振動発電無線タグ TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)

振動発電無線タグ TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)は振動で発電するバッテリーレスの無線タグを開発するためのキットです。

TWE-LITE SWINGは省電力で動作する無線マイコンTWE-LITE(トワイライト)と振動発電デバイスを内蔵したものです。

振動させると発電するため”電池不要”で無線の電波を飛ばすことができます。

ハードウエアを拡張するための各種インターフェースを備えておりスイッチやセンサー、LED等を接続することができます。

内蔵のマイコンはソフトウエアを書き換えることにより、機能の追加や変更を行うことができます。開発環境(SDK)としてTWE-SDKが無償でお使いいただけ、アプリケーションソフトウエアのソースコードも付属しています。

すぐに動作確認が行えるようにTWE-LITEファミリー用のTWE-APPS(各種アプリ)の一つである「無線タグアプリ」があらかじめインストールされています。無線タグアプリはTWE-LITE 2525Aと共通で使用できます。サンプル使用例(ビーコン、リモコン、Lチカ等)も多数ご用意しております。詳細設定はOTA設定(Over the Air)で行えます。

キットには着脱可能な拡張ボードが1枚付属しています。電子部品を実装できるプロトタイプエリアとソフトウエアを書き込むための端子を備えています。

サイズ:48×28×15 mm(本体)
重さ:22 g(本体)
動作温度:-10~50℃
共振周波数:約5Hz
環境:RoHS 対応

製品名:TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)
製品型番:TWE-L-SWING
備考:拡張ボード(TWE-L-SWING-EX)1枚付属

製品名:TWE-LITE SWING拡張ボード
製品型番:TWE-L-SWING-EX

機能

外観

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)にはインターフェースとして12ピン(ハーフピッチ2列)の標準コネクターが付いています。本インターフェースは以下の用途に使用します。

インターフェースコネクタに接続するための拡張ボード(TWE-L-SWING-EX)をご用意しております。

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)上部にはストラップ取り付け用リングが付いています。

構造

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)はTWE-LITE(トワイライト)、振動発電機、電源制御回路で構成されています。

振動発電機で発電した電力を電源制御回路でTWE-LITE(トワイライト)が動作に適した電圧に変換し供給します。

低消費電力で動作させるための「無線タグアプリ」があらかじめインストールされています。

振動発電機

ストラップ取り付け用リングを上にして矢印の方向に軽く振ると発電します。強く振る必要はありません。

拡張ボード(TWE-L-SWING-EX)

拡張ボードはTWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)の12ピンインターフェースコネクタに接続して使用します。基板裏面に12ピンコネクターが実装されています。

以下の用途に使用します。

接続端子(CN1)

ソフトウエアの設定や書き込みを行う時に使用する端子です。1番ピンから5番ピンの割り当てはTWE-LITE R(トワイライター)の先端の5個のピンと共通になっています。書き込みの際には外部からの電源供給が必要です。7番ピンから電源を供給してください。

※ ピン番号6は欠番、ピン番号9は未接続です。

拡張コネクター(CN2)

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)と接続するための12ピン(ハーフピッチ2列)の標準コネクターです。

プロトタイプエリア

スイッチやセンサー、LED等の外部回路を構成するために使用します。

配線を容易にするために基板上にはあらかじめ以下の接続がされています。

エリア中央のGのシルクがある横方向一列はGNDにVのシルクがある横方向一列は電源に接続され電源ラインになっています。電源ラインを挟んで上下4個づつが縦方向に接続されています。

コネクタ割り当て

CN2 pin# CN1 pin# シルク 機能 TWE-LITE DIO# 説明
1 1 GND 電源グランド GND  
2 2 TX UART送信 6 シリアル出力
3 3 PRG プログラム入力 DO1 GNDに接続して起動するとプログラムモードに入る。
4 4 RX UART受信 7 シリアル入力
5 5 RST リセット入力 RST Loでリセットする。
6 7 VCC 電源 VCC 2.7〜3.6V
7 8 SC 入力1 16
  • GNDに接続して起動するとOTAが作動し後にインタラクティブモードに移行する。
  • I2Cセンサと接続する際にはSCLとして使用する。
  • 起動後にLo になる。

D0とGNDの間に可変抵抗器やセンサー等を配線をすると発電した電流がGNDに逃げてしまうので、GNDの代わりにSCに配線をしてください。

8 N/A SD 入力2 17
  • GNDに接続するとアナログ入力モード、未接続時はデジタル入力モードで起動する。
  • I2Cセンサと接続する際にはSDAとして使用する。
9 N/A D0 入力3 0
  • デジタル入力モード時はデジタル入力として使用する。
  • アナログ入力モード時はアナログ入力として使用する。
10 N/A D1 入力4 1 GNDに接続すると「無線タグアプリ」の親機と、未接続は「超簡単!TWEアプリ」の親機と通信を行う。
11 N/A C+ 蓄電デバイス接続ピン(+) N/A C+とC-間に余剰エネルギーを充電する蓄電デバイスを接続します。
12 N/A C- 蓄電デバイス接続ピン(-) N/A C+とC-間に余剰エネルギーを充電する蓄電デバイスを接続します。

インタラクティブモード(設定モード)

各種設定はインタラクティブモード(設定モード)で行います。接続端子(CN1)の8番ピンをGNDに接続した状態で7番ピンに電源を入力するとインタラクティブモードに入ります。

インタラクティブモード(共通機能の設定)

OTA設定(Over the Air)

OTAを使用すると無線経由で各種設定を行えます。接続端子(CN1)の8番ピンをGNDに接続した状態で7番ピンに電源を入力するとインタラクティブモードに入る前にOTAが起動します。但し、TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)に別途電源を接続する必要があります。

OTA設定(Over the Air)

ソフトウエアの書き込み方法

ソフトウエアの書き込みにはTWE-LITE R(トワイライター)を使用してください。TWE-LITE R(トワイライター)を接続の際に接続端子(CN1)の7番ピンから電源(2.7〜3.6V)を供給してください。

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)と TWE-LITE R(トワイライター)を下記のように結線します。

TWE-LITE R CN1
Vcc 7
RST 5
Rx 4
PG 3
Tx 2
GND 1

書き込み手順はTWE-LITE R(トワイライター)の解説をご参照ください。

TWE-LITE R(トワイライター)

親機の対応アプリ

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)は「無線タグアプリ」があらかじめインストールされています。

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)と通信する親機は「超簡単!TWEアプリ」と「無線タグアプリ」のどちらのデーター形式にも対応させることができます。どちらかを選択してください。

通信するアプリの選択はD1(入力4)で行います。D1(入力4)をGNDと接続すると「超簡単!TWEアプリ」の親機と、それ以外は「無線タグアプリ」の親機と通信を行います。

それぞれの出力形式は以下の通りです。詳細は各アプリの説明をご参照ください。

超簡単!TWEアプリの出力形式

:788115019081027AAE00800000096D00000F0000000003AE
 ^1^2^3^4^5^^^^^^^6^7^^^8^9^^^a^b^c^de1e2e3e4ef^g
 
 データフォーマット
 1: 送信元の論理デバイスID (0x78 は子機からの通知)
 2: コマンド(0x81: IO状態の通知)
 3: パケット識別子 (アプリケーションIDより生成される)
 4: プロトコルバージョン (0x01 固定)
 5: LQI値、電波強度に応じた値で 0xFF が最大、0x00 が最小
 6: 送信元の個体識別番号
 7: 宛先の論理デバイスID
 8: 未使用
 9: 未使用
 a: 電源電圧[mV]
 b: 未使用
 c: D0 の状態ビット。1がLowレベル。
 d: D0 の変更状態ビット。0x0Fで固定。
 e1: AD1の変換値。0~2000[mV]のAD値を16で割った値を格納。
 e2~e4: 未使用
 ef: AD1の補正値(LSBの2ビットが補正値)
 g: チェックサム  

無線タグアプリの出力形式

無線タグアプリの出力形式はオプションにより複数選択できます。初期設定での出力形式は以下の通りです。

::rc=80000000:lq=150:ct=0001:ed=81007BBD:id=0:ba=3330:bt=0001

データフォーマット
rc: 最初に受信したTWE-LITEのS/N(0x80000000の場合は親機自身が受信したもの)
lq: LQI
ct: 続き番号
ed: 子機のS/N
id: 子機の論理デバイスID
ba: 子機の電源電圧(mV)
bt: D0 の状態ビット

実装サンプル


デジタル入力(Lチカ)

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)を振った時に親機のデジタル出力を制御できます。

LEDやモータ等をON/OFFするリモコンとして使用できます。 詳細

アナログ入力

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)を振ったときにアナログ入力にかかっている電圧を計測し、親機のPWM出力に反映します。

LED等の明るさを変えるリモコンとして使用できます。 詳細

ビーコン

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)を振った時にどの中継機に近いかを判定できます。

人や動物、モノなど位置を推定できます。 詳細

呼び鈴

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)を振ったときにRaspberry Pi(ラズベリーパイ)から音を鳴らします。

呼び鈴やドアチャイムとして使用できます。 詳細

温度センサ(LM61)

TWE-LITE SWING(トワイライト・スウィング)を振ったときに温度を計測し親機に通知します。 詳細

紹介記事

“人も歩けば電波が飛ぶ”、無線タグ開発キット :EE Times Japan

 

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