XBee: エアーバリアブルブログ

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XBee設定ツール X-CTU version6を使ってみた ― 2013/09/24 13:31:14

XBeeの設定ツールX-CTUが全面的にリニューアルされたversion6が公開されたので、いんすとーるしてみた。ダウンロードはDIGIインターナショナルのブログから、Sign Up for XCTU Beta!の所にメールを登録すればダウンロードが可能。

　　→XCTU Sneak Peek & Sign Up

登録しなくてもパスなしでFTP公開しているので、ftp://ftp1.digi.com/support/utilities/

から、40003026_1P.exe をダウンロードしても持ってこれる。

現行バージョンはこちら　XCTU ver. 5.2.8.6 installer

インストール完了。

こちらはVersion5の場合。

こちらはVersion6。機能としては、Version5と大差ないが、グラフィカルユーザインターフェースが充実している。マウスカーソルをアイコンの上に置くと、アイコンの意味が表示されるから、マニュアルを見なくても使える。

XBEEシリーズ2を自動で検出させてみた。このように設定項目が分かりやすくなっている。

更新なしが灰色、値が標準値出ない場合は水色、値変更で未書込は緑、値が範囲外のはピンクでフォーカスされるので分かりやすい。書き込みは鉛筆マークで個別に書くことも、一斉に書くことも可能だ。

コンソールも使用可能。

但し、Version6で決定的にVersion5と違う所があり、検出ボーレートが固定になっている。

Ver5では手打ちで、例えばMIDI通信のボーレートである31500と手打ち出来たのが、こちらは標準設定値以外のボーレート設定は不可である。

以前紹介したMIDI信号をワイヤレスで飛ばす目的ではVersion6は使用できないのでご注意を。

　　→KORG monotribe改造記(6) XBeeでMIDI入出力装置の作成

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KORG monotribe改造記(7) XBeeをシリーズ1に交換してみた ― 2011/10/23 23:25:19

前回では問題になっていた不安定さを払拭するため、一世代前のXBee（シリーズ1）と交換することにした。

いつものX-CTUを使用して設定。詳しい事はXBeeカテゴリーで。

赤枠で囲った部分を変更。MYが自分のアドレス、DLが相手のソースアドレスである。今回は双方の下16ビットを使うことにした。これならとりあえずダブりが少ないだろう。CHとPAN IDも変更。2ペア使うので、CHはCとDに振り分けた。終わったらWriteで終わり。シリーズ1の方がやっぱり使いやすい印象があるな。

お互い書き込んでディフォルトの9600bpsで通信できる事を確認して、MIDIの速度31,250bpsに設定。この操作はもたついているとタイムアウトになるので、+++を打ってOKが出たら手早く済ませる必要がある。ATWRさえしなければ設定されないので、ATBD7A12は慎重に。

ATBD

ATBD7A12

ATBD

31,250bpsで設定出来た結果。

一つ分かったこと。X-CTU操作用の治具で12番(CTS)-16番(RTS)は接続しておいたほうが良い。ポートの設定で万一衝突しても問題ないように100Ωで接続しておいた。X-CTUでRTS/CTSを使用するに設定して、ボーレートを誤った場合への対応となる。

monotribeを無線で繋げる事を考えなければXBeeをこんなに使わなかっただろう。

そうそう、XBeeの事は、トランジスタ技術2011年9月号を買いなさいｗ

まあ、ここから無傷で電線が出るんだけどね。

双方向ともシーケンサーとか繋いでも超安定している。XBeeの使わない側のDin(3ピン)は100KΩでプルアップもしておいた。XBeeとして贅沢な使い方ではあるが、マイコン要らずというメリットは大きいよ。

MTM07初参加。無線monotribe出展予定。

（じゅんのなんでもＤ．Ｉ．Ｙ．さんの所と合同で参加致します）

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スイッチサイエンスでXBeeシリーズ1購入 ― 2011/10/20 23:56:12

ハンダ付けカフェでもお馴染み、スイッチサイエンス。簡単で使いやすいXBeeシリーズ1が入荷したので、早速注文しておいた。

箱はかっこいい化粧箱。さすがスマートさに拘る部品のネットショップだ。

ドドーンと4つ。それとmbed用のBoard Orange基板。肝心のmbedは売り切れだったので、ベースボードだけ購入。mbedは放射線量計測で活躍中。

XBeeの使い方について、今週日曜日にトラ技オフ会をUSTREAMを行なっており、参考になった。

XBeeの使い方が掲載されているトラ技は購入済。

今なら、フリスクにすっぽり入る基板を進呈中。有鉛か無鉛かはスイッチサイエンスのツイッターで聞いているが、今のところはレスポンスなしだが、見た感じは有鉛かと思う。

USBがハンダ付けできるのがナイス。欠点はハンダ付けのピッチが狭いので注意しないとショートしそうな所である。これを使って何か作りたいな。山があるから登る。私はそういう電子工作を趣味にしている。

XBeeを色々いじってみる ― 2011/10/10 23:59:57

ＹｏｕTｕｂｅで、電線をこの電池ボックスの穴から電線を引き出す事が出来る事を知る。しかも蓋が閉まる。ここから配線すれば、monotribeに穴を開けなくても双方向のMIDI信号が引き出せる。

まあ、これで終わりでも良いのだが、monotribeの無線化を実用範囲により近づけたい。色々とデバッグ中。

この前作ったmini MIDI鍵盤が大活躍。大きな鍵盤を引っ張り出さなくても十分デバッグ出来るのだ。

思い出したように、自分が作ったLCDシリアル表示器を31,250bpsに書き換えて使用。すっかり忘れていた。灯台下暗し。31,250bps対応版はver1.33で公開中。表示があるのと無いのとでは、デバッグの進捗がちがう。

そういえば、PICkit2が見えているが、USBでシリアルや何かつなげている時は、出来るだけ外しておいた方が良いだろう。今の所ジョイスティックは相性が悪いのはハッキリしている。DSO Nanoもこうなる。

取り敢えずわかったのは、XBee(XB24-ZB)設定で、それぞれ、

coordinator ATと rooter AT に設定していたが、不定期で00が連続で送信されたりするみたいで安定しない。

そこでrooterはendpointに設定しなおすと、安定して動作するようになった。もちろん新しいファームで行った。

動作は安定したものの、今度はスピードが遅い。電文を確認していると、近距離で鍵盤を叩く程度であれば、こぼすこと無くデータを送信しているが、その送信間隔が一定でない。

鍵盤で「た・た・た・た」と叩くと「たたっ・た」とかいう具合。これはそういう仕様か？

追記　→　後日ツイッターでendpointはパワーマネージメント必須のモードなので、スリープ状態になり動作が引っかかっているのではとの事。また、rooterの設定は合っているが、標準以外のボーレートで何か問題があるのではとのアドバイスを頂いた。（いずれも以降は未検証）

写真右の旧XBee (XB24)では、反応がとても良く、そういうことは起きない。

そして、設定もピアツゥピアでDLとMYのIDをお互いのXBeeで設定しあえば終わりだ。

CTS信号も見てみたりしたが、シーケンサーに繋いでいるわけでもないので、バッファがいっぱいになるわけでもない。スリープ設定、ポート設定など色々やってみたけど新XBee(XB24-ZB)はこれといった結果が出なかった。

と、色々やっていたら、いつの間にか夜中になってしまった。うーむこれは悩む。

MAKEで展示したいと思っているが、保険として旧XBeeでのデモとして、出来たら新XBeeでの双方向をお披露目したい所である。

※XBeeを良く扱うようになりましたので、XBeeカテゴリを新設しました。

KORG monotribe改造記(6) XBeeでMIDI入出力装置の作成 ― 2011/09/22 23:59:59

まとまった時間が出来たので、一気に製作。レイアウトはこんな感じ。秋月B基板は端面ギリギリまで有効に部品が置けるのが良い。XBee同士の電波をなるべく干渉しないようにアンテナを一番遠ざけて、真ん中に電池のスタイルにしてみた。ACアダプターも考えたが、今回は手軽に動かすという目標で割愛。

3時間位悩みながら組み立て終了。回路はこちら。10uF電解コンデンサなど、図面に書いていない部品も搭載しているが、殆ど忠実に作成した。

裏面。電線を使わず、メッキ線だけで配線を施す。MIDI OUTのGND配線が抜けていたので、後ほど配線した。

配線チェックを行い、電源を入れる準備。搭載しているXBeeは、ループバックさせる為のテスト。

とりあえず、MIDI INから入ったMIDIデータがXBeeを介してMIDI OUTに出力されることを確認。

電流は、2.6V時350mA程度流れる。この電池は1900mAなので、単純に計算して5時間。

これだけ持てば2回分の充電池で一日使えるだろう。

さて、お次はXBeeの設定。今回新規に4つ購入した。値段も随分と安くなったものだ。

XBee専用のマザーボード。対向通信テストも行いたいので、更にもう一台作成。前回紹介した手軽に動かす方法もいいが、専用基板にしておくと、これからも便利に使用できる。リセットスイッチは付けておいたほうが良い。

もう一台目は、XBeeを内側に一つずらす事で、更にすっきりした配線が出来た。中央にある2ヶ所の桃色の点線は、部品面上でジャンパーする。

こうして2つを使い、X-CTUで動作テスト。ここでトラブル発生！

なんと、前回通りの設定が出来ないのだ。

前回modemがXB24だったのが、今回はXB24-ZBと表示されている。always firmwareにチェックして、デフォルトを呼び出して書き込んだりリストアしてから、こちらの情報を元に設定が出来た。

ペアにするには、PAN-ID(Personal Area Network)を同一にするが、function set を上のダイアログに従って設定し、お互いのIDを登録することで初めて通信が可能となる様だ。また、Versionも古いと応答しない。

同じ設定で無い所が肝となる。単純に双方向でシリアル通信をやりたいだけなのに、解決するまで1時間位は掛かった。もう少し分かりやすい説明は無いのだろうか。

テストは、X-CTUのターミナルでお互い文字を送受信出来るか確認するだけである。これで、うまくペアが出来たら、ここで紹介したボーレート変更を行い、更にID違いのもう1ペアを作る。ATコマンドは、一定時間内に操作しないとタイムアウトするようだ。

ペアのXBeeモジュールはシールなどでグループ分けしておく。

さて、お次は、monotribeに内蔵する基板の作成。今回は秋月C基板を使用したが、出来れば2mmピッチで作るほうがスマートである。monotribeと同じPHコネクターにした。Lアングルは強引に広げれば、2.54mmの基板にも実装できる。

適当な配線であるが、この程度の配線で終わりである。

これをmonotribe内に固定することはスペースが相当厳しいので、厚手のプラスチック板で簡易ケースを作り、更に中で動かないようにするために、隙間テープを利用。

下は電池ボックスとスピーカがある。高さもスレスレ。

蓋の閉まる場所を見つけて、基板を固定。なんとか入れる事ができた。

さて、早速MIDIの同時入出力テスト。結果は成功だ。特に干渉して動作に不具合が出るといったことは無かった。電波は底部がプラスチックなお陰で、室内では2～3m離れても使用出来た。

注意として、シーケンサーソフトでMIDI thruがオンになってしまうと、音データーがループし、monotribeやシーケンサーがハングアップするので注意する必要がある。

さて、これをケースに入れたら完成だ。まずはmonotribeの無線MIDI化完結としよう。MIDI用のDINコネクター穴を空けないでMIDIが使用出来るのは便利である。

XBee USB治具を一般的な基板で製作してみた ― 2011/09/21 23:59:33

以前に、XBeeをハンダ付けしないで手軽に使ってみたを紹介し、便利に使えていたのだが、X-CTUで設定を変更する事が多くなり、それなら専用の基板を作ったほうが便利ということで作成する事にした。

XBeeは2mmピッチなので、一般的な2.54mm基板にそのまま実装できず、変換基板などを利用する事が一般的だが、こちらのプロトタイプでも紹介した通り、必要なピンだけ使うなら、実装出来るのである。これは変換基板不要なので経済的に大いにメリットがあるし、製作難易度もグッと下がる。前回はさらっと説明しただけであったので、その作り方を紹介する。

まずは回路図と部品表。

秋月Cタイプ基板 x 1

FT232RL USBシリアル変換モジュール x 1

XBee x 1

丸ピンソケット2.54mm 20P(40p)一列 x 1

抵抗 330Ω x 2

LED x 2

タクトスイッチ x 1

足 x 4

熱収縮チューブ1.5mm 5mm程

配線材　若干

リセットスイッチは緊急復帰に使えるかもしれないと思い、とりあえず付けてみた。

今回はコレをバラして使う。バラすコツはセンターより少しずらしてビニール袋の中で割ると部品を紛失しない。

丸ピンのコンタクトだけをニッパーなどで取り出し、必要なピンに挿し込む。更に、固定用として角のピンにも丸ピンを差し込む。ピンを押しこむときは、割り箸などで押し込むと楽。リセットもつけると合計7本立てることになる。

そして1.5mm程度の熱収縮チューブを2番ピンに根元までかぶせる。一応隙間があるが、ショートしない対策。

基板にゆっくり挿し込む。当然ピッチなど合わないので斜めになるが、着脱は可能になる。

反対側。こちらは基板を支えているのが目的の丸ピン。

位置を決めたら、部品が搭載されたままはんだ付けする。まずは四隅。次に2番ピンは熱収縮チューブがしっかり被さっているか確認してはんだ付け。その熱で自動的に縮まる。残りもはんだ付けして固定。

一旦抜き差ししてみる。着脱が出来れば、まず成功。注意として、XBeeは必ず差し込んだままハンダ付けする事だ。配線中に丸ピンがズレてしまったり抜けてしまう防止である。

お次は、秋月FT232RL USBシリアル変換モジュール。こちらも使うピンのみ丸ピンを使用。プラスチックの部分は残しておいてOKだ。

ハンダ付けして抜いてみる。合計9カ所。後でLEDをつけたので3つ連なった部分が出来たが、これを見て作る方は3連で行ったほうが楽。

こちらも、先程の理由同様に配線時はソケットに差し込んだまま配線する事だ。

実体配線。慣れた人なら1時間程度で全部終わると思う。

追記：XBeeを1メッシュ内側にずらすと、メッキ線だけで配線が可能となる。

さて、完成だ。

モニターLEDがあるのでXBeeへの送受信がわかりやすい。

これでX-CTUで複数のXBeeを設定変更する治具となる。やっぱり専用基板にすると便利だ。

追記：12番(CTS)-16番(RTS)は接続しておいたほうが良い。ポートの設定で万一衝突しても問題ないように100Ωで接続しておいた。X-CTUでRTS/CTSを使用するに設定して、ボーレートを誤った場合への対応となる。

　資料：

　・FDTI社VCPドライバー

　・XBee設定ツールX-CTU

KORG monotribe改造記(5) 回路図作成と電源調査 ― 2011/09/13 23:59:58

(´・ω・｀)毎度ながら申し訳ない。まずは以下の文を。

※注意
製作・改造・分解記事について、研究や学術の目的のために公開しているものです。十分な電気工作の知識を学習の上、全て自己責任で行ってください。解析したデータ類に不備などがあっても、その責任を負いません。また、この内容をメーカに問い合わせすることは、メーカが大変迷惑を被りますので絶対おやめ下さい。

まずは、おまちかねの回路図ベータ3。monotribeに内蔵する部分と基板を作成する部分の2つの回路を1枚にまとめている。システム電源は3.3Vで統一した。ちなみに、これから作る予定の回路であり、動作検証までには至っていない。

XBeeは贅沢にも4つ使う構成である。理由はXBee1つに送受信させると、半2重通信のため、ハンドシェーク無しではデータが正しく送られないからである。送信か受信のどちらかを使う分には今の所不具合は無い模様。予めXBee同士を31,250bpsにして、2つのグループで通信出来るように設定しておく必要がある。また、XBee同士が干渉しないかも、これから検証することになるだろう。

電源は一旦HOLTEKの便利なスイッチング電源で5Vにしてからシリーズレギュレータで3.3Vに落としている。直接3.3Vでも良いのだが、電池駆動で4.5Vを想定した回路としたので、この様になった。3.3Vで動かせられれば、この回路でなくても良いだろう。

高速フォトカプラはシャープPC900V(pdf)が手元にあったので使用したが、東芝6N138/6N139(pdf)の接続も書き留めてある。

MIDIコネクターは挿し込む正面から見たピン配列。

こちらは、参考までにtwitterで先行公開した前ベータ2の回路図。入力の電源は3V迄である。

また、この公開後にtwitterにてご指摘を頂いた部分があり、MIDI INのGNDはショートする場合があるので外した。（ご指摘大変ありがとうございました）　

さて、CN12から電源3.3Vを頂いて動かす予定なのだが、一体幾らの容量が確保できるかを調べるために、またもやmonotribeを分解。よく分解する機械だｗ

それで、電源の供給元は、このIC9であり、Y33DDNという刻印とパッケージ形状のSOT-89-5だけを手がかりに、考えられる電源ICメーカすべてを絨毯攻撃ｗ

3時間後、ようやく見つかったのだ。コレがマーキング情報(pdf)、そしてデータシート(pdf)。

RP170H331 リコー製で3.3V300mA流せられるタイプであった。

入力電源は5Vが入っている。CN12以外にARMコアのIC11や、ちょっと自信はないがLEDの駆動にも使われているっぽい。

上記の回路は、LEDをダイナミック点灯させるデジトラの様だ。ダイナミック点灯で抵抗はこの部分だけなので、抵抗を減らす様に、LED点灯数で点灯デューティを変化させて、輝度をコントロールしているかもしれない。詳しくは調べていない。LED点灯は大体30mA程度と見積もった。

ARMのデータシートからコアの消費最大は36mA程度。この時点でLEDと合わせて約70mA位。

XBeeは実測で約45mA程度だったので、抵抗負荷を33Ω程度付けて100mAを流し続けて、IC9が熱くならないか、電源が低下しないかも調べてみたが、問題なさそうである。

この時点で170mA位と見積もった。

ということで、XBeeを2つ内蔵する位であればCN12から3.3Vを使っても問題無いであろう。

XBeeを注文したので、到着したら基板の作成を行うとしよう。

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KORG monotribe改造記(4) MIDIの無線化とりあえず成功！！ ― 2011/09/11 23:57:56

作り始めてから4時間あまり、完成した！　回路図は後ほど公開する予定。

裏面。プロトタイプなので、お手軽に単4乾電池一本で動かしてみた。

1.5V -> HT7750A -> 5V -> TM48M033 -> 3.3V

と、一旦昇圧してからシリーズレギュレータで3.3Vを生成。

（ちなみに私はHT7750を使わず、100円ショップのLR6x2→USB5Vから部品を取って移植）

こんな回路なので、電流を測ってみたら220mA@1.5Vと大飯食らいｗｗｗ　懐中電灯並みの消費電力だ。

【XBeeの接続】

シャープ製高速フォトカプラPC900V(pfd)が手元にあったので、それを使ってみた。

（日本では、マルツ電波、サトー電気、若松通商に扱いあり。V付き、Vなしでも同じ）

RX入力の3番ピンは3.3Vトラレントであるが、VILが0.35VCC=1.155V以下であればよいので、外側をカソードとして1N4148などの一般ダイオードでインターフェースを組む。（参考pdf）

TX出力の2番ピンは3.3Vで45mA扱えるので、外付けドライブ回路なしで、抵抗100Ωを2つ使用して、MIDI出力としている。（参考pdf）

さて、早速キーボードと接続して、monotribeを鳴らしてみるぜ。

おおおおおおおおおーーーーーーー　鳴ったああああああああああ

と、喜ぶのもつかの間、音をこぼしたり、もしくはノートオフされずに音が固定されたり。通信をこぼしている雰囲気。

それから数時間、色々調べていくとXBee内部ではHalf duplexで処理されているみたいである。Full duplexぽく使うには、rts/ctsを利用する必要がある。monotribeも、Midi Keyboardも0xF8のＭＩＤＩクロックを出し続けているので、忙しい。（追記：アクティブセンシングは0xFEでしたので、修正しました。）

あらら、これではマイコンなどが必要だ。しかし、諦めない。ならば片方でもいいから通信を限定してみた。

monotribe CN12 XBee 1-10pin

1:IC11-20(/BOOT)　未使用

2:IC11-12(RXD0) 　　<----> 3:TXD

3:IC11-11(TXD0) <--X--> 2:RXD <==== Removed it !!!

4:VDD(3.3V) <----> 1:VCC3.3V in

5:GND <----> 10:GND

6:IC11-29(SCK1)　　未使用

monotribeから出てくる信号を使わず、受信だけに徹する事にした。

するとどうだろう、先程までpanicになっていた音が、全くなくなり、とても快適なMIDI演奏を楽しめたではないか！ケーブルがつながっていないのに、monotribeがMIDI Keyboardで奏でられるとは、素敵なことだ！

更に、monotribeからの送信も。

monotribe CN12 XBee 1-10pin

1:IC11-20(/BOOT)　未使用

2:IC11-12(RXD0) 　　<--X--> 3:TXD <==== Removed it !!!

3:IC11-11(TXD0) <----> 2:RXD

4:VDD(3.3V) <----> 1:VCC3.3V in

5:GND <----> 10:GND

6:IC11-29(SCK1)　　未使用

こちらも動作に問題なし！　monotribeのリボンコントローラを動かしたりすると、接続したMIDI音源が反応して、更に接続されているcakewalkのノートに録音される。MIDIクロックも動いているっぽい。

【結論と考察】

XBeeの仕様により、MIDIデータを単純に送受信として利用する事は、残念ながら難しい。

しかし、データ受信か送信か、どちらか片方を使う条件であれば、使用が可能である。数時間演奏してみたが、問題はなかった。（私の部屋はWi-Fiルータもあるので電波的に条件が良くないのにも関わらず。）

技術を駆使するならば、マイコンなどでspoolingしたMIDIデータを扱えば、XBee一つでも行けるが、XBeeの値段も下がったことだし、手軽に使えるので、XBeeをもう一組使ってIDを変えておき、monotribe一つにXBee2台という贅沢仕様にすれば、MIDIのFull duplex化が恐らく出来るだろう。

私は、MIDI keyboard ->monotribeでしばらく使ってみようと思う。

演奏動画や回路図が出来上がったら、都度公開するので乞うご期待。

　→monotribe カテゴリー