自転車ビーコンの要改造なところ

　9月に使い始めた自転車ビーコンは、先月に電池持ち目標の４か月を無事に達成し、現在も動作し続けています。

　今まで使ってきたリモコンは表示機能が無く、スイッチを押しても電波を出しているか否かがわかりませんでした。少々不便に感じていたので、リモコンにLEDを追加し、発信中は１秒毎に点滅させるようにしました。

LEDを付けたところ、新たな改善点が浮上しました。電波が出ているにもかかわらず、受信機がこれを見逃してしまう場合があるようです。
　電池持ちのために短くした間欠受信の起床時間を、もっと長めにした方がいいかもしれません。現在の設定で５か月近くも電池が持っているので、省電力志向を緩和し、応答性を重視するようにしてみます。

基板ができた

　1月31日午後にElecrowへ注文した基板が発送されました。
　戸締まりチェッカー用が2種類(センサー子機、リモート子機)、自転車発見器のリモコンが1種類です。3種類ともTWE-Lite SMDを載せるため、アンテナ取り付け用の穴が開いています

送られてきた画像では、一番でかいリモート子機の基板が、なぜか白ベタになっていました。ガーバービューアで確認できない何かがあったのかも？びくびくしながら到着を待ちます。
　基板は来週前半に届く予定です。昼間不在なのにDHLなので、受け取りに手間取りそうです。

オリジナルのPCBを作りたい

　TWE-Lite賞でいただいたTWE-Lite SMD版で、自転車発見器の改良試作機を作ろうと思っています。今までのようにSMD版をUEWポリウレタン線で手配線するのはなかなかしんどい作業なうえ、不良の原因にもなりやすくて問題でした。いつまでもこのままではいかんと思い、初めてプリント基板を作ろうと思います。
　TWE-Liteはハードウェア情報でEAGLE用のライブラリが公開されています。普通ならば、これを使ってEAGLEのフリー版でやるところですが、フットプリント以外は結局自分でライブラリを作らなくてはならないようですので、気になっていたKiCADを使ってみることにしました。

　回路図とフットプリントのモジュールは簡単に作れましたが、KiCADは3Dのプレビューもできるので、TWE-Liteの3Dモデルを作ってみました。
　最初に、YouTubeにあったTutorialを参考に、FreeCADで3Dモデルを作りました。3D CADは、数年前にGoogle時代のSketchUpを使ったことはありますが、FreeCADは初めてです。難産の末、なんとかモデルを作ることができました。FreeCADに慣れてきたので、ハテナアンテナも付けました。

FreeCADはVRMLでのエクスポートもできますが、KiCADに読ませると何も表示されませんでした。ここは、Tutorialに倣い、stlにエクスポートしたものをWings3Dで読み込んでから、VRML(.wrl)に出力しました。
　出来上がったVRMLファイルをKiCADでフットプリントに関連付けて、配線前の部品配置しただけの状態で3Dプレビューしてみました。基板背面に配置したTWE-Liteのハテナアンテナが、部品の足の間を縫うように走っています。危なっかしいので、配置を考え直したほうが良さそうです。

 

　出来上がったフットプリントのモジュールと3Dモデルは、githubで公開している回路データに含まれています。基板はまだ注文していないので、データが使い物になるか否かはわかりません。

TWE-Lite賞を受賞しました

　先月、こっそり応募した「みんなのラズパイコンテスト」で、しゃべる戸締まりチェッカーがTWE-Lite賞を受賞しました。ありがとうございます。
　事前に届いていたお知らせメールに全く気づかなくて、発表を見て受賞を知りました。
　

賞品は、TWE-Lite DIPその他の福袋という事でしたが、袋ではなく箱で届きました。

いざ、開封。

じゃーん！
　TWE-Lite DIPが4種類とUFL用アンテナ、新商品のパッチアンテナが揃っています。ToCoStickもうれしい。

　意外だったのが 、TWE-Lite SMDとハテナアンテナのセット。しかも、10個の大盤振る舞い。過去の作品はSMD版がメインだったので、ナイスな選定です。今まで手半田の空中配線でしたが、そろそろKiCADに挑戦して、基盤を作らないといけませんね。

　正直なところ、Pythonのスクリプトは少し書きましたが、Raspbery Piが無くてもシステムの大半は問題なく動くし、GPIOもカメラも使っていないので、ラズパイコンテストの応募作品としてはかなり微妙だったと思います。その代わり、TWE-Liteの工作は寝る間を惜しんで頑張りました。

　賞品が生かせるように、次の工作ネタを考えなくちゃ。

自転車発見器でジングルベル

　季節に合わせて、自転車発見器のメロディーをクリスマスソングに変えてみました。今週は、ジングルベルで自転車を探します。

オレオレTWE-Lite R基板でファーム書き換え

　このところお気に入りのTWE-Liteは、DIP/SMD取り混ぜて15個以上を使いました。秋月のFT231X USB-シリアル変換モジュールを持っていたので、専用ライターのTWE-Lite Rは持たず、書き込みにはこのモジュールを使っています。また、使用割合の高いSMDタイプはTWE-Lite Rのソケットに載らないため有り難味がほとんど無く、TWE-Lite Rを必要としない理由のひとつになっています。
　この方法は汎用性があって良いのですが、RESETとPRG(PWM3)をタクトスイッチにつないで操作するのが多少煩わしいです。

TWE-Lite Rの中核部分は設定変更したFT232Rらしく、「TWE-Lite Rメモ」に詳細が書いてありました。メモと回路図を参考に結線し、FT_PROGでEEPROMの設定を書き換えてみたら、TWE-Lite プログラマに「TWE-Liteのリセット」ボタンが現れ、無事にオレオレTWE-Lite Rが出来上がりました。これで、書き換え時のスイッチ操作が不要になります。

 　TWE-Lite DIPの下端にある書き換え用端子は、RESET, RX, PRG, TX, GNDの5ピンが引き出されています。また、TWE-Liet Rには対向側の5個の端子が用意されているようです。ただ、実際に使ってみると、

• 電源に太陽電池やCR2032を使う子機に対しては、書き換え時に外部から安定した電源を供給したい。

• 無線タグアプリの子機でインタラクティブモードに入るために、M1をアサートしたい。

等の便利機能が欲しくなります。このため、自分で工作する場合は、RESETの隣にVccを、GNDの隣にM1を配置した7ピンをピンヘッダで出しておきます。すなわち、以下のようなピン配置になります。

1. Vcc
2. RESET
3. UART RX
4. PRG
5. UART TX
6. GND
7. CFG(M1)

 この配置に合わせたピンソケットやTWE-Lite DIP用ソケット、PRG,RESETスイッチ、M1用ジャンパーピンを装備した、オレオレTWE-Lite R用の基板を作りました。結構便利です。

自転車ビーコン メロディー書き換えのデモ

　メロディー書き換えのできるファームウェアの作成と並行して、自転車ビーコンの2セット目を組み立てました。受信機はキャンドゥ(100円ショップ)の自転車用LEDフロントライトを電池ケースとして利用しながら改造、送信機はタカチのプラスチックケースCS75に収納しました。
　デモ動画では、サンプルアプリに入っていた「ちょうちょ」の他に、3曲を次々に書き換えています。

シリアルコマンドを拡張してMML転送用のコマンドパケットを定義し、ペイロードにMMLを載せて、画面外のPCに接続したTWE-Lite DIPから送信しています。受信側では、ペイロードのMMLをEEPROMに書き込んで、すぐに再生を開始します。スリープ中は受信機がコマンドを受信しないので、受信動作が連続するメロディー再生中に書き換えを行います。