加速度センサー内蔵無線タグ使用法 (v1.4)

まずは使ってみる

子機の組み立て

※ 動画中の TWE-2525A は初期ロットです。

TWE-LITE-2525A 基板の TWE-LITE がない面を上にします。

※ 中央部の電池パッドは長期間の運用により接点が劣化する場合があります。必要に応じて金属片を半田付けするなどの対応をお願いします。

図のように付属の電池ボックスを取り付けます。

取り付け後、基板を裏返して図の で示すところにはんだ付けを行います。

最後に、図のようにアンテナを取り付け、電池ボックスに電池 (CR2032) を挿入して完成です。必要に応じて両面テープで固定してください。

※注1 : 電池の向きには、十分にご注意ください。 逆に接続した場合、故障の原因となります。

※注2 : アンテナを接着するための両面テープは非常に強力なものを用いております。 無理に剥がすとモジュールを破損する恐れがありますので、注意してください。

親機の設定

TWE-LITE-2525Aからの信号を受信するために親機が必要です。親機に親機用の無線タグアプリを書き込んでください。(TWE-LITE-2525Aは無線タグアプリが出荷時に書き込まれています。)

パソコンとUSB接続して使用する場合は親機として MONOSTICK(モノスティック)を使用することをお勧めします。

TWE-LITE DIPを親機として用いる場合は TWE-LITE R を使用してアプリを書き込むのが便利です。

親機用のアプリは、ダウンロードしたファイルの中の "App_Tag_Parent_JN5164_X_X_X.bin"を用います。 (X_X_X はバージョン番号)

書き込み方法は下記の動画を参考にして下さい 。

親機をパソコンに接続する

親機として使用するTWE-LITEとパソコンの接続を行ったあと、パソコン側でターミナルソフトウェアを起動します。 他のターミナルソフトを用いてもかまいませんが、Windows 環境では TeraTerm の利用を推奨します。

ターミナルソフトを立ち上げたら、親機の TWE-LITE の電源を投入します。

以下のようにファームウェアのバージョンやモジュールのアドレスなどが表示されます。そして、1秒毎に数字がカウントアップされて表示されます。この状態になれば親機は正常に動作しています。

*** App_Tag (Parent) 1.04-1 ***
* App ID:67726305 Long Addr:8100280a Short Addr 080a LID 00
::ts=1
::ts=2
::ts=3

ここで何も出なかったり、文字化けするような場合は、配線やターミナルソフトの設定を見直してください。

TWE-LITE-2525A に電源を投入する

親機の出力をターミナルソフトで見ている状態で、TWE-LITE-2525A に電源を投入すると下記のような表示がされます。 5秒毎に加速度センサーの3軸の値が表示されます。この状態になれば正常に通信できています。

::ts=3
::rc=80000000:lq=120:ct=0001:ed=81013D33:id=0:ba=2870:a1=1070:a2=0549:x=0022:y=-009:z=-094
::ts=4
::ts=5
::ts=6
::ts=7
::ts=8
::rc=80000000:lq=150:ct=0002:ed=81013D33:id=0:ba=2880:a1=1235:a2=0622:x=0002:y=-008:z=-099
::ts=9

ターミナルソフトに上記のような出力がされない場合は、子機の組み立てがうまくできていない可能性があるので、 今一度ご確認ください。

TWE-LITE-2525Aの設定を変更する

親機・子機 はインタラクティブモードで細かい設定をすることができます。 本節では、TWE-LITE-2525A 固有の設定方法を解説いたします。 ここで説明されなかった設定方法は App_Tagのインタラクティブモードのページ をご覧ください。

TWE-LITE-2525Aをパソコンと接続する。

インタラクティブモードへは SET 端子を Low にして電源投入 (またはリセット) すれば移行できます。 設定を変更する際は TWE-LITE R を用います。 TWE-LITE-2525A と TWE-LITE R を下記のように結線します。 この時、電池は必ず外してから結線してください。

TWE-LITE R TWE-LITE-2525A
GND ------- SET
Vcc ------- Vcc
RST ------- RST
Rx ------- Rx
PG ------- PRG
Tx ------- Tx
GND ------- GND

実際に結線するときは下図のように配線するのがよいと思います。 下図のように配線するには テストリードジャンパーコード があると結線しやすくなります。

ターミナルソフトを立ち上げてシリアルポートを指定し、 シリアル通信の設定を「115200bps/8bit/パリティ無し/ストップビット1/フロー制御なし」にします。

設定後、TWE-LITE R の RST ボタンを押すと下記のように出力されます。 これがインタラクティブモードです。

--- CONFIG/App_Tag V1-04-1/SID=0x81013c6a/LID=0x00/RC=9186 ---
 a: set Application ID (0x67726305)
 i: set Device ID (--)
 c: set Channels (15)
 x: set Tx Power (3)
 d: set Sleep Dur (5000)
 w: set Sensor Wait Dur (0)
 m: set Sensor Mode (0x35)
 p: set Sensor Parameter (0)
 P: set Sensor Parameter2 ( )
 k: set Enc Key (0xA5A5A5A5)
 o: set Option Bits (0x00000001)
---
 S: save Configuration
 R: reset to Defaults

動作モードを変更すると TWE-LITE-2525A の振る舞いが変化します。 動作モードは7種類あります。

設定の例として、2回叩いた時(ダブルタップ)にパケットが飛ぶようにします。

インタラクティブモード中に "p" (小文字)を入力すると下記のように出力されます。

Input Sensor Parameter(-32767 - 32767):

このように表示されたら動作モード "2" (ダブルタップモード)を入力して Enter キーを押します。

その後、設定を保存するために"S" (大文字)を入力すれば設定完了です。

TWE-LITE R から TWE-LITE-2525A を取り外し、電池を挿入します。

TWE-LITE-2525A を軽く2回叩いてみてください。 初期設定とは異なり、2回叩いた時(ダブルタップ)にだけパケットが送信されるようになっているはずです。

他のモードを選択する場合も同様の操作をしてください。動作モードは0〜6までの数字で選択できます。

動作モードとパラメータの変更

動作モードは下記の7種類あります。 パラメータを変更することにより感度等を調節できます。標準値で使用する場合は設定の必要はありません。

パラメータを変更する場合はインタラクティブモード中に "P" (大文字)を入力し、パラメータ名と値を入力します。例えばダブルタップで検知するタップの速さを調節したい場合はLATの値を変更します。LAT=300と入力すると1回目のタップと2回目のタップの間が300m秒以内なら検知するようになります。複数のパラメータを設定する場合はTHT=100,LAT=200のようにカンマ( , )で区切ります。

動作モード

機能

説明

モード固有のパラメータ

0

Normal

"送信間隔の設定"で設定した間隔で送信を行うモードです。

初期値は5000ms(5秒)間隔で送信します。

 

1

Tap

TWE-LITE-2525A を軽くたたいた時に発報するモードです。

THT : タップを検出するための閾値。どれかの軸の加速度がこの閾値を超えたときにタップしたと識別します。1~15000mgで指定します。初期値は3125です。


DUR : タップを検出するための時間。加速度がTHTを超えた時間がDUR以下の時タップしたと識別します。1~150.00msで100倍した整数で指定します。初期値は938(9.38ms)です。

 

2

Double Tap

TWE-LITE-2525A を軽く2回たたいた時に発報するモードです。

THT : タップを検出するための閾値。どれかの軸の加速度がこの閾値を超えたときにタップしたと識別します。1~15000mgで指定します。初期値は3125です。


DUR : タップを検出するための時間。加速度がTHTを超えた時間がDUR以下の時タップしたと識別します。1~150.00msで100倍した整数で指定します。初期値は938(9.38ms)です。

LAT : タップを検出してから次のタップを検出し始めるまでの待ち時間。1~300msで指定します。初期値は100です。

WIN : LATから2回目のタップを検出するための時間。1~300msで指定します。初期値は250です。

 

3

Free Fall

TWE-LITE-2525A を落とした時に発報するモードです。

THF : 自由落下を検出するための閾値。加速度がこの閾値以下だったとき自由落下と識別します。1~15000mgで指定します。初期値は438です。

TIF : 自由落下を検出するための時間。加速度がTHF以下だった時間が TIF ms 経過したとき自由落下と識別します。1~1200msで指定します。初期値は225です。

 

4

Active

TWE-LITE-2525A を動かし始めたときに発報するモードです。再度発報するためには、一度動いていない状態にしてから動かすと発報します。

THA : TWE-LITE-2525A が動いていることを検出するための閾値。どれかの軸の加速度がこの閾値を超えたときに動いていると識別します。1~15000mgで指定します。初期値は2000です。

THI : 動いていないことを識別するための閾値。この閾値以下の時、動いていないと識別します。1~15000mgで指定します。 初期値は1938です。

TII : 動いていないことを識別するまでの時間。加速度がTHI以下の時間が TII s 経過したとき動いていないと識別します。1~250sで指定します。 初期値は2です。

 

5

Inactive

TWE-LITE-2525A が動いていないときに発報するモードです。

THI : 動いていないことを識別するための閾値。この閾値以下の時、動いていないと識別します。1~15000mgで指定します。 初期値は1250です。

TII : 動いていないことを識別するまでの時間。加速度がTHI以下の時間が TII s 経過したとき動いていないと識別します。1~250sで指定します。 初期値は5です。

 

6

Nekotter

ねこったーと互換性のあるモードです。アプリケーションIDとチャネルを設定すればそのまま、ねこったーとして使用することができます。

なし

設定コマンド一覧

インタラクティブモードでは、前節で説明した設定以外にも下記で示すような設定が可能です。

コマンド

機能

説明

初期値

a

アプリケーションIDの設定

同一の周波数チャネルを複数のグループで使用することが可能です。値は32ビットで設定します。

0x67726305

i

論理デバイスIDの設定

子機の論理デバイスIDを設定します。1~100までの値を設定できます。

 

c

周波数チャンネルの設定

チャネル(11~26)を選択します。 複数チャネルを指定した場合は チャネルアジリティにより電波干渉の回避に役立ちます。 最大3チャネルまで指定可能です。例えばチャネル13とチャネル22を使用する場合は13,22と入力します。

15

x

送信出力の設定

送信出力を設定します。 3が最強で2,1,0と1段階小さくなるたびに -11.5db 出力が低下します。 出力を制限し電波の有効伝達範囲を小さくしたい場合に使用します。 ただし、伝達可能距離は環境(ノイズ・遮蔽物など)に影響を受けます。 ※ 理論上の伝達距離は 6dB 出力が小さくなるたびに 1/2 になりますので、1段階小さくすることで伝達距離は約1/4になります。

3

d

送信間隔の設定

定期送信パケットの送信間隔を設定します。センサ情報の送信間隔をミリ秒で指定します。40〜65535の値で指定します。最速は40を指定した時で25Hzで送信します。

5000

w

起床後センサ情報が安定するまでの待ち時間の設定

未使用

0

m

センサの設定

子機に接続するセンサを16進数で設定できます。ここを変更すると動かなくなる恐れがあるので変更しないでください。

0x35

p

動作モードの変更

TWE-LITE-2525Aの動作の振る舞いを変更します。0~6の値で指定します。

0

P

モードごとのパラメータの設定

モードごとの閾値などの設定をします。 "THT=100"のような形式で複数種のパラメータをカンマ(,)区切りで設定できます。 適切な値に設定しないと誤動作する可能性があるので、初期値で問題ない場合には設定しないでください。

標準値

k

暗号化鍵の設定

暗号化鍵を入力します。32bitの16進数を設定します。

0xA5A5A5A5

o

オプションビットの設定

各種詳細設定ができます。

0x00000001

S

設定値の保存

設定を保存し、モジュールを再起動します。

 

R

初期値に設定を戻す

設定を初期化します。
他の操作を行わず、続けてS キーによる設定の保存を行うとセーブ領域のクリアを行います。

 

親機のUART出力

子機で得られたセンサ情報を親機の出力形式別に説明します。

標準出力形式

親機が初期設定の場合、子機からセンサ情報を受信したとき、ターミナルソフトは以下のように表示されます。

::rc=80000000:lq=126:ct=000B:ed=81013C6A:id=0:ba=2830:a1=1263:a2=0634:x=0012:y=0000:z=-001

このデータは以下のような情報が記述されています。

Simple Tag V3 形式

親機の設定をインタラクティブモードでオプションビットを0x00000020に変更することで以下のようにパソコンで処理しやすい表示形式に変更することができます。

;64;00000000;117;231;1013c6a;2880;0000;0000;1259;0629;X;0090;0007;0096;
;*1;*2      ;*3 ;*4 ;*5     ;*6  ;*7  ;*8  ;*9  ;*10 ;*11;*12;*13;*14 ;

このデータは以下のような情報が記述されています。

ダウンロード

Raspberry Pi 向けスクリプト

TWE-LITE-2525A の状態をモニタリングする Pythonスクリプトです。 本スクリプトは下記の2種類があります。

親機を Raspberry Pi と接続し、親機の出力形式を Simple Tag V3 形式に変更してご使用ください。

ライブラリのインストール

本スクリプトを使用するために ソフトと Python のライブラリをインストールします。 インストール手順は以下の通りです。

$ sudo apt-get -y install gnuplot-x11
$ sudo apt-get -y install python-oauth2
gnuplot-py 1.8 をダウンロード
$ tar czvf gnuplot-py-1.8.tar.gz
$ cd gnuplot-py-1.8
$ sudo python setup.py install

ダウンロード

ダウンロード後、以下のコマンドでダウンロードファイルを解凍します。

$ unzip script.zip

グラフの表示

親機のシリアルポート名が、"/dev/ttyUSB0" であるとき、下記のコマンドで実行します。

$ python graph.py /dev/ttyUSB0

コマンド実行後、下図のようなウインドが表示されます。

Twitterに投稿

本スクリプトを用いる場合、開発者登録がされているTwitterアカウントが必要です。 また、開発者登録した際に入手した4つの Key を twitter.py に記述する必要があります。 詳細は twitter.py 内のコメントを参照してください。

親機のシリアルポート名が、"/dev/ttyUSB0" であるとき、下記のコマンドで実行します。

$ python twitter.py /dev/ttyUSB0

パケットが送信されるたび下図のようなメッセージがツイートされます。

Twitter に投稿されるメッセージは変更可能です。

関連製品

USBドングル MONOSTICK(モノスティック) (パソコンやタブレットを親機として使用するために)

USBアダプター TWE-LITE R(トワイ・ライター) (設定の変更やアプリを書き換えるために)

両偏波パッチアンテナ TWE-AN-BP01 (より安定した通信をするために)