モノをつなぐ無線マイコンモジュールTWELITE_®-トワイライト

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TWELITE-トワイライトには、IEEE802.15.4準拠の無線部、32bitマイコン部、メモリーが搭載されています。

外部インターフェース

TWELITE-トワイライトは外部インターフェースとしてモジュールの4辺に1.27 mmピッチの切手形状の接続端子を有しています。この接続端子は親基板に表面実装する構造になっています。自動機（マウンター）での実装が可能ですし、手載せ実装も可能です。

TWELITE-トワイライトを2.54mmピッチ28ピン（600mil）の拡張基板に搭載し、試作や電子工作に便利な超簡単！無線マイコン TWELITE DIP-トワイライトディップもございます。

アンテナ接続端子

スルーホール

同軸コネクタ

アンテナ接続端子はスルーホールと同軸コネクタの2種類があります。接続するアンテナに応じて選択してください。

スルーホールは安価な外部アンテナとしてワイヤアンテナを接続（半田付け）できます。また、TWELITEを実装する親機基板上に基板アンテナを構成することもできます。

同軸コネクタは用途に合わせ各種アンテナを接続できます。より安定した通信が期待できます。

TWELITE-トワイライトのアンテナの実装方法は以下の３種類です。それぞれに特徴がありますので、適した方法をお選び下さい。

設計コスト	◎（ほぼ調整不要）※１	○（要調整）※2	△（要調整）※3
部品コスト	△（外部アンテナ）	○（ワイヤアンテナ）	◎（親基板の一部）
取付コスト	○（コネクタ勘合）	△（半田付け）	◎（なし）
性能	◎（選択可）	○	○

※1 アンテナの取付け位置を適切にすることにより性能を発揮します。ケースや親回路基板の影響を受けにくいです。
※2 アンテナの性能が親回路基板の影響を受けるため、調整が必要な場合があります。
※3 アンテナの性能を発揮させるために調整が必須です。（アンテナ性能評価サービスをご利用ください。）

同軸コネクタ接続

アンテナ

ANTENNAS

　

さらに安定した通信に。

同軸コネクタによるアンテナの取り付けは親回路基板の調整不要でアンテナの取付け位置を適切にすることにより性能を引き出せます。

ケースや親回路基板の影響を受けにくいアンテナです。

同軸コネクタ用アンテナは実装場所や設置場所により豊富な選択肢の中から選べます。

同軸コネクタ接続

ワイヤアンテナ

　

　

　

TWELITE-トワイライトのスルーホールアンテナ端子はワイヤアンテナが接続できます。ワイヤアンテナをスルーホールにはんだ付けすることによりアンテナを構成できます。

ワイヤアンテナはマッチ棒型、カギ型、ハテナ型の3種類から選択できます。

マッチ棒型

品名：マッチ棒アンテナ
型番：MW-A-W0

マッチ棒アンテナ

カギ型

品名：カギ型アンテナ
型番：MW-A-W3

カギ型アンテナ

ハテナ型

品名：ハテナ型アンテナ
型番：MW-A-W7

ハテナ型アンテナ

TWELITE-トワイライトを自動機で親基板に実装する場合は、実装後に親基板の裏側からワイヤアンテナの半田付け作業を行なってください。その際に親基板に開口が必要になります。 詳細

ワイヤアンテナを使用する場合は、親基板の銅箔パターンや周囲の導体に影響を受けます。比較的良好な特性を期待できるパターン例を提示します。 詳細

マッチ棒アンテナと同じ長さ (32mm) で、φ＝0.8mm 以下の導線を用いアンテナを作成することも可能です。任意に折り曲げて使用可能ですが、曲げ方によっては性能が著しく低下する場合がありますのでご注意ください。

基板アンテナ

TWELITE-トワイライトを実装する親基板にアンテナパターンを形成することも可能です。

MONOSTICK、TWELITE PAL、TWELITE CUEに実装しているアンテナです。

小型の無線タグを量産する場合に適しています。

実装時のアンテナ調整や性能測定サービスもございますのであわせてご利用ください。

基板アンテナPCB ANTENNA

品名：基板アンテナ
型番： MW-A-P1934

基板アンテナ

アンテナは位置で性能が左右されます。筐体内に収納されたアンテナは周辺回路や部品配置、電池の位置、筐体の材質・厚み等の影響で性能が十分に発揮できない場合があります。よって、装置設計の初期段階でアンテナ実装を考慮することが大切です。

弊社では機器に組み込んだ状態でアンテナの特性を測定し評価を行うサービスをご提供しております。アンテナの性能を最大限に発揮させるために試作の段階で性能評価を行うことをお勧めいたします。

アンテナ性能評価サービス

アンテナの性能を知る。

Antenna evaluation

アンテナ実装時に最適な通信性能を発揮させるためのサポートサービスです。アンテナの性能は配置により大きく影響されます。アンテナの放射パターンの測定サービスをご提供いたします。

Antenna evaluation

TWELITE-トワイライトは無線機能を有する汎用マイコンモジュールです。CPUは32ビットのRISCで32MHzで動作します。一般的なマイコンがもつI/Oを豊富に備えているので、図のように様々な周辺デバイスを接続し制御することが可能です。

TWELITE-トワイライトに電源とセンサー類を接続しケースに収めることによりワイヤレスセンサーが完成します。

全ての処理をモジュール内蔵のマイコンで行い外部のマイコンやメモリの追加コストを抑える事も可能ですし、使い慣れた外部のマイコンを使用しUARTやSPIで接続することも可能です。

TWELITE-トワイライトの省電力と小型高性能アンテナが実現可能な特徴を活用した実装例です。

磁気・加速度センサータグ TWELITE CUE

TWELITE-トワイライトを使用した磁気・加速度センサー無線タグの実装例です。

この例は直径2cmのCR2032型ボタン電池で動作させています。単に無線モジュールのサイズが小さいだけではなく、性能を保ちつつアンテナも小さくできます。

磁気・加速度センサータグ

モノの動きを無線でお知らせ。

TWELITE CUE

TWELITE CUE - トワイライトキューはTWELITEとコイン電池ホルダ、加速度センサー、磁気センサー、アンテナをワンパッケージにした無線タグです。モノに装着することで動きや状態を無線送信できます。

TWELITE CUE

バッテリーレス・超小型リモコンスイッチ

ソーラー電源管理モジュール

光の力で電波を飛ばす。

EH-SOLAR

EH-SOLAR（エナジーハーベスト・ソーラー）は小型太陽電池用の電源管理モジュールです。電池の代わりに使用して、TWELITE-トワイライトを電池交換不要で動作させることができます。

EH-SOLAR

TWELITE-トワイライトのブロック図です。

TWELITE-トワイライトは無線機能を内蔵した高機能32ビットマイコンモジュールです。

周辺回路やメモリ拡張等、通常のマイコンと同様に構成することが可能です。アプリケーションソフトウエアは書換え可能なフラッシュROMに格納されます。

VDD=3.0V @ +25°C

TWELITE-トワイライトの特徴の一つは省電力です。

モノをつなぐ無線マイコンモジュールとして低消費電力を実現するためには各処理の消費電流を抑えることが必要ですが、起動時間と処理時間を短縮することも非常に重要です。消費電流が小さくても処理時間が長ければ低消費電力は実現できません。

以下は1パケットを30バイトで送信した時の標準的な消費電流です。

標準出力 BLUE-ブルー

高出力 RED-レッド

高出力 RED-レッドは標準出力 BLUE-ブルーに比べて送信時の消費電流が大きいですが、処理時間が短いので1パケットを送信時の消費電流は同等です。

TWELITE-トワイライトは低消費電流、瞬速起動、高速処理により省電力を実現しています。

アクティブRFタグとしての使用時の消費電力（消費電流）例

TWELITE-トワイライトの消費電力を最小限にした無線タグの例です。この例ではセンサーは使用しておらず、4バイトのIDデータを内蔵タイマーで周期的に送信しています。送信相手からの受信確認（ACK）は行っていません。1パケット送信時の平均消費電流は11.6mA、処理時間は2.5m秒です。

• 起床中のみ考えた平均消費電流
  11.6[mA] * (2.5/1000)[ms] = 29[uA]
• スリープ（RAMオン）時間を含めた平均消費電流
  29[uA] + 1.5[uA] = 30.5[uA] = 0.0305[mA]
  

１秒毎に送信した場合の電池寿命はCR2032の容量を220mAhとして、
220/( 0.0305 ) = 約7213[時間] = 300[日] = 10ヶ月

下のグラフはコイン型電池（CR2032）を使用した場合の電池寿命です。30秒毎にデータを送信した場合の電池寿命は10年を超えます。

TWELITE-トワイライトの特徴の一つは高い通信性能です。

しかし、実際の通信距離を示すことは非常に困難です。なぜなら、無線の通信距離は様々な条件に左右されるからです。例えば、アンテナの高さ、障害物、壁や天井での電波の反射や吸収、周囲の電波のノイズなどの組み合わせで著しく変化します。

そこで、見通し直線距離でノイズが少ない環境での測定結果は、通信モジュールの性能指標としてよく用いられます。この測定により、リンクバジェット（通信接続のための予算）の実力値を求めることができます。

TWELITE-トワイライトは低消費電力を保ちつつ理想条件下でアンテナ（利得2dBi、無指向性）使用時に1km（標準出力 BLUE-ブルー）、3km（高出力 RED-レッド）の限界通信距離を実現しております。このようにTWELITEは電波法を遵守したうえで非常に大きなリンクバジェットを確保しています。

TWELITE-トワイライト（BLUE - ブルー）での通信距離の限界測定結果です。

これは通信距離1kmの実測例です。これは無指向性アンテナ（2dbi）を使用した場合のおおよその限界通信距離です。以下の条件が全て揃っている場合のみ可能となります。

• 地上高が十分取れている。
• 間と周囲に障害物が無い。
• 周囲の電波ノイズが少ない。（近隣に工場、集合住宅、自動車道路等が無い。）

上記の例は非常に限られた条件下でのみ実現できます。例えば、繁華街で手に持った端末同士の通信の場合は環境によって異なりますが、100m～200mが典型的な通信距離です。

TWELITE-トワイライトは出荷時にTWELITE DIP-トワイライトディップと同じ「超簡単！標準アプリ」がインストールされています。

ピン配置対応表

アプリ各種

超簡単！標準アプリ以外の各種アプリに自由に書き換えることができます。

ソフトウエア各種

無線センサーやリモコンを作る。

TWELITE APPS

TWELITE APPS - トワイライトアプリはソフトウエア開発なしですぐに使用可能なソフトウエアです。省電力で動作する無線センサーやリモコンを作るために必要な機能をあらかじめ用意しております。

TWELITE APPS

アプリ書換用の配線

以下の信号線をTWELITEを搭載する基板から引き出せるようにしてください。7ピンソケット（2.54mmピッチ）を搭載するとTWELITE R2と直接接続できます。

TWELITE-トワイライトは汎用32ビットマイコンを内蔵しており、自由にプログラムを作成して使用することができます。

評価開発環境

アプリのビルド、書換、設定、表示に。

TWELITE STAGE

TWELITE STAGE-トワイライトステージはTWELITEを動作させるためのアプリのビルド、書換、設定、そして、アプリからのデータを表示する機能を統合した評価開発環境です。

TWELITE STAGE

技術サポートサービス

技術的な質問をする。

Tech Support

TWELITE-トワイライトを使用した製品開発をスムーズに行っていただくためのサポートサービスです。開発時のご質問にメールでお答えする年間技術サポートをご提供いたします。

Tech Support

(ZIP, 3KB)

PDF,DXF 図(ZIP, 27KB)

PDF,DXF 図(ZIP, 28KB)

TWELITE-トワイライトは様々な場所や用途でご使用いただいております。