Funnelまとめ(XIO編) のバックアップ(No.25)

Funnelまとめ

公開 -- kazushi? 2008-09-11 (木) 21:12:23
IMU 5 DOFモジュールのセットアップ方法を追加 -- kazushi? 2008-09-14 (日) 16:54:56
Funnel008b5用にXBee単体での方法を更新 -- kazushi? 2008-09-18 (木) 14:19:18
FIOv1.3とFunnel009用に更新 -- kazushi? 2009-04-24 (金) 14:56:51
XIOの章の回路図を追加 -- kazushi? 2009-05-07 (木) 18:15:32
VCP driversの情報を追加 -- kazushi? 2009-05-12 (火) 22:15:25
XBeeのend device側paketization timeout（RO）は10より3（デフォルト）のほうが滑らかになる。 -- kazushi? 2009-11-10 (火) 13:37:19
XIO単体のみの説明に変更 -- kazushi? 2011-07-02 (土) 03:13:24

XIO(XBee単体) †

PC<-USB->(エクスプローラUSB(XBee)) ------ (XBee)
------
利点)fioなしで始められる。コンパクト
欠点)ポート数が少ない。電源を制作しなければならない。そのままではブレッドボードに刺さらない。

XBeeとはシリアルポート接続によるPCのデータを送受信する無線モジュール。

USBケーブル（A⇔mini-B）x 1本

↑

XIO(XBee単体) †

※この情報は2008/09/18時点のものです。
※XBeeの抜き差しや配線の変更は必ず電源を切って行うこと。

↑

可変抵抗でやってみた。 †

↑

1.Funnel008bのダウンロード †

http://funnel.googlecode.com/files/funnel_008b5.zip

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2.ProcessingにFunnelのライブラリをインストールする †

processingはビルド0148(2008-09-11時点の最新安定板)を使用。
libraries/processing/library
の
funnel.jar
javaosc.jar
を
processing-0098/libraries/funnel/library
に入れる。（ディレクトリがなければ作成）

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3.X-CTUでXbeeの値を設定する †

設定に関してほかのパラメータをいじったことがあればrestoreして初期設定に戻す。
1:1の通信を行う。

コーディネータ（ホスト）側
ATID 1111 <-PAN(グループ)ID
ATDH 0000
ATDL 0002 <-相手のID
ATMY 0001 <-自分のID
ATAP 2    <-APIモードの設定

エンドデバイス（クライアント）側
ATID 1111 <-PAN(グループ)ID
ATDH 0000
ATDL 0001 <-相手のID
ATMY 0002 <-自分のID
ATD0 2    <-ピン20をアナログ入力AD0に設定
ATIT 5    <-ここで指定したサンプル数ごとに送信
ATIR 64   <-サンプリング間隔（0x64 = 100ms）

レスポンスが悪い！と思ったら…

エンドデバイス（クライアント）側
ATIT 1    <-ここで指定したサンプル数ごとに送信
ATIR 0A   <-サンプリング間隔（0x0A = 10ms）

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4.Funnel Serverを設定する †

settings.yamlを次のようにする

server:
  port: 9000

io:
  type: XBee
  com: COM3 <-ここはコーディネータをつなげているCOMポート番号を指定
  baudrate: 9600

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5.回路を組む †

回路図

大きなファイルはこちら。xio_n_v-resistor.bmp

エンドデバイス側の回路を組む際の注意点
電源電圧は必ず2.8〜3.4Vの範囲で使用→5Vを加えるとモジュールが破壊！
Vref（14番ピン）はVCC（1番ピン）に接続→A/D変換のための基準電圧

↑

6.ここでXBeeのコーディネータ・エンドデバイスとも電源を入れる †

↑

7.Funnel Serverを起動する †

以下のメッセージを確認

Funnel 008 BETA (r465)

I/Oモジュールと接続中です…
baudrate: 9600
I/Oモジュールと接続が完了しました：COM3
Configuring the XBee module...
コマンドポート：サーバの起動中…
コマンドポート：サーバが起動しました：9000
FIRMWARE VERSION: 10a5 (XBee 802.15.4)
API MODE: 2
SOURCE ADDRESS: 01
PAN ID: 1111

チェックポイント
- FIRMWARE VERSIONなどの情報が表示されているか？→されていなければATAPの結果を確認

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8.Processingを起動する †

以下のスケッチを作成。フォントはサンプルのものを流用する。

 /*
 analog in
 */

 import processing.funnel.*;

 XBee xbee;
 PFont myFont;

 void setup()
 {
   size(400,130);

   int[] moduleIDs = {2};
   xbee = new XBee(this,moduleIDs); 
 }

 void draw()
 {
   background(0);
   text("analogInput[0]: " + xbee.iomodule(2).analogPin(0).value,10,80);  
 }

↑

9.動作確認 †

可変抵抗のつまみを回すと、値が0.0から1.0で変わる。ヤフー:-D
値が震えていたりしたらエンド・デバイスの電源を切って、14番ピンに基準電圧(+3.3V)をとっているか確認すること。
XBee単体をエンドデバイスにするとどうしても電源レギュレータも用意しないといけないので配線がややこしい。

↑

ジャイロでやってみた。 †

IMU 5 DOFモジュール
http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=741

↑

1.X-CTUにてエンドデバイスのXBeeの設定をかえる。 †

ATID 1111 <-PAN(グループ)ID
ATDH 0000
ATDL 0001 <-相手のID
ATMY 0002 <-自分のID
ATIT 1    <-ここで指定したサンプル数ごとに送信
ATIR 0A   <-サンプリング間隔（0x0A = 10ms）
ATD0 2    <-ピン20をアナログ入力AD0に設定
ATD1 2    <-ピン19をアナログ入力AD0に設定
ATD2 2    <-ピン18をアナログ入力AD0に設定
ATD3 2    <-ピン17をアナログ入力AD0に設定
ATD4 2    <-ピン11(注意！)をアナログ入力AD0に設定

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2.回路を組む †

XBee単体でやってみた。
以前に比べて3.3vレギュレータと電源スイッチそして配線を整理してある。
回路図

大きなファイルはこちら。xio_imu5dof.bmp

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3.XBeeコーディネータ・エンドデバイスとも電源を入れる †

※XBeeなどの3.3vで動くモジュールには3.4v以上の電圧を与えないこと！

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4.Funnel Serverを起動する †

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5.Processingを起動する †

以下のスケッチを作成。フォントはサンプルのものを流用する。

 /**
  * SimpleScope XBee
  */

 import processing.funnel.*;

 final int kChannles = 5;  // the number of channels to display
 final int kPoints = 200;  // the number of points to display
 final int id = 2; // end device ID

 XBee xbee;
 PFont fixedWidthFont;
 float values[][];
 int index = 0;

 void setup()
 {
   size(400, 700);
   frameRate(30);

   fixedWidthFont = loadFont("CourierNewPSMT-12.vlw");

   values = new float[kChannles][kPoints];

   for (int channel = 0; channel < kChannles; channel++) {
     for (int i=0; i < kPoints; i++) {
       values[channel][i] = 0;
     }
   }

   int[] moduleIDs = { id };
   xbee = new XBee(this, moduleIDs);
 }

 final int kLeft = 35;
 final int kTop = 25;
 final int kHeight = 100;

 void draw()
 { 
   background(0);

   smooth();

   for (int channel = 0; channel < kChannles; channel ++) {
     int offset = channel * 130;

     textFont(fixedWidthFont);
     textSize(12);
     text("analogInput(" + channel + ")", kLeft - 24, kTop - 8 + offset);
     text("1.0", kLeft - 24, kTop + 8 + offset);
     text("0.0", kLeft - 24, kTop + kHeight + offset);
     text("val: " + xbee.iomodule(id).port(channel).value, kLeft + kPoints + 8, kTop + 8 + offset);
     text("max: " + xbee.iomodule(id).port(channel).maximum, kLeft + kPoints + 8, kTop + 20 + offset);
     text("min: " + xbee.iomodule(id).port(channel).minimum, kLeft + kPoints + 8, kTop + 32 + offset);
     text("avg: " + xbee.iomodule(id).port(channel).average, kLeft + kPoints + 8, kTop + 44 + offset);

     values[channel][index] = xbee.iomodule(id).analogPin(channel).value;

     // draw outlines
     stroke(200);
     noFill();
     beginShape();
     vertex(kLeft - 1, kTop - 1 + offset);
     vertex(kLeft + kPoints, kTop - 1 + offset);
     vertex(kLeft + kPoints, kTop + kHeight + offset);
     vertex(kLeft - 1, kTop + kHeight + offset);
     endShape(CLOSE);

     // draw the signal
     stroke(255);
     beginShape();
     for (int i = 1; i < kPoints; i++) {
       vertex(kLeft + i, kTop + kHeight - values[channel][(index + i) % kPoints] * (float)kHeight + offset);
     }
     endShape();
   }

   index = (index + 1) % kPoints;
 }

↑

6.動作確認 †

ブレッドボードを大きく動かす（ここがポイント）と、それぞの値が変わる。実際に角度を出す時は得られた値を積分する（足し合わせる）ため、小さく動かしても値の変化はそれほどない。だから向きを変えたから値が変わるということではない。今回の場合は

0 -> x-accel
1 -> y-accel
2 -> z-accel
3 -> x-rate
4 -> y-rate

で、動作を確認してみた。