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CARBボード仕様

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Configurable Analog & RF Board 仕様
Rev1.0
Prime Systems, Inc
 各種RFモジュールを搭載可能
概要

Configurable Analog & RF Board(略称:CARB ボード)は、ARM
Cortex-M0 マイコンを制御の要とし、ソフト的に回路変更が可能な
アナログフロントエンド回路と、マイコン URAT でインタフェースする
RF モジュールを利用して、低電圧センサネットワークの構築や、
IoT 化を促進する小型マイコンボードです.

20pin仕様のXbeeモジュール(Digi社製)相当のRFモジュ
ールを搭載できます.
ZigBee、Wi-Fi、Bluetooth(2.1+EDR)対応
 小型、低消費電力

RF モジュールとして、 3 種類の通信規格に対応しています.
Zigbee、Wi-FI、Bluetooth のモジュールから選択して利用できます.
ボード外観写真では、Xbee(Zigbee)モジュールを装着していま
す.

ボードサイズ W:110 x H:54 (mm)
RFモジュールを装着してもはみ出しません.
Zigbee規格のXbeeモジュールを装着してデータ送信し
た場合、約58mA/5V以下.アイドル状態では12mA/5V
の消費電流です.
ハードウエア仕様
Smart
Analog-I/O
RF
Analog
UART
SPI
MPU
<CARB 外観 ※Xbee モジュールは製品に含んでいません>
UART
Digital-I/O
SWDIO、SWCK
<適用アプリケーション>
◆
USB
RTC
センサネットワーク
USB
SWD
SW & LED
Backup
battery
◆ ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi に対応したネットワー
クシステム構築
<CARB ボードブロック図>
特長
 ARM


Cortex-M0マイコン搭載
LPC1115/303,1 内蔵12MHzOSC動作
内蔵FlashROM 64KB、RAM 8KB
6ch 10bit-ADC(1000KSps)利用可能
無償で使える LPCXpressoにより、マイクロコントロ
ーラ・アプリケーションの開発を簡素化し、期間を
短縮できます.
“SmartAnalog300 ”搭載



1.
MPU 部
(NXP社製)
LPC1115/303,1 (NXP ARM Cortex-M0)
<主機能>
SPI により SmartAnalog を制御し、6ch 分のアナログ信号を収
集できます.収集したデータは、UART により通信制御する RF
で転送します.
また、MPU の一部のポートは GPIO や SPI、I2C として利用す
ることができ、これら 19 本の I./O ピンはデジタル I/O として
30pin コネクタに収容しています.
(ルネサステクノロジー製)
最大3個のセンサを直結可能
無償の設計ツールが利用できるので、アナログ回路初
心者でも安心して使えます.
動作中の設定変更が可能です.
<マイコンデバッグ>
ARM シリアルワイヤデバッグ仕様に準拠した 10pin コネクタと、
ピンヘッダ(1 列 5pin)を用意しています.LPC Link2 などのデ
バッガを接続して利用できます.
1
Configurable Analog & RF Board 仕様
Rev1.0
Prime Systems, Inc
デバッグ時、マイコン UART を USB に切り換えて運用すること
で、PC のターミナルが利用できます.
の LPF と HPF、汎用 AMP 2 個、内蔵温度センサがあります.
マイコンから SPI により SmartAnalogIC の各レジスタを制御す
ることで、回路の設定・変更が簡単に行えます.
<マイコン動作速度>
内蔵 OSC(12MHz)を使用しているので、内蔵 PLL を使用して
Max.48MHz で動作します. また、外部 Xtal(1MHz~25MHz)
を実装して任意のクロック周波数を実現することもできます.
アナログ信号の入力範囲は 0~3.3V です.
※書き込むレジスタは揮発性なので、電源投入時に必ず 1 回
書き込みが必要です.
<マイコン開発環境>
ARM Cortex-M0 対応のコンパイラをご用意下さい.
サ ン プ ル プ ロ グ ラ ム と し て 、 NXP 社 の 無 償 開 発 ツ ー ル
LPCXpresso をダウンロードして利用できます.
デバッガは、LPC1115 や LPC1114 評価ボードを LPC Link2 と
して利用できます. マイコンの FlashROM への書き込みには、
USB(UART)経由で利用できる『Flash Magic』が NXP 社からリ
リースされています.
コンフィギュラブル
AMP
MPU ADC1
20pinConn
2.
USB インタフェース (仮想 COM ポート)
MPU ADC2
FT234XD (FTDI)
USB2.0(Full Speed)に準拠した USB-UART 変換 IC です.
LPF
HPF
<主機能>
PC やスマートフォンのターミナルを使って、RF モジュールの
設定や、マイコンデバッグ時のデータ通信等を行います.
また、ボードへの給電ポートとしての利用ができ、その際、ジ
ャンパピン設定により FT234XD への給電を停止できます.
MPU-Rx
2
3
RF モジュール
1
USB
MPU ADC7
温度センサ
<SmartAnalog の開発>
ルネサス社の Web サイトには、SmartAnalog 用シミュレータが
あります.使用するセンサを選択してチップ内の自動配線を
行うと、シミュレーション結果をグラフで参照できます.同時に
SmartAnalogIC のレジスタ設定データを得ることができます.
Web シミュレータ(Renesas VA)
http://japan.renesas.com/products/smart_analog/sub/s
mart_analog_renesas_va.jsp
シミュレータで得られたレジスタ設定ファイルを、別のアナログ
設計ツール(SA-Designer)にインポートすると、マイコンで設
定するための C ソースコードを自動生成します.
SmartAnalog のレジスタ設定順序には決まりがあるので、この
ツールが出力するレジスタ設定順を守ることをお勧めします.
SA-Designer
http://japan.renesas.com/products/tools/smart_analog_t
ools/sa_designer/downloads.jsp
このジャンパピンが 2 カ所(Tx と Rx)あり、それぞれジャンパソ
ケットで切り換えて運用します.
たとえば、PC から RF モジュールを設定する場合、1-3 をショ
ートします. マイコンから RF モジュールを制御する場合には
3-4 ショートです.
3.
MPU ADC6
汎用 AMP
<UART 経路選択>
ジャンパピン設定により、マイコンまたは RF モジュールとの接
続を切り換えます.
4
MPU _ADC3
20pinConn
<デバイスドライバ>
Windows の場合、デバイスドライバは自動でインストールされ
ま す . Andorid の 場 合 は 、 GooglePlay か ら FTDI UART
Terminal をダウンロードして利用できます(Andorid 3.2 以上で
動作確認済みです).
MPU-Tx
MPU ADC0
製品出荷時、3ch のコンフィギュラブルアンプ・ゲインを 2 に設
定し、内蔵温度センサデータを読み出せるようにマイコンソフ
トをプログラム済みです.
SmartAnalog (アナログフロントエンド回路 IC)
4.
RAA730300(ルネサステクノロジー)
コンフィギュラブルアンプを 3ch 装備したデバイスです.センサ
を最大 3 個接続できます.この他、スイッチトキャパシタ方式
RTC(リアルタイムクロック)
RTC-8564JE(セイコーエプソン)
マイコンから I2C 制御します.同時に、30pin コネクタのデジタ
2
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5.
ル-I/O コネクタにも接続が可能で、ボード外部の I2C ペリフェ
ラルもマイコンから制御ができます.
ボード電源仕様
バックアップ電池に CR1220(3.0V)を装着すると設定値を保持
できます.RTC-IC の非アクセス時の消費電流は約 0.3uA で
す.
電源電圧
単一 5.0V (±10%) 給電
2 極コネクタから給電 または USB バス給電.
RF モジュール
Digi 社の Xbee モジュール(20pin)
相当を装着できます.
給電が 10V を超えるとボードが破損しますので、直流安定化電源
等を利用する場合に注意してください.
左図の灰色コネクタ・エリアに装
着します.
Xbee モ ジ ュ ー ル 以 外 で は 、
Microchip 社の RN42 モジュール
(Bluetooth)を装着できます.
電源コネクタは、JST 社 S2B-EH(LF)(SN)を採用しています.最大定
格電流は 4A です.この端子台コネクタに接続するには、ハウジン
グ(HER-2)と圧着端子(SHE-001T-P0.6)が必要です.製品にはハ
ウジング 1 個と圧着端子 3 個を添付します.
ボード消費電流
1. Xbee(zigbee)装着、アナログ収集・データ送信時;
Typ. 58 mA
2. Xbee(zigbee)装着、データ受信時;
Typ. 30 mA
3. Xbee(zigbee)装着、データ送受信無し;
Typ. 12 mA
4. RN42(Bluetooth)装着、アナログ収集・データ送信時;
Typ. 50 mA
5. RN42(Bluetooth)装着、データ受信時;
Typ. 40 mA
X
<装着できるモジュール>

Xbee(20pin タイプ)

RN42 モジュール
Zigbee または Wi-Fi
Bluetooth(2.1+EDR)
<スマホと Bluetooth>
GooglePlay から BlueTerm をダウンロードして利用できます.
このアプリで、スマホと Bluetooth 接続し、一般的なターミナル
操作が可能になります.ボードを 1 台で利用する場合は
Bluetooth が便利です.
※スマホ本体が Bluetooth2.1+EDR に対応している必要があ
ります.
製品モデル構成
製品発注コード
6.
外部接続用コネクタ(アナログ I/O)
CARB-M0 標準在庫 (※RFモジュールは別売です.)
添付品
 USB ケーブル(1.0m) 1 本、
電源コネクタ部品、データCD-ROM 1枚
SmartAnalog のアナログ信号ポートを 20 ピンコネクタ 2 個に
収容しています.センサ信号を接続する他、SmartAnalog 内
で生成した DAC 出力や、外部からの Ref 電源入力、LDO
(1.8V~3.1V/15mA)出力ができます.
7.
お問い合わせ
開発製造販売元
外部接続用コネクタ (デジタル I/O)
有限会社プライムシステムズ
マイコン GPIO19 本を 30pin コネクタに収容しています.I2C や
SPI としても利用可能です.
8.
TEL:0266-70-1171 FAX:0266-70-1172
表示器、スイッチ
マイコン GPIO に接続しています.
タクトスイッチ 1 個、4 極ディップスイッチ 1 個、2 色 LED(赤/
緑)1 個があります.
E-mail:
[email protected]
オフィシャルサイト
http://www.prime-sys.co.jp
技術サポートサイト
http://www.smartusb.info
当社の製品は部品を除きすべて国内製造品です.
Xbee( Zigbee) モジュールを装着した場合、 SLEEP、LINK、
RSSI の信号表示を緑LEDで表示します.
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