▼ロボゼロBluetooth拡張

▼Bluetooth(ブルートゥース)

ロボゼロ無線アダプタのREV-1が壊れてしまったので、
ちょっとロボゼロ対応ブルートゥースについて調べてみました

Bluetoothは、2.4GHzの周波数帯を79にわけて最大24Mbpsでやり取りする近距離デジタル無線通信規格
モジュール単体で“審査”に通っているため小型で軽量
メジャーな通信方式のため為、ロボットイベントで使用不可となるケースは考えにくくリスクの小さい無線方式
解像度と色とレートを落とせば、『ロボでサバゲ』などで“動画送信”ができる可能性もある?



▼ニナガワ様より『ロボゼロ⇔Bluetoothゲームパッドの実例』を教えて頂きました(動画はmicono氏による)




ロボゼロ神“micono”氏のサイトで詳細あります→【コチラ】

サイトに書いてあることがムズカシイのですが、シロウトなりに要約すると(多分)こんな感じ?です

① USB“Bluetooth”レシーバーという製品がある(←小型で安価)
② USBコネクタのついた“3.3V小型のマイコン基板”が市販されている←(これがキモです)
③ “Bluetooth”レシーバーを差し込み、マイコン基板のファームウェアを書き換えるとBluetooth”モジュールとなる
④ ③に自作の降圧(5.0V→3.3V)回路を組むことで、ロボゼロと接続可能に
⑤ ♪何ということでしょう!匠が作ったのは『REV-1』の機能を持った“Bluetooth無線コントローラアダプタ”だったのです
 
・・・多分こんな感じです(シロウト認識なので間違えている可能性アリ)


▼ロボゼロで使えそうな“Bluetooth”モジュール

探すと他にも“Bluetooth”モジュールありますが、micono氏考案のSBDBT改を上回るものはなさそうです


▼写真 ▼製品 周波数 規格 備考 価格
20120912-01-SBDBT.jpg PIC24FJ64GB004

小型マイコン基板

SBDBT
micono氏考案の方法で使用します
2.4GHz Bluetooth 別途USBにBluetoothレシーバが必要

※3.3V仕様なので、降圧回路を自作する必要あり

※ファームウェア書換のためPICkit3が必要
\2980

+USBBluetoothレシーバ

+Bluetoothゲームパッド
20120912-02-PGB-001.jpg PGB-001

→ろぼとま
→amazon
2.4GHz ※不明 ロボゼロを無線化できるアダプタ
【検証】

コントローラはLogicool Wireless Gamepad F710指定
※イベント参加時は要確認
\8400

+ロジクールゲームパッド
20120912-03-BlueMaster.jpg BlueMaster
【浅草ギ研】


→楽天
→ヤフ
2.4GHz Bluetooth データ通信用Bluetooth無線モジュール

デフォルトでゲームコントローラが使えるかは不明
\12600

+Bluetoothゲームパッド
20120913-06-RBT-001.jpg RBT-001
【Robotech】

→楽天
→ヤフー
→amazon
2.4GHz Bluetooth Bluetoothシリアル通信モジュール
デフォルトでゲームコントローラが使えるかは不明
3.0V仕様なので自作降圧回路が必要
\4730
+Bluetoothゲームパッド
20120912-04-VS-BT001.jpg VS-BT001
【ヴィストン】

→楽天
→ヤフー
→amazon

VS-BTプログラマ
【ヴィストン】

→楽天
→ヤフーV
→amazon
2.4GHz Bluetooth Bluetooth シリアル通信モジュール
デフォルトでゲームコントローラが使えるかは不明
更にVS-BTプログラマ\4410が必要
以前はロボゼロ対応、現在はロボゼロ未対応・・・
シロウト&教えて厨を嫌っての対応??
\8400

+Bluetoothゲームパッド
20120913-05-KTB-1.jpg KBT-1
【近藤科学】

→楽天
→ヤフー
2.4GHz Bluetooth Bluetoothモジュール

デフォルトでゲームコントローラが使えるかは不明
\12600

+Bluetoothゲームパッド



▼おすすめはmicono氏考案のSBDBT改(PIC24FJ64GB004+Bluetoothレシーバのモジュール)

今のところ、Bluetoothゲームコントローラが使えることが確認できているのは、『micono氏考案のSBDBT改』だけです
しかもこれだけコンパクトでコストパフォーマンスに優れると、これを上回るものはまず出ないと思っていいです

導入には、高いハンダスキルと高いソフトウェアスキルが必要ですが、そこは努力するしかありません
自分、今年中の導入を目標にできるとことまでやってみたいと思います
(まずは部品集めからだ~)


サーボノイドあいたん→Bluetooth化(1)SBDBT

▼PIC24FJ64GB004小型マイコン基板『SBDBT』届きました

20120917SBDBT_01.jpg
▲これでもう後戻りはできません・・・(成功する自信10%)


20120917SBDBT_02.jpg
▲印象としては“ちょっと厚め

ですが、コントロールボードの中央・・・“コの字型に展開したソケットのすきま”にすっぽり収まりそう
(逆に好都合か?)


20120917SBDBT_03.jpg
▲大きさは1円玉とほぼ同じ

これは小さい


▼PICとは
“PIC”シリーズのマイコン(マイクロコンピュータ)です(マイ・コンピュータではない)
単純な“きめられた行動”をさせるためのプログラムが書き込めます
電気製品では都合よく何度もプログラムをアップデート(書き直しが)できるマイコンが重宝されているのですが、そんな中でも個人が簡単にできるように設計されたのが“PIC”と呼ばれるマイコンです
一般人には縁のない“PIC”ですが、秋葉原ではわりとメジャーな存在で、大型のパーツショップでは必ず取り扱っています(←意外なほどに需要があります)
2,3の簡単な動作をおこなえるPICから、それらを爆発的に行い複雑な動作をおこなえるものもあります


▼PIC24FJ64GB004とは
PICの中でもかなり複雑な動作をおこなえるマイコンで、
【デジタルでない電気信号】⇔【USBのデジタル信号】とか
【音楽のアナログ情報】⇔【MP3のデジタル情報】とかができちゃうみたいです
売価は600円前後と安価ですが単体でかっても半田付けが困難なので、ふつうは“PIC24FJ64GB004がマウントされた基板”を購入するようです

▼マイコン基板
“基板”にマイコンをセットしてある基盤
マイコンから出る“端子”が小さく、人が半田付けするのは困難であるため、あらかじめ基板にセットしたものが売られています
もちろん手間がかかっているのでマイコン単体より高額です

▼SBDBT(←これがロボゼロ無線化のキモになる製品です)
ランニングエレクトロニクスから販売されているPIC24FJ64GB004小型マイコン基板で、ロボゼロBluetooth化のキモ
USBコネクタが装備されていて、USBを制御するためのプログラムを書き換えれば、
【シリアル信号】⇔【USBプリンタ用デジタル信号】
【シリアル信号】⇔【USBブルートゥース用デジタル信号】などなど様々なモジュールが完成するってスンポーです


サーボノイドあいたん→Bluetooth化(2)コントローラ+USBマイクロアダプタ

▼Bluetooth化

Bluetooth化に最低限必要なハードウェアは
①マイコン基板
②Bluetoothゲームコントローラ
③USBBluetoothアダプタ
これらを合体させて“ロボゼロBluetoothモジュール”を作ります

今日、②Bluetoothゲームコントローラと③USBBluetoothアダプタが届きました


20120921コントローラ_01
▲amazonで購入
送料無料が決手になりました


20120921コントローラ_02
▲おおおおお、ピンクかわええ


20120921コントローラ_03
▲[R2]と[L2]が微妙です

引きシロが大きく、引き幅をアナログ検出するのではないかと思うくらい深く引けます・・・


▼アナログとは?

自分はゲームをあまりする方ではないのでよくわからなかったのですが、
一般的なプレステ以降ゲームコントローラは、手前に2本のジョイスティックが立ってます
このジョイスティックは、傾きの大きさを検出できるような仕組みになってます
他のボタンがON-OFFの検出しか出来ないのに対して、このスティックはON⇔OFFの間を細かく検出でけいることから(デジタルっぽいON/OFFに対して)アナログと呼ぶようになっているようです

20120922ブルートゥース化_01
▲iBUFFLO 4.0+EDR/LE

micono氏の実証モデルです
玉数が少ないのか、どこの通販サイトでも在庫があるというわけではなさそうです

Bluetoothには複数のバージョンがあるらしく、この“4.0”というのはそれです
通販や量販店などでみられるUSBBluetoothアダプタは、このバージョンが低位の事が多いので注意が必要です
ちなみに、この“4.0”は(“3.0”比較で)消費電力が半分以下になっているようで、バッテリー駆動のロボットなどにはおあつらえ向きです


明日コネクタなどを物色しに秋葉原に出撃します

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(3)部品調達

▼秋葉原で部品調達

アキバのめいどしゃん達も運動会の季節
みんな体操服姿でした!!

・・・を期待したのですが、路上のビラ配りのおねえちゃん達は合いも変わらずメイド服でした
せっかく四季のある日本なのですから、きっちりやってもらいたいものです(ぷんぷん)


▼買い物リストよかったらどうぞ(名前がわからないものもあるので写真付きで)
チェック 写真 部品 値段 備考
20120922ブルートゥース化_06 レギュレターセット \100 マイコンへ出力する電圧を3.3Vに落とすための部品
バラバラに買ってもOKですが、
ニーズがあるためセットになってます
20120922ブルートゥース化_04 L字型のやつ \100 すいません、名前わかりません
コントロールボードとつなぐケーブルを挿す端子になります
20120922ブルートゥース化_05 マイコンを挿すやつ \200 すいません、名前わかりません
ファームのアップデートを考えた場合、
このような取り外しができる機構が必要になります
20120922ブルートゥース化_03 ユニバーサル基板 \200 適当なものを1個
20120922ブルートゥース化_02 PICkit3 \6000 マイコンのファームを書き換えるのに必要
20120922ブルートゥース化_07 ACアダプタ※
3.3V
(中古)
\100 マイコンのファームを書き換えるのに必要
(電源装置をもっている人は不要)
バッファローの3.3Vは100円以下で見つけたら即買
20120922ブルートゥース化_08 ブレッドボード \1000 マイコンのファームを書き換えるのに必要
適当なものでOK
SBDBT(マイコン基板) ←ネット通販で
Bluetoothレシーバ ←ネット通販で
Bluetoothリモコン ←ネット通販で
半田ごて ←家にあるもので(先端を細く削る)
ハンダ ←家にあるもので
配線ケーブル LANケーブルをバラしたものを流用
※バッファローのルーターやハブが3.3Vなので、そのACアダプタがそのまま使えます
 市場での玉数が多すぎて大型リサイクルショップなどでは一度に数個みつけることもできます
 新品アルカリ単三2本分ほどの電圧が得られるので、マルチに使い道があります 


▼サーボノイドあいたんは現物合わせが基本

電気工作の経験がないので、パーツの“名称”とか“規格”とか“メーカー”を知りません
なので、電気パーツを買うときは、現物を持って“合うもの”を求めて秋葉原の電気街を漂流します
だいたい・・・

↓↑“JR高架下のごちゃっとしたところ”
↓↑信号を渡って、高架下の店の向かいの“エスカレーターのある小さな店子がたくさん入ってるビル”
↓↑“ヒロセ無線の地下”
↓↑“千石※”
↓↑“秋月”

この順を(リスト片手に)価格調査して、最後の秋月が最安の場合は、その部品を購入
後は、復路で残りを購入します
購入点数が多い場合は、昼飯代くらい浮きます

千石電商の1階の一番奥に“タタミ1畳”ほどのロボットコーナーがあります
小さいですが、内容は濃いです

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(4)仮組み

▼マイコンとBluetoothレシーバとユニバーサル基板を仮組み

大きさのイメージできなかったので、仮組みしてみました
おおむね2センチの立方体になります

20120923レギュレター3,3V化 _01
▲空間に円筒形のコンデンサなどが収納できそう

これだとシリアルコネクタ端子を含め、この体積で収まりそうです
コントロールボードのサーボコネクタが“コの字形”に迫り立っているので、
上手くこの間隙に収まりそうです

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(5)仮組み

▼作戦変更

20120923レギュレター3,3V化 _01
▲立方体はやっぱりやめ

高さがあると、ヘッドの上部まで占有してしまうので、
極力高さを抑える意味でやっぱり“マッチ箱型”にします


20120924レギュレター3,3V化 _02
▲一度ピンを抜いてUSBコネクタ側に出しました

半田ゴテで熔かしてラジオペンチでピンを引き抜きます
樹脂のブロックとは癒着(というか接着?)されてないので、先にラジペンで樹脂部分を抜いた方が作業効率がいいです
その後、ピンを裏面に半田付けします


20120924レギュレター3,3V化 _03
▲高さを7mmほど抑えられます

コンデンサなどを収納する部分がなくなったので、それらは外に出ることになります

パーツのレイアウトはこれから考えます

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(6)基板のカット

▼パーツのレイアウトを考えながら基板をカット

ユニバーサル基板には、エポキシ基板・ガラス基板の2タイプ、そしてそれぞれ両面と片面の計4種類があります
具体的な違いはわかりませんが、“エポキシ片面”を使ったときは、パーツを動かすと銅の蛇の目がはがれる現象が起きてダメでした
初心者には“ガラス両面”がいいみたいです

20120925レギュレター3,3V化 _04
▲カラス基板は硬くてカットは骨が折れます

金ノコで切断した後、ヤスリで均します
パーツレイアウトが優先なので、裏の配線が複雑になりますが、小さくするのが優先なので仕方ありません

明日、ハンダ付け

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(7)半田付け


20120926レギュレター3,3V化 _06
▲相変わらず痛いハンダ付け

まぁ初心者としてはいた仕方ないところでしょうか

20120926レギュレター3,3V化 _05
▲表はうつくしい

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(8)配線

20120927レギュレター3,3V化 _07
▲表スッキリ


20120927レギュレター3,3V化 _08
▲裏やばいことになっております

目視で配線をチェックしてるのですが、もう見ていて何が何やらw

明日、電源が3.3Vになっているかどうか、
電気のリークがおきていないかどうか、、
確認してから、マイコンを乗せてみたいと思います

サーボノイドあいたん→Bluetooth化(9)

▼電気工作は終了

20120928レギュレター3,3V化 _11
▲5.0Vで通電してみました

5.0Vの電圧は、基板内で3.3Vに変換され、SBDBTに供給されているようです
BluetoothレシーバーのLEDが点灯していて、、、うまくいっているのかなぁ~
とりあえず“装置”はこれで完成です


20120928レギュレター3,3V化 _10
▲Bluetoothモジュールの全体図

こんな感じで収まります
回路図はmicono氏考案のものをそのまま使ってます


▼Bluetooth化の認識の甘さ・・・“Bluetooth化”と“ロボゼロ”は次元が違いました

Bluetooth化を進めていく中で分ったことがあります・・・
PICkit3の使い方が全然イメージできないので、ネット上で情報収集しているのですが、
そものもこの“PICkit3”でマイコンの情報を書き換える(=ファームを書き換える)という行為は、
『SDカード内のTEXT文の内容を書き換えて上書き保存する』といったレベルのものではないようです
なんというか、“Bluetooth化”ですが、『半田付けができる』とか『オームの法則ができる』とかいうレベルではどうにもならない領域のものみたいです・・・


▼難航必至

すいません、当ブログを見てロボゼロのBluetooth化を図ろうと考えている人は期待しないで下さい
Bluetooth化長期化【確定】

▼PICkit3(4)書き換え開始②

▼プレステ3用(Bluetooth)ワイヤレスコントローラ

製品名は『デュアルショック3』
デュアルショック3はBluetoothなので、BluetoothレシーバとペアリングすることでPCで使うことも可能
ですが(デュアルショック3は)デフォルトではプレステ3用に最適化がなされているので、PCでも使えるように設定する必要があります



▼設定ソフト

フリー(無料)の“MotionJoy”というソフトを使います
どうやらソフト内での広告収入が無料のカラクリみたいで、つまりオンライン環境にないと“MotionJoy”は使えません
入手方法と使い方については“MotionJoy”でググってダウンロードするだけ
ただ、ダウンロードサイトによっては、別のダウンロードソフトをインストールを促すところが多く注意が必要です


20121004PS3コントローラ同期 _01
▲なんか出鼻をくじかれた感じがして、コントローラにヒートンを打ち込んで気分転換・・・

・・・その後、インストール完了!
“MotioninJoy_071001_signed.zip”というZIP単体でダウンロードできました


準備完了!

(ダウンロード先は、すいません、、、ブックマークし忘れました)


20121004PS3コントローラ同期 _03
▲まずはBluetoothレシーバをPCに認識させる

WindowsXP-SP3ですが、差し込むだけでOKでした


20121004PS3コントローラ同期 _02
▲5分もかからずに終了


20121004PS3コントローラ同期 _04
▲もしやと思い・・・ゲームをやってみると

まんまPCのゲームコントローラとして使えます
これはこれでいいですね
コントローラ内蔵のリポは、USBで充電できるのもいいです
もう一個つくってもいいかも

▼Bluetooth化→成功

▼Bluetoothモジュールのセットアップ

20121005ファーム書き換え_10
▲まずはケーブルを作ります


20121005ファーム書き換え_11
▲ゴゴゴゴゴゴ(;・`ω・´)

動きません・・・ファームの書き換え失敗か、、、
電源すら入りません←SBDBTのLEDが点灯しない
BluetoothレシーバのLEDも点滅しません

ここで再度“PICkit3”に接続して、
“MPLAB-X”で見るも、10/3の状態と別段変化はないのであります・・・


20121005ファーム書き換え_12
▲MPLABプログラマを起動させてみた

MPLABプログラマは、“以前”誤まって“マイクロチップ社”からダウンロードした開発ツールで、PICを直接デバッグできるツール(←つまり中をそのまま見れる)・・・・かもって思って起動させて見ました

そしたら、メニューに“インポート-HEX”があります(HEXファイルとはソースをコンパイルしたもの)
試しに、フォルダ内を見たところHEXファイルが生成されていました!
事前にHEXファイルがないことは確認してあったので、コレが新たに生成されたものだということは分ります
で、インポートしました

で、画面の中央部分に[ライト][リード]のボタンがあることに気づきます(イレーザもあります)

直感的に[ライト]を押したところ、なにやら書き込んでるような感じに・・・
[リード]を押したところ、こんどはなにやら読み込んで、中央の窓に0~Fの16進の文字列が表示されました
[イレーザ]を押したところ0~Fの16進の文字列は消えました・・・

どうやらこのモードで、直接PICに書き込んだり消したりできるみたいです

で、再度コントロールボードにセットしてみましたが、結果は同じ・・やはりダメ
・・・・で、しばらく悩んでみましたがコレを思い出しました、、、『クロスケーブル』です→20120918クロスケーブル_01

20121005ファーム書き換え_13
▲ビンゴォォォォォォォォォォォォォォ!!

電気が入り、ペアリングまでできました!!
(なんだ?初めからケーブルが原因か!?)
モーションはひとつしか作ってないのですが、(×)ボタンを押したら“正拳突き”をやってくれました!

サーボノイドあいたん、Bluetooth化成功です!



▼つぐさんありがとうございました

つぐさんの鋭いご指摘や的確なアドバイスで、最短ゴールです!
PICも開発ツールも知らない私を、なんかうまくゴールに誘導してもらった感じです
私自身は、「いったい何をやったのか自分ではよくわからない・・・」といった感じですが、まぁいいでしょう、、
つぐさん本当にありがとう御座いました(これからもよろしくお願いしますm(_ _)m)


20121005ファーム書き換え_14

ランニングエレクトロニクス様

▼ランニングエレクトロニクス様、巣晴らしい製品を有難う御座いました

まったくのドシロウトですが、なんとか導入できました
“ランニングエレクトロニクス”は“個人ディーラー”でしょうか
要望に応えてくれる小回りの利く、それでいて技術力の高いサポートに感心しています


▼こちらお礼のカードですwよかったらどうぞ
20121006ランニングエレクトロニクス_0220121006ランニングエレクトロニクス_0320121006ランニングエレクトロニクス_04


▼モデル番号
20121006ランニングエレクトロニクス_01
▲ソース

『 ・・・・・2J“A1”』、ですね
ロボゼロユーザーは多いので、混乱が起きたら大変です
確実な情報として一応写真ものせておきますね?

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