(13)XBee(XBee library)

概要

• XBee用の制御ライブラリです。
• ２つの付録基板を活用します。
• トランジスタ技術2014年２月号の付録基板(実験基板)
• トランジスタ技術2014年３月号の付録基板(トラ技mbed)
• 実験基板は表示機として使用します。LPC810は外しておきます。

仕様(spec.)

• XBee Series2のAPIモード用の制御ライブラリです。
• わかりやすく使いやすいライブラリを目指しました。
• コーディネータのファームウェアはCoodinator APIです。
• エンドデバイスのファームウェアはEnd Device APIです。スリープ・モードでPINスリープを有効にしておきます。
• デフォルトの通信速度は9600です。(変更可能)
• 通信条件は8,n,1です。
• 仕様は予告なく変更されることがあります。

事前準備

• コーディネータにはCoodinator APIファームウェアを書き込んでおきます。
• エンドデバイスにはEnd Device APIファームウェアを書き込んでおきます。
• エンドデバイスのみPINスリープをパラメータで有効にしておきます。
• PINスリープモードの場合、SLEEP_RQ=H指定でスリープ、SLEEP_RQ=L指定で起床を制御できます。
• エンドデバイスのスリープモードは1:PINスリープあるいは5:サイクリック・スリープ＋PINスリープに設定します。
• XCTUでファームウェアを書き換えます。
• 「超お手軽無線モジュールXBee」が参考になります。
• http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/534/Default.aspx

動作原理(method)

• XBeeをシリアル通信(UART)経由で制御します。
• リモート側をコントロールする必要があるため、ATモードは使用できません。
• APIモードのフレーム送受信を行います。
• フレームの解析を容易にするため、共用体を利用します。
• FrameTypeからどの構造体を利用すればよいか判断します。
• 受信は割り込みを利用し、取りこぼしを防止します。
• 9600bpsとは１バイトを送受信するために約1ms必要です。待ち時間の目安にしてください。
• XBeeはフレームをデフォルトで最大83バイトのパケットに分割します。そのためフレームを83バイト以下にすることが望まれます。
• 送受信バッファーサイズはそれぞれ256バイトです。超えないようにしてください。
• 受信バッファーには複数のフレームが格納されることがあります。
• 次のフレーム解析するためにフレームを移動する関数を利用します。

テキスト送受信のハンドシェイク

• フレームの送受信方法です。
• 動作確認のためのループバック設定時の動作です。
• ACKは受信確認です。
• NACKを指定することもできます。この場合、ACKはありません。

ローカル・コマンドのハンドシェイク

• フレームの送受信方法です。
• ACKはコマンド受付確認です。コマンド応答データを含みます。
• NACKを指定することもできます。この場合、ACKはありません。

リモート・コマンドのハンドシェイク

• フレームの送受信方法です。
• ACKはコマンド受付確認です。コマンド応答データを含みます。
• NACKを指定することもできます。この場合、ACKはありません。

自動サンプリングのハンドシェイク

• フレームの送受信方法です。
• 自動サンプリングによるデータの送受信方法です。
• ACKはデジタル入力とアナログ入力のデータを含みます。
• Digital IO Change Detectionパラメータを設定するとデジタル入力変化があったとき送信します。
• IO Sampling Rateパラメータを設定すると定期的にデジタル入力、アナログ入力を送信します。

XBee関数

• TARGET0はアドレス、例0x0013A20000000000ULL
• ATコマンドのパラメータ部は文字数によってバイト数が決まります。"5","05"なら１バイトです。最大4バイトまで可能です。
• ATコマンドによってパラメータ部のバイト数は異なります。パラメータ部は16進数です。不正な数値の場合0とみなされます。
• ATコマンド部は大文字、小文字を問いません。
• 不正なATコマンドは動作を予測できません。正しいATコマンドを指定ください。

XBeeのATコマンド形式

• ２文字のコマンド＋[パラメータ]
• パラメータを省略した場合、取得
• パラメータを指定した場合、設定
• 例、ATコマンド="P1"＋パラメータ="5"
• 意味、DIO11ピンを5:デジタル出力Hに設定します。
• 例、ATコマンド="DD"＋パラメータ="00030000"
• 意味、デバイス識別子を0x30000に設定します。
• 例、ATコマンド="IS"
• 意味、デジタル入力とアナログ入力を取得します。

受信データ

• 受信データは割り込みで自動バッファーされます。
• 受信データを共用体として解析します。
• フレーム内のFrameTypeからどの構造体を利用すればよいか判断します。
• 受信バッファーに複数のフレームが格納されることがあります。
• 次のフレームを解析するときは、フレームを移動する関数を利用します。
• 先頭のフレームのみ構造解析します。

mbedソフトウェア

• サンプルプログラムはmbed_XBeeです。
• コーディネータ(親機)用、エンドデバイス(子機)用としてコンパイルします。
• mbed_Xbee_LPC11U35_501.binを書き込みます。

トラ技mbedのプログラム書き込み方法

1. ISPボタンを押しながらRESETをON/OFFします。
2. PCにUSBストレージとして認識されます。
3. firmware.binを削除します。
4. バイナリファイルをコピーします。
5. RESETを押します。

接続

• XBeeのVccをmbedの3.3Vに接続します。
• XBeeのGNDをmbedのGNDに接続します。
• XBeeのTXをmbedのRXDに接続します。
• XBeeのRXをmbedのTXDに接続します。
• エンドデバイスのみXBeeのSLEEP_RQをmbedのP0_21に接続します。

著作権と免責事項

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