GPduino WiFi
GPduino WiFi とは
GPduino WiFiは、Arduino互換のWiFiラジコン制御ボードです。
プリセットファーム書き込み済みで、スマホから簡単にラジコンカーやラジコン戦車のコントロールができます。
WiFiマイコンモジュール ESP8266 を搭載しており、Arduino IDE を使用して独自のファームを開発することができます。
仕様
・電源 3.6V～6V 推奨 ※1
・RCサーボ×3ch ※2
・DCモータ×2ch (最大連続1.2A / 最大瞬間3.0A) ※3
・WiFiマイコン ESP8266 (ESP-WROOM-02) 搭載 / Arduino IDE 対応
・プリセットファームウェア書込済み
・Android版アプリ提供 / iOS版アプリ提供予定
・外形寸法 50mm x 45mm
・回路図はこちら
※1 LiPo×1セル、NiMH×3～5セル、乾電池×3～4セル など
LiPoを使用する場合、衝撃や過電流による発火・爆発にご注意ください。
※2 電源電圧に適合するものをご使用ください。
コネクタは2.54ピッチピンヘッダまたは1.25mmピッチPicoBladeコネクタのものが利用できます。
※3 電源電圧および最大電流に適合するものをご使用ください。
マブチ FA-130 モータは使用実績がありますが、過負荷時には定格を超える恐れがあります。
またミニ四駆用のチューンモータは定格を超える電流が流れますので使用しないでください。
コネクタとピン配置
| CN1 | DCモータ1 | ①モータ- ②モータ+ ※1 |
| CN2 | DCモータ2 | ①モータ- ②モータ+ ※1 |
| CN3 | 電源 | ①電源+ (3.6～6V) ②電源- (GND) ※3 |
| CN4 | I2Cバス | ①GND ②SDA ③SCL ④+3.3V ※2 |
| CN5,CN8 | RCサーボ0 | ①電源- (GND) ②電源+ (3.6～6V) ③制御パルス ※4 |
| CN6,CN9 | RCサーボ1 | ①電源- (GND) ②電源+ (3.6～6V) ③制御パルス ※5 |
| CN7,CN10 | RCサーボ2 | ①電源- (GND) ②電源+ (3.6～6V) ③制御パルス ※5 |
| CN11 | USBシリアル | ①DTR ②RXI ③TXO ④VCC ⑤CTS ⑥GND ※6 |
| SW1 | 電源スイッチ | ※7 |
| SW2 | RESETボタン | |
| SW3 | BOOTボタン |
※1 コネクタは未実装です。2.54mm or 2.5mmピッチでお好みのものを使用してください。
日圧のEHシリーズを推奨します。
※2 プリセットファームでは使用しません。
※3 日圧のPHコネクタを実装済み。コネクタつきケーブルが付属します。
※4 お使いのサーボに合わせて、2.54mmピッチピンヘッダか1.25mmピッチPicoBladeコネクタの
どちらかを実装してください。部品は付属します。
※5 お使いのサーボに合わせて、2.54mmピッチピンヘッダか1.25mmピッチPicoBladeコネクタの
どちらかを実装してください。
※6 コネクタは未実装です。お好みのものを使用してください。ピンヘッダが付属します。
※7 スイッチは付属しますが、未実装です。
裏表どちらかに実装するか、コネクタ等で引き出すなどご自由にしてください。
プリセットファームで使用する
GPduino WiFi には予めプリセットファームが書き込まれており、
専用プロポアプリによって、自動車型ラジコンまたは戦車型ラジコンの
コントロールができます。
Android版プロポアプリはGP Propo WiFi という名前でGoogle Playで配布しています。
アプリの使い方とソースコードは下記を参照してください。
・GP Propo WiFi (Android版) - GitHub
iOS版プロポアプリは、GP Propo WiFi という名前で App Store で配布しています。
アプリの使い方とソースコードは下記を参照してください。
・GP Propo WiFi (iOS版) - GitHub
(1) 自動車モード(デフォルト)
自動車モードでは1個のDCモータと1個のRCサーボをコントロールできます。
DCモータで駆動輪を駆動し、RCサーボで操舵輪をステアリングすることを想定しています。
レーシングカーのようなタイプのラジコンのコントロールができます。
出荷時にはこのモードになっています。
DCモータを[DCモータ1]に接続します。
RCサーボを[RCサーボ0]に接続します。
4WS(四輪操舵)をおこなう場合は、RCサーボを2個使います。
前輪操舵のRCサーボを[RCサーボ1]に接続し、後輪操舵のRCサーボを[RCサーボ2]に接続します。
(2) 戦車モード
戦車モードでは2個のDCモータをコントロールできます。
片方のDCモータで左側駆動輪を駆動し、もう一方のDCモータで右側駆動輪を駆動することを想定しています。
戦車のようなタイプのラジコンのコントロールができます。
左駆動輪のDCモータを[DCモータ1]に接続します。
右駆動輪のDCモータを[DCモータ2]に接続します。
RCサーボの調整
GPduino WiFi のプリセットファームには、RCサーボの回転の向き、センター位置、振幅を調整する機能があります。
プロポアプリの設定画面で調整することができます。詳細はこちらを参照してください。
ファームを開発する
Arduino IDEでファームを開発できます。
GPduino WiFiは、Arduino IDEに対応したWiFiマイコンESP8266搭載のボードです。
書き込みにはUSBシリアル変換基板が必要です。CN11に接続してください。
SparkFun製 FTDI Basic Breakout - 3.3V を推奨します。
かならず、3.3Vのものを使用してください。
下記のような結線ができればその他のUSBシリアル変換基板を使用してもかまいません。
実際に基板上で結線されているのは、RXI, TXO, GNDのみです。CTSはGNDに短絡されています。
[ピン配置]
DTR RXI TXO 3.3V CTS GND
GRN BLK
Arduino IDEの設定
[ファイル] > [環境設定] > [Additional Boards Manager URLs:]に下記URLをコピペします。
- http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json (安定版)
- http://arduino.esp8266.com/staging/package_esp8266com_index.json (開発版)
[ツール] > [ボード] > [ボードマネージャ] で [esp8266] をインストールします。
[ツール] > [ボード] で [Generic ESP8266 Module]を選択します。
- Flash Mode : QIO
- Flash Frequency : 40MHz
- Upload Using : Serial
- CPU Frequency : 80MHz
- Flash Size : 4M(3M SPIFFS) (3MBをファイルシステムで使用 / 1MBをスケッチで使用)
- Debug port : Disabled
- Debug Level : None
- Reset Method : nodemcu
- Upload Speed : 115200
- シリアルポート : USBシリアルのCOM番号
- 書込装置 : USBasp
BOOTボタン(SW3)を押し下げた状態で、RESETボタン(SW2)を押して離します。
Uploadボタンで、ファームウェアを書き込みます。
ESP8266のピン名と接続先
| RXD | USBシリアルのTxD |
| TXD | USBシリアルのRxD |
| TOUT | バッテリー電圧 ※2 |
| IO0 | DCモータ1のIN1 ※1 |
| IO2 | DCモータ1のIN2 ※1 |
| IO15 | DCモータ1のPWM ※1 |
| IO13 | DCモータ2のIN1 ※1 |
| IO12 | DCモータ2のIN2 ※1 |
| IO14 | DCモータ2のPWM ※1 |
| IO16 | RCサーボ0のPWM |
| IO5 | RCサーボ1のPWM / I2Cバス SCL ※3 |
| IO4 | RCサーボ2のPWM / I2Cバス SDA ※3 |
※1 東芝製 DCモータドライバ TB6612FNGのデータシートを参照してください。
※2 バッテリー電圧を1/11に分圧して入力しています。
ADCは10ビットでフルレンジ1.0Vなので、ADCの値を x とすると、
バッテリー電圧は (11 * 1.0 * x) / 1023 V です。
※3 RCサーボ1/2とI2Cバスは同時使用不可。
アプリを開発する
一般的なネットワーク通信のプログラミングになります。
各OS(Android,iOS,Windows,Linux等)で提供されるフレームワーク/ライブラリをご使用ください。
参考までに、プリセットファームとプロポアプリはUDP通信を用いており、 電文の仕様はこちらにあります。
ダウンロード
・回路図 / CADデータ(Eagle) / プリセットファームウェア
・Android版プロポアプリ
・iOS版プロポアプリ
頒布
・2016年12月3-4日 Ogaki Mini Maker Faire にて頒布
・2017年3月19日 NT京都2017 にて頒布予定
おことわり
この製品は開発者向けキットであり、民生電気用品の安全基準を考慮していません。
提供されるハードウェア/ソフトウェアの性能は一切無保証です。
この製品を使用したことによるいかなる損害についても開発者/頒布者は責任を負いません。
また、ここに記載されている製品の外観・仕様・価格等は、予告なく変更される場合があります。