7mm)	1
3.7V 120mA lipoバッテリー	1
10kΩ抵抗	1
1列ピンソケット4P	1
ミンティアドライハードのケース	1

　カメラモジュールは、SymaのマルチコプターX5シリーズに付いているカメラの中身を使用しました。

　ミンティアのケースは、各モジュールのLEDが確認できるように、透過率が比較的高いドライハードのケースを使用しました。

○回路図

○レイアウト・配線

　　TP4056 充電器モジュールの改造手順は、こちらを参考にしてください。

○ファームウェア(Arduinoスケッチ)

	#define CONTROL 4
	#define SW 3

	#define STILL 100
	#define VIDEO 500

	int key=-1;
	int oldkey=-1;
	unsigned int pcount;
	unsigned int wait=20000;

	int get_key() {
	pcount = 0;
	if(digitalRead(SW)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(SW)==LOW){
	pcount++;
	}
	if(pcount > wait) {
	return 1;
	} else {
	return 0;
	}
	}
	return -1;
	}

	void setup() {
	pinMode(SW, INPUT_PULLUP);
	pinMode(CONTROL, OUTPUT);
	delay(100);
	digitalWrite(CONTROL,HIGH);
	}

	void loop() {

	int key = get_key();
	if (key != oldkey) {
	oldkey = key;
	if (key >=0) {
	switch(key)
	{
	case 0:digitalWrite(CONTROL,LOW);
	delay(STILL);
	digitalWrite(CONTROL,HIGH);
	break;
	case 1:digitalWrite(CONTROL,LOW);
	delay(VIDEO);
	digitalWrite(CONTROL,HIGH);
	break;
	}
	}
	}
	delay(100);
	}

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　プッシュボタンを短めに押すと写真を撮影、長押しでビデオ撮影開始、ビデオ撮影を停止するには、もう一度ボタンを押す。

2016年10月14日金曜日

秋の夜長の電子工作 - bluetooth通信で制御するMP3プレーヤー

○パーツリスト

Grove MP3モジュール V2.0	1
bluetoothモジュール(HC06など)	1
TP4056 充電器モジュール	1
スライドスイッチ	1
3.7V 70mA lipoバッテリー	1
抵抗20kΩ	1
M2タッピングネジ	2

その他、配線用ワイヤー、ホットボンドなど。

○回路図

○配線・レイアウト

bluetoothモジュールはMP3モジュールの下にあります。

TP4056 充電器モジュールの改造手順は、こちらを参考にしてください。

○制御用プログラム

・Androidアプリ

　こちらから、apkファイルをダウンロードして、インストールしてください。

　MIT App Inventorのプロジェクトファイルは、こちらからダウンロードできます。

・PC(Node.js)
　必要モジュール　soket.io、serialport
　次のHTMLとJavaScriptコードを入力し、作業用フォルダに保存します。

	<!DOCTYPE HTML>
	<html lang="ja">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>MP3 TEST</title>
	<script src="https://cdn.socket.io/socket.io-1.4.5.js"></script>
	</head>
	<body>
	<script>
	var socket = io();

	function play() {
	socket.emit('msg', 'play');
	}
	function pause() {
	socket.emit('msg', 'pause');
	}
	function resume() {
	socket.emit('msg', 'resume');
	}
	function prev() {
	socket.emit('msg', 'prev');
	}
	function next() {
	socket.emit('msg', 'next');
	}
	function up() {
	socket.emit('msg', 'up');
	}
	function down() {
	socket.emit('msg', 'down');
	}
	function loop() {
	socket.emit('msg', 'loop');
	}
	function seteq() {
	socket.emit('msg', 'eq');
	}

	function repon() {
	socket.emit('msg', 'repon');
	}

	function repoff() {
	socket.emit('msg', 'repoff');
	}

	</script>
	<form>
	<input type="button" value="PLAY" onclick="play()"/>
	<input type="button" value="PAUSE" onclick="pause()"/>
	<input type="button" value="RESUME" onclick="resume()"/>
	<input type="button" value="<<" onclick="prev()"/>
	<input type="button" value=">>" onclick="next()"/>
	<input type="button" value="Vol Down" onclick="down()"/>
	<input type="button" value="Vol Up" onclick="up()"/>
	<input type="button" value="LOOP" onclick="loop()"/>
	<input type="button" value="EQ" onclick="seteq()"/>
	<input type="button" value="REP ON" onclick="repon()"/>
	<input type="button" value="REP OFF" onclick="repoff()"/>
	</form>
	</body>
	</html>

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	var serialport = require('serialport');

	var port = new serialport.SerialPort(
	'COM6', {
	baudrate: 9600,
	parser: serialport.parsers.readline('\r\n')
	}
	);

	var html = require('fs').readFileSync('index.html');
	var http = require('http').createServer(function(req, res) {
	res.writeHead(200, {
	'Content-Type': 'text/html'
	});
	res.end(html);
	});

	var io = require('socket.io')(http);
	http.listen(3000);

	var eqmode = 0;

	port.on('open', function () {
	SelectPlayerDevice(0x02);
	SetVolume(1);
	SetEQ(0);

	io.on('connection', function(socket) {
	socket.on('msg', function(data) {
	console.log(data);
	if(data == "play"){
	SpecifyMusicPlay(1);
	}
	if(data == "pause"){
	PlayPause();
	}
	if(data == "resume"){
	PlayResume();
	}
	if(data == "prev"){
	PlayPrevious();
	}
	if(data == "next"){
	PlayNext();
	}
	if(data == "loop"){
	PlayLoop();
	}
	if(data == "down"){
	DecreaseVolume();
	}
	if(data == "up"){
	IncreaseVolume();
	}
	if(data == "repon"){
	StartRepeat();
	}
	if(data == "repoff"){
	StopRepeat();
	}
	if(data == "eq"){
	eqmode ++;
	if (eqmode > 5) eqmode = 0;
	SetEQ(eqmode);
	}

	});
	});

	});

	function SelectPlayerDevice(device) {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x09,0x00,0,device,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),100);
	}

	function SpecifyMusicPlay(index) {
	var hbyte = parseInt(index / 256);
	var lbyte = parseInt(index % 256);
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x03,0x00,hbyte,lbyte,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function PlayPause() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x0E,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function PlayResume() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x0D,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function PlayNext() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function PlayPrevious() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x02,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function PlayLoop() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x11,0x00,0x00,0x01,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function SetVolume(volume) {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x06,0x00,0x00,volume,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function IncreaseVolume() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x04,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function DecreaseVolume() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x05,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function StartRepeat() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x19,0x00,0x00,0x00,0xFE,0xE2,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function StopRepeat() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x19,0x00,0x00,0x01,0xFE,0xE1,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

	function SetEQ(mode) {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x07,0x00,0x00,mode,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

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　COMポートには、bluetoothモジュールのCOMポートを指定(コード中では「COM6」を設定しています)してください。
PC(Windows)とbluetoothモジュールのペアリング、COMポートの確認方法は、「IchigoJamとPCの通信をBluetoothで無線化する」を参照してください。

　以下の手順で動作を確認します。
①コマンドプロンプトを起動し、作業用フォルダに移動します。
②「node mp3.js」と入力します。
③ブラウザで「http://localhost:3000」にアクセスします。
④各ボタンをクリックし、動作を確認します。

○参考

　ケースの３Dプリントのデータは、こちらからダウンロードできます。

秋の夜長の電子工作 - ミンティアブリーズ MP3プレーヤー V2

ミンティアブリーズ MP3プレーヤーを少し改良してみました。

○変更点

・充電器モジュールをミニUSBタイプからマイクロUSBタイプに変更

・lipoバッテリーを120mAhに変更

・プッシュボタンの接続端子を変更

・リピート機能、リピートのLEDインジケータを追加

・レイアウトを変更

　befor　

　After

○回路図

○ファームウェア(Arduinoスケッチ)

	#include <SoftwareSerial.h>

	#define ARDUINO_RX 8 //should connect to TX of the Serial MP3 Player module
	#define ARDUINO_TX 9 //connect to RX of the module
	SoftwareSerial mp3(ARDUINO_RX, ARDUINO_TX);

	unsigned char playmode = 1;
	#define PLAY 1
	#define PAUSE 0

	unsigned char repmode = 1;
	#define REP_ON 1
	#define REP_OFF 0


	static int8_t Send_buf[8] = {0};

	unsigned int count=12000;
	int key=-1;
	int oldkey=-1;

	#define DOWN_BTN 4
	#define CENTER_BTN 2
	#define UP_BTN 5
	#define LED 13
	#define REP_LED 10

	/**********Command byte************************/
	#define CMD_NEXT_SONG 0X01
	#define CMD_PREV_SONG 0X02
	#define CMD_PLAY_W_INDEX 0X03
	#define CMD_VOLUME_UP 0X04
	#define CMD_VOLUME_DOWN 0X05
	#define CMD_SET_VOLUME 0X06
	#define CMD_SINGLE_CYCLE_PLAY 0X08
	#define CMD_SEL_DEV 0X09
	#define DEV_TF 0X02
	#define CMD_SLEEP_MODE 0X0A
	#define CMD_WAKE_UP 0X0B
	#define CMD_RESET 0X0C
	#define CMD_PLAY 0X0D
	#define CMD_PAUSE 0X0E
	#define CMD_PLAY_FOLDER_FILE 0X0F
	#define CMD_STOP_PLAY 0X16
	#define CMD_FOLDER_CYCLE 0X17
	#define CMD_SET_SINGLE_CYCLE 0X19
	#define SINGLE_CYCLE_ON 0X00
	#define SINGLE_CYCLE_OFF 0X01
	#define CMD_SET_DAC 0X1A
	#define DAC_ON 0X00
	#define DAC_OFF 0X01
	#define CMD_PLAY_W_VOL 0X22

	void sendCommand(int8_t command, int16_t dat)
	{
	delay(20);
	Send_buf[0] = 0x7e; //
	Send_buf[1] = 0xff; //
	Send_buf[2] = 0x06; //
	Send_buf[3] = command; //
	Send_buf[4] = 0x00;//
	Send_buf[5] = (int8_t)(dat >> 8);//datah
	Send_buf[6] = (int8_t)(dat); //datal
	Send_buf[7] = 0xef; //
	for(uint8_t i=0; i<8; i++)//
	{
	mp3.write(Send_buf[i]) ;
	}
	}

	int get_key() {
	unsigned int pcount = 0;
	bool wait = 0;
	if(digitalRead(DOWN_BTN)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(DOWN_BTN)==LOW){
	pcount++;
	if(pcount > count){
	wait = 1;
	digitalWrite(LED,HIGH);
	}
	}
	if(wait == 1) {
	return 0;
	} else return 2;
	}
	if(digitalRead(CENTER_BTN)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(CENTER_BTN)==LOW){
	pcount++;
	if(pcount > count){
	wait = 1;
	digitalWrite(LED,HIGH);
	}
	}
	if(wait == 1) {
	return 5;
	} else return 4;
	}
	if(digitalRead(UP_BTN)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(UP_BTN)==LOW){
	pcount++;
	if(pcount > count){
	wait = 1;
	digitalWrite(LED,HIGH);
	}
	}
	if(wait == 1) {
	return 1;
	} else return 3;
	}
	return -1;
	}

	void setup() {
	mp3.begin(9600);
	Serial.begin(9600);
	pinMode(DOWN_BTN, INPUT_PULLUP);
	pinMode(CENTER_BTN, INPUT_PULLUP);
	pinMode(UP_BTN, INPUT_PULLUP);
	pinMode(LED, OUTPUT);
	pinMode(REP_LED, OUTPUT);
	delay(500);
	sendCommand(CMD_SEL_DEV, DEV_TF); // Select SD card as the player device.
	delay(200);
	sendCommand(CMD_PLAY_W_VOL, 0X0F01); // Set the volume(0x0F) and play first song
	}

	void loop() {
	delay(100);
	digitalWrite(LED,LOW);
	int key = get_key();
	Serial.println(key);

	if (key != oldkey) {
	oldkey = key;
	if (key >=0) {
	switch(key)
	{
	case 0:Serial.println("Prev");
	sendCommand(CMD_PREV_SONG, 0);
	digitalWrite(REP_LED,LOW);
	break;
	case 1:Serial.println("Next");
	sendCommand(CMD_NEXT_SONG, 0);
	digitalWrite(REP_LED,LOW);
	break;
	case 2:Serial.println("Vol Down");
	sendCommand(CMD_VOLUME_DOWN, 0);
	break;
	case 3:Serial.println("Vol Up");
	sendCommand(CMD_VOLUME_UP, 0);
	break;
	case 4:if(playmode == PLAY){
	playmode = PAUSE;
	sendCommand(CMD_PAUSE,0);
	Serial.println("Pause");
	} else {
	playmode = PLAY;
	sendCommand(CMD_PLAY,0);
	Serial.println("Play");
	}
	break;
	case 5:if(repmode == REP_ON){
	repmode = REP_OFF;
	sendCommand(CMD_SET_SINGLE_CYCLE, SINGLE_CYCLE_OFF);
	Serial.println("Repert off");
	digitalWrite(REP_LED,LOW);
	} else {
	repmode = REP_ON;
	digitalWrite(REP_LED,HIGH);
	sendCommand(CMD_SET_SINGLE_CYCLE, SINGLE_CYCLE_ON);
	Serial.println("Repert on");
	}
	break;
	}
	}
	}
	}

view raw MP3_V2.ino hosted with ❤ by GitHub

・中央：プレイ/ポーズ、長押しで現在の曲をリピート(リピートLED点灯)

・左　：ボリュームダウン、長押しで前の曲へ

・右　：ボリュームダウン、長押しで次の曲へ

今回は、MP3のライブラリは使用していません。

秋の夜長の電子工作 - ミンティアブリーズ FMラジオ

○パーツリスト

Arduino Pro min (ATmega328 3.3V)	1
RRD-102 V2 (FMラジオモジュール)	1
TP4056 充電器モジュール	1
AMS1117 3.3V電源モジュール	1
OLEDディスプレイ 128×64	1
3.7V 70mA lipoバッテリー	1
タクトスイッチ(高さ7mm)	3
スライドスイッチ	1
ユニバーサル基板(幅47mm)	1
オーディオジャック	2
FMアンテナ	1
ラジオモジュール変換基板	1
20kΩ半固定抵抗、または20kΩ抵抗	1
電解コンデンサ4.7μF	2
ミンティアブリーズケース	1

その他、配線用ワイヤー、ホットボンドなど。

○回路図

　音声出力のカップリングコンデンサ(4.7μF)は無くても良いですが、5段プラグのヘッドフォンなどを使用した場合、接触不良で出力が発振する場合があるので、念のため入れています。

○実装・配線

TP4056 充電器モジュールの改造手順は、こちらを参考にしてください。

○ファームウェア(Arduinoプログラム)

・必要ライブラリ　Adafruit_SSD1306、Radio

	#include <Arduino.h>
	#include <Wire.h>
	#include <radio.h>
	#include <RDA5807M.h>
	#include <Adafruit_SSD1306.h>
	#include <EEPROM.h>

	#define OLED_RESET 4
	Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

	#define DOWN_BTN 4
	#define CENTER_BTN 5
	#define UP_BTN 6
	#define LED 13
	#define STATION_ADDRESS 0

	// ----- Fixed settings here. -----

	#define FIX_BAND RADIO_BAND_FMWORLD ///< The band that will be tuned by this sketch is FM.
	#define FIX_STATION 8180 ///< The station that will be tuned by this sketch is 81.80 MHz.
	#define FIX_VOLUME 4 ///< The volume that will be set by this sketch is level 4.

	RDA5807M radio; // Create an instance of Class for RDA5807M Chip

	int key=-1;
	int oldkey=-1;
	unsigned int count=20000;

	int get_key() {
	unsigned int pcount = 0;
	bool wait = 0;
	if(digitalRead(DOWN_BTN)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(DOWN_BTN)==LOW){
	pcount++;
	if(pcount > count){
	wait = 1;
	digitalWrite(LED,HIGH);
	}
	}
	if(wait == 1) {
	return 0;
	} else return 2;
	}
	if(digitalRead(CENTER_BTN)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(CENTER_BTN)==LOW){
	pcount++;
	if(pcount > count*5){
	wait = 1;
	digitalWrite(LED,HIGH);
	}
	}
	if(wait == 1) {
	return 5;
	} else return 4;
	}
	if(digitalRead(UP_BTN)==LOW) {
	delay(50);
	while(digitalRead(UP_BTN)==LOW){
	pcount++;
	if(pcount > count){
	wait = 1;
	digitalWrite(LED,HIGH);
	}
	}
	if(wait == 1) {
	return 1;
	} else return 3;
	}
	return -1;
	}

	void setFrequency(){
	uint16_t currentFreq;
	EEPROM.get(STATION_ADDRESS, currentFreq);
	if(currentFreq > radio.getMinFrequency() && currentFreq < radio.getMaxFrequency()){
	radio.setFrequency(currentFreq);
	} else {
	radio.setFrequency(FIX_STATION);
	}
	}

	/// Setup a FM only radio configuration
	/// with some debugging on the Serial port
	void setup() {

	pinMode(4, INPUT_PULLUP);
	pinMode(5, INPUT_PULLUP);
	pinMode(6, INPUT_PULLUP);
	pinMode(13, OUTPUT);

	// by default, we'll generate the high voltage from the 3.3v line internally! (neat!)
	display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // initialize with the I2C addr 0x3D (for the 128x64)
	// init done
	delay(2000);
	// Clear the buffer.
	display.clearDisplay();

	// open the Serial port
	Serial.begin(57600);
	//Serial.println("Radio...");
	delay(200);

	// Initialize the Radio
	radio.init();

	// Enable information to the Serial port
	//radio.debugEnable();

	// Set all radio setting to the fixed values.
	radio.setBand(FIX_BAND);
	setFrequency();
	//radio.setBandFrequency(FIX_BAND, FIX_STATION);
	radio.setVolume(FIX_VOLUME);
	radio.setMono(false);
	radio.setMute(false);
	} // setup


	/// show the current chip data every 3 seconds.
	void loop() {

	char s[12];
	radio.formatFrequency(s, sizeof(s));
	display.clearDisplay();
	display.setTextSize(2);
	display.setTextColor(WHITE);
	display.setCursor(0,0);
	display.println(s);
	display.setCursor(12,16);
	display.print("Vol:");
	display.setCursor(64,16);
	display.println(radio.getVolume());
	display.display();

	digitalWrite(LED,LOW);
	int key = get_key();
	if (key != oldkey) {
	oldkey = key;
	if (key >=0) {
	int v;
	switch(key)
	{
	case 0:radio.seekDown(true);
	break;
	case 1:radio.seekUp(true);
	break;
	case 2:v = radio.getVolume();
	if (v > 0) radio.setVolume(--v);
	break;
	case 3: v = radio.getVolume();
	if (v < 15) radio.setVolume(++v);
	break;
	case 4:setFrequency();
	break;
	case 5:EEPROM.put(STATION_ADDRESS, radio.getFrequency());
	break;
	}
	}
	}
	delay(100);
	} // loop