WR03

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ロボット間で無線通信をしたいが、マイコンで通信を扱うプログラムを作るのは難しそう。という場合は、センサーの値を無線で共有することができます。
センサー値を共有すると、もう1台のロボットに付いているセンサーを見ることができるので、例えばサッカーでボールの光を強く受光している1台がボールに近いので攻撃に回るといったチームプレイができるようになります。
この方法ならセンサーを読んで制御する今までのプログラムの作り方でロボットを制御できます。

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構成は、無線モニター基板WR03と無線モジュール基板WR06と無線通信モジュールをそれぞれのロボットに取り付けセンサー電圧信号を入出力します。

WR06R WR06R写真
WR03M WR03M写真
WR03L WR03L写真
WR03Mは電源4∼5V用、WR03Lは電源3.3V用です。
◆改良のため基板や部品の形状が変わることがあります

無線通信にはロボカップジュニアで機体間通信での使用が許可されている Bluetooth(ブルートゥース)規格クラス2を用います。これで無線通信を理解していくとマイコンで通信を扱うプログラムに発展することができます。

超音波距離センサなどの電圧信号ではないセンサやI²Cデジタル信号の場合はマイコン間通信で扱います。

仕様

センサー電圧信号の値入力2点,出力2点を双方向で無線伝送する。
無線通信モジュールは次の Bluetooth Class2 モジュールに対応
マイクロチップ (Roving Networks) RN42XV または同等品
無線通信モジュールのシリアル・ポート・プロファイル(SPP)を利用。調歩同期式シリアル通信で接続。
速度:115200bit/s, データ長:8bit, パリティ:なし, ストップビット:1bit, ハンドシェイク:なし
「マイコン間通信」の場合は上記と無関係にシリアル信号をデジタル信号そのまま中継する。
電源は、
WR03L+WR06R: ロボットから3.3Vの供給を受ける。
WR03M+WR06R: ロボットから4∼5Vの供給を受ける。3.3Vを無線通信モジュールに供給する回路を内蔵する。
寸法: 50mm×50mm 高さ約32mm

WR03L,WR03M
[WR06外形図]

WR06R

使い方

下から、無線モニター基板、無線モジュール基板、無線通信モジュールの順に重ね合わせます。

ロボットのセンサーとコントローラーとの間を中継する形で配線して、電源とセンサー信号をWR03L/Mに入力します。中継ができるように内部で並列につながっている2端子で1組になっています。
WR06Rからの出力信号をコントローラーのセンサ入力に配線します。 [センサー間通信配線]
初めはこの下の「キットの組み立て」→「2台のロボットでセンサ間通信を確認」を見て始めてください。

組み込み方に合わせて、各基板の信号端子には、電線を直接はんだづけするか、取り付け場所に合う 2.5mmまたは2.54mmピッチのコネクタを付けてください。コネクタは製品に含みません。

2つのセンサのアナログ信号を合成して1つの信号にする回路もあります。関連する2つのセンサ信号をまとめることができます。
電圧加算回路 WR01A
電圧減算回路 WR01D
最大最小電圧回路 WR01M

上下の基板をずれて差し込む事故を防止するにはねじ穴を利用して位置決めピンをつける方法があります。

キットの組み立て

WR03L/M,WR06Rの組み立て手順です。 WR07Rの組み立て説明も参考にしてください。

必要な工具類

はんだづけの道具。はんだごて,はんだ,こて台など。
ニッパー、ラジオペンチなど。
ロボットと接続するケーブル,コネクタ。
テスター

部品を準備する

説明書の部品表に対応させて部品を置いて部品を確かめる。

基板に部品を付ける

説明書を見ながら部品をはんだづけしていきます。
背の低い部品からはんだづけしていく。
参考資料»はんだづけをうまくするには

抵抗を付ける

部品表と印刷表示に合わせて付ける。抵抗値をまちがえないように。抵抗に極性はないが、カラーコードの向きをそろえると後で確認しやすい。

DIPスイッチを付ける(WR03M)

印刷表示と本体の数字を合わせる。
始めに角の2点をはんだづけして、かたむいたり,浮いたりしていれば修正してから残りをはんだづけする。全部はんだづけしてからおかしいことに気がついても修正できないので確かめながら。

制御ICを付ける(WR03L,WR03M)

向きに注意。印刷表示と制御ICの半丸の印を合わせる。
新品のICは足が少し広がっているので、ていねいに足の向きを穴に合わせて入れる。
始めに角の2点をはんだづけして、かたむいたり,浮いたりしていれば修正してから残りをはんだづけする。全部はんだづけしてからおかしいことに気がついても修正できないので確かめながら。

セラミックコンデンサを付ける

セラミックコンデンサは極性なし。印刷表示に合わせて付ける。コンデンサの穴は3つあり、2つはつながっているので、ピン間隔に合う穴を使う。

アルミ電解コンデンサを付ける(WR03L,WR03M)

印刷表示に合わせて付ける。電解コンデンサは極性あり。足の長い方が+極、本体に-表示があるのが-極。
基板には+極の穴が2つありつながっている。どちらかピン間隔に合う穴を使う。
基板を重ね合わせるため、部品の高さに制限があるので、寝かせて付ける。

定電圧ICを付ける(WR03M)、短絡線を付ける(WR03L)

5V電源版に定電圧ICがある。同じ形の部品を付ける位置が2つあるので説明書をよく見る。印刷表示に向きを合わせて付ける。
3.3V電源版には定電圧ICはなく、代わりに短絡する所が1か所ある。

モジュールソケット(WR06R)、ピンヘッダ、ピンソケット、ジャンパピン(WR03L) を付ける

ピンとソケットの付ける位置は説明書をよく見る。 WR06Rは裏側に付ける部品があるので説明書をよく見る。
始めに1～2点はんだづけして、かたむいたり,浮いたりしていれば修正してから残りをはんだづけする。全部はんだづけしてからでは修正できない。
WR03とWR06をつなぐピンヘッダ,ソケットは、2枚の基板を重ねた状態ではんだづけするとうまくできる。

確認して完成

ここまでできたら、もう一度よく見てはんだづけと付けた部品の再確認をする。まちがいがあれば、電源を入れると部品をこわすことがあるので、電源を入れる前によく点検する。

はんだづけ忘れがないか、はんだブリッジがないか、はんだくずが残っていないか。部品の足どうしが接触していないか。
部品が正しい位置に、正しい向きについているか。

まちがいの多くの原因は「思い込み」です。少し休憩をして、作った物と部品表・回路図・このHPの説明文をもう一度見くらべましょう。
資料は十分に正確であるように書いていますが、もし資料に不備やわかりにくい点があればお知らせください。以後改善します。

電源回路を確認する

無線通信モジュールを付ける前に、ロボットとセンサーケーブルでつないで電源を供給し WR06R基板上のテストポイント[GND][VCC]間の電圧が約3.3Vになっていることを確かめる。
センサーケーブルでつなぐのは WR03L/M,WR06R P1∼P4 どれでもよい。

電源を切り、無線通信モジュールを向きに注意して差し込みます。

無線表示器WR07Rがある場合は、組み立て後のロボット搭載側無線接続確認ができます。

2台のロボットでセンサ間通信を確認する場合

WR03L/Mの機能設定で、1台を「センサ間通信親機」に、他の1台を「センサ間通信子機」に設定します。

それぞれのロボットのWR03L/Mセンサ入力にセンサーをつなぎます。また、WR06Rアナログ出力をコントローラのセンサー入力につなぎます。 [センサー間通信確認]
それぞれのロボットでセンサーモニターができるようにします。

電源を入れてしばらくすると無線で接続され、接続LEDが点灯します。
センサーをモニターすると互いにもう一方の機体のセンサー値が見えることを確かめます。

ロボット1台と無線表示器WR07Rを使いセンサ間通信を確認する場合

WR03L/Mを「センサ間通信子機」に設定します。 WR07Rの機能設定を「センサ間通信模擬親機」に設定します。

ロボット側のWR06Rアナログ出力2本をそれぞれWR03L/Mセンサ入力2本に折り返し接続します。 WR03L/M,WR06Rに電源を供給するため空いた端子にロボットからセンサーケーブルをつなぎます。

電源を入れてしばらくすると無線で接続され、接続LEDが点灯します。
表示器から送った信号がロボットから返信されるため送信値が変化すると受信値も変化することを確かめます。
[センサー間通信確認] 表示器の表示内容については表示器付属の説明書を見てください。

完成!

使い方に合わせて、説明書を見て機能設定スイッチを設定して使ってください。