2017年11月16日

RFID機能付きEEPROM

今回はSTから販売されている面白い機能を持ったEEPROMを紹介します。
その名も「Dual Interface EEPROM」。


EEPROMは数kB〜数MBなどのちょっとしたデータ保持する際に使用するメモリです。
何かしらの設定データやパラメータ、管理番号などを保持するためによく使用します。


STから販売されている「Dual Interface EEPROM」は
一般的なEEPROMのI2Cインタフェースに加えて、
RFIDのアンテナ端子も付いています。


つまり、EEPROMにI2CとRFIDの2つの通信で内部のデータにアクセスできます。
更に面白いのはRFIDの通信の場合はEEPROMに電源を供給せずとも
RFIDの電波でそのままパッシブにEEPROMが動作する点です。

RFIDの電波でパッシブで動作するため、
マイコンの電源を入れなくともデータの読み書きができます。



rfid.png


評価用のボードが500円前後で販売されているため、
入手してみました。


ANT7-T-M24SR64 は NFC Forum Type 4 Tag、ISO/IEC 14443 Type Aに
対応しているM24SR64-Yを搭載しています。
大きさは親指サイズです。
そのまま自作機器に組込んでも邪魔にならないサイズ感です。


IMG_0007.JPG

姉妹品として
ANT7-T-M24LR04EはISO 15693 and ISO 18000-3 mode 1 compatibleに
対応しているM24LR04E-Rを搭載しているものもあります。



スマートフォン/タブレットとマイコンを連携させる場合は
一部、超音波(スピーカとマイク)、光(LED)を使用したものもありますが
無線LANやBluetoothなどの無線が多く、
開発規模が大きくなりがちです。

一方、今回のRFID機能付きEEPROMはマイコンからは単なるEEPROMで
スマートフォン/タブレット側からは単なるRFIDカードなので
相互に容易にスマートフォン/タブレットとマイコンを連携が可能です。


また、スマートフォンやタブレット側のRFIDの技適などの認可は当然必要ですが、
今回のRFID機能付きEEPROMはパッシブ動作なので
アンテナを基板上に自作しても技適やFCCの認可は不要です。


ちゃんとSTのサイトでアンテナ設計方法についても説明があるので、
各自で設計できるようになっています。



例えばスマートフォンからマイコン機器の設定を変更したり、
マイコン機器のデータの読み出しをしたりなどが簡単に実現できそうです。


今回のRFID機能付きEEPROMは最大8kBで
データをガシガシ読み書きするとなると相互にハンドシェイクしながら
何度もデータを書き換えて分けて通信する必要があります。
1MB版が欲しいのが本音です笑

ラベル:STM32 IoT 部品
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2017年10月20日

USBホストコントローラ

今回はUSBホストコントローラのチップを紹介します。

STM32マイコンのF4以上では
USBホストコントローラ機能があります。

USBホストコントローラ機能を使用するとマイコンをPCとして
USBデバイスから認識させ、USBデバイスを操作することが可能です。

たとえば、
・マイコンにUSBキーボードを接続してキー入力をする
・マイコンにUSBメモリを接続して、データを書き込んだり、読み込んだりする
などです。


STM32で用意されているCubeMXでは
キーボードやマウス、UBSメモリなどのホストコントローラの設定が可能です。

しかし、上記以外のデバイスや2つUSBを接続したい場合、
ホストコントローラ機能のないマイコンの場合などがあります。


その時に便利なコントローラがVinCulumです。

VinCulum.JPG

上が評価用のVinculum2DPI2です。

サンプルプログラムが多く用意されており、
簡単にホストデバイスを認識させることが可能です。
上記のVinculum2DPI2は2つのUSBデバイスを接続することが可能です。

例えば、マイコンからVinculumへUartなどで
データを送るとUSBメモリに書き込めるという感じです。

チップ自体は500円前後なので、
安いとは言えませんが、
ホストコントローラ付きのハイエンドマイコンを使わずに
簡単にホストコントローラを実現できるという意味では安いと思います。


また今度、試食してみたいと思います。
ラベル:部品
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2017年10月08日

イーサネットモジュール

今回は簡単にイーサネット通信できるモジュールを紹介します。

STM32マイコンでは内蔵のイーサネットも使用可能ですが、
メモリや割り込み処理など多くのリソースを要します。

今回紹介するW5500モジュール
SPIで外付けで簡単にイーサネットが実現できるモジュールです。

LANポートとW5500チップが一体になったモジュールです。

IMG_0001.JPG


W5500チップ自体に32kBバッファも内蔵されています。
最大8ソケットまで対応しています。

また、単にTCP、UDPだけでなく、
DHCP client、DNS client、FTP client、FTP server、SNMP agent/trap、
SNTP client、TFTP client、HTTP serverの他に
MQTT Clientまで対応しています。

MQTTまで対応しているとは驚きです。
ライブラリもこちらで公開されています。
Arduino版はこちら


イーサネットを使用する=raspberryPIを使う
という以外の有力な選択肢となりそうです。
簡単という意味ではraspberryPIに劣りますが、
SDカード耐久性やOS起動時間など考えると、
メリットは大きいと思います。



ただ、W5500の他にW5100、W5200など姉妹品があり、
W5500はちょっと癖があるようなので、
今後、STM32マイコンで実際に使用して評価してみたいと思います。

他の注意点としては
モジュールによってMACアドレスが付属していないものがあるようです。
その場合はMACアドレスEEPROM等を購入して、
MACアドレスを入手してから使用する必要があります。
ラベル:部品 IoT
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2017年09月04日

直交エンコーダ読込(Quadrature encoder)

今回はSTM32マイコンで直交エンコーダを読み込む方法をご紹介します。



秋月で販売しているロータリーエンコーダを使用しました。
1kΩより大きい抵抗ではインピーダンスが大きすぎるようで
330Ωでプルアップすると読み込めました。

CubeMXの設定は下記の通りです。

Combined ChannelsをEncoder Modeに設定すると
A相、B相を接続するポートが自動的に割り当てられます。

tim-encoder.jpg



詳細設定は次の通りです。
Periodに設定した値までカウントすると0にリセットされます。
また、EncoderModeをTI1とTI2に設定することで
4逓倍となります。

この設定の場合、
今回のエンコーダは1回転24パルスですが、
4逓倍で1回転96パルスとなります。


tim-encoder2.jpg


CubeMXで自動で生成されたコードから下記のコードを追加しました。



 HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
  printf("Initialized Success!!\n");

  while (1)
  {
    HAL_Delay(300);
    int8_t uwDirection = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htim3);
    uint16_t cnt=TIM3->CNT;//htim3.Init.Period;
    printf("CNT:%d, Drc:%d \n",cnt,uwDirection);
  }

__HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN関数で回転方向を取得できます。
エンコーダの値はTIM3->CNTで取得します。


実際にコードを実行してエンコーダを回転させてみました。

result.jpg


実際のロボットなどの位置取得では、
1回転で0に戻ると制御できないため、
0で割り込みを発生させて繰り上がり、繰り下がり処理等を行うのが一般的です。

また、他にチャタリング防止等のフィルタ機能もあるようなので、
必要に応じて使ってみると良いと思いました。



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2017年08月16日

OpenMV試食

今回は単体で画像認識等の処理が可能な
OpenMVという部品を紹介します。

通常は画像処理はraspberryPIやBeagleboneなど
ARMでもAシリーズとOpenCVが動くOS上で処理を行うことが一般的です。

ただ、OSを積むとOSのバージョンによる差や電源断によるシステムイメージ破壊など
色々考えることが増えて大変です。

OpenMVはSTM32F7マイコンにmicroPythonを組込んで、
組込マイコン単体で処理できるデバイスです。

他のマイコンに組込んで画像処理を行うことができます。

スイッチサイエンスでも扱い始めたようですが、
それより1か月前にロボットショップで発注したものが届いたため、
ちょっと試食した様子を紹介します。


まずはUSBをPCへ繋ぐ前に
開発環境をインストールします。
QTベースのソフトでなかなか良くできています。
インストールと一緒にドライバもインストールされます。

USBを接続するとカメラ横のLEDが眩しく点灯します。

openmv-photo.JPG



ただ、ソフトを起動して、左下の接続ボタンを押しても
ソフト上でOpenMV本体を操作できない不具合がありました。


良く見るとソフトウェアの右下に「Firmware out of date」と表示されており、
クリックして内部ファームのバージョンを更新するとしっかり認識できました。

openmv.jpg

最初はフォーカスがずれているため、
レンズを外に出す方向にひたすら回してピントを調整します。
調整できると右上にOpenMVのカメラで撮影したLEDのリングが映りました。

ということでポイントはまずはファームのアップデートということのようです。

ラベル:部品
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