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USB2RS485 dongleは小形・アイソレーション・シンプルを主眼に置いたPCのUSBコネクタにDynamixel Xシリーズ向けのI/Fを増設する製品です。

USBとRS-485 I/F間は電気的に絶縁がなされていますので、RS-485 I/F側で発生したサージ電流の影響がUSB側に波及しにくく、また小形なためRaspberry Pi等の小形なコンピュータにRS-485 I/Fを増設する際の省スペース化に寄与します。他に汎用のRS-485 I/Fや同種のI/Fで通信できるDynamixel以外のアクチュエータにも適用できます。

なお、絶縁方式を変更したBTE079の後継機となります。

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仕様 anchor.png

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同梱内容 anchor.png

型式数量備考
本体1-
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基本仕様 anchor.png

商品番号BTE079B
PCBリビジョンE160
動作温度範囲-40~85℃ 結露なきこと
寸法約43.2x13.0x8.5mm
重量
電源USBバスパワー
コネクタ等USB-A x1
JST S4B-EH x1
各I/F仕様USBUSB 2.0 FS
ESD保護 MM=±400V, HBM=±8kV
RS-485複信 半二重
最大通信速度 3Mbps
最大ノード数 224台
絶対最大定格 -60~60V
ESD保護 MM=±8kV, HBM=±40kV
絶縁耐圧5kV rms 1min
絶縁型電源容量650mW
環境配慮RoHS準拠, 鉛フリー半田

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外観・レイアウト anchor.png

top
bottom
E160_top.png
E160_btm.png
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回路図 anchor.png

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各機能詳細 anchor.png

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CN1 anchor.png
E160_CN1.png
  • USB Type-A
  • PC等のUSBポートに直結可能
  • 必要に応じてUSB延長ケーブル等を適用のこと
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CN2 anchor.png
  • RS-458 I/F
    RS485_IF.png
  • シグナルGNDと通信用信号ラインが接続
    Pats NameJST Parts Number
    基板用ヘッダーS4B-EH
    ハウジングEHR-4
    ターミナルSEH-00x
    B4B-EH.png
    端子番号信号名
    1GND
    2-
    3RS-485 D+
    4RS-485 D-
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使用方法 anchor.png

ここではソフトウェア及びデバイスドライバについては、Windowsを前提とします。

PCのUSBポートに本製品を装着し、CN2にRS-485 I/Fを持った機器を接続します。

E160_connect.png
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Dynamixelシリーズの場合 anchor.png

dongle_dxl_sharingboard_connect.png
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デバイスドライバのインストール anchor.png

本製品にはFTDI社のUSBシリアル変換ICが使用されています。
デバイスドライバのインストール手順の詳細はこちらを参照下さい。

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応答の待ち時間 anchor.png

FTDI社のUSBシリアル変換ICはチップ内にタイマが内蔵されており、このタイマのタイムアウトにより送受信のイベントが発生します。このタイムアウト時間は提供されるデバイスドライバにて16msに設定されているため、これより短い時間での応答性を得ようとする場合は値を変更しなくてはなりません。
FTDI社のライブラリ等を使用する場合は、専用のAPIで必要に応じて変更する事が可能ですが、WIN32 APIでオープン・クローズ・送受信だけを扱うアプリケーションの場合は、デバイスマネージャの該当COMポートのプロパティから予め任意の値に変更しておく事で対処出来ます。

FTDI_LatencyTime.png
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ボーレート anchor.png

RS-485 I/Fは最大で3Mpbsまで対応します。
なお、FTDI社のUSBシリアル変換ICの仕様として1.5Mbps以下であれば次式により導かれます。なお、1.5Mbpsを超えたボーレートは2Mbps及び3Mbpsのみに対応します。

real baudrate = 3000000 / internal divisor
internal divisor = n + 0, 0.125, 0.25, 0.375, 0.5, 0.625, 0.75, 0.875
(n = 2..16384)
real baudrate[bps]internal divisor
30000000*
20000001*
15000002
14117652.125
13333332.25
12631582.375
12000002.5
11428572.625
10909092.75
10434782.875
10000003
9600003.125
9230773.25
8888893.375
8571433.5
8275863.625
8000003.75
7741943.875
7500004
7272724.125
7058824.25
6857144.375
(中略)(中略)
18316384.625
18316384.75
18316384.875
18316384
*は例外

ホストから任意のボーレートを指定するとデバイスドライバは数式上の最も近いボーレートに丸められた値を採用するため、誤差が生じる場合があります。そのため、できるだけこの数式にあてはまるボーレートを採用する事を推奨します。

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対応するデバイス anchor.png

Device Name
Dynamixel DX・RX・EX・MX・X・PRO・USS3・DXMIOのRS-485 I/Fを装備したバージョン
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Dynamixel Library anchor.png

WindowsやLinux上で動作する通信プログラムを作る際は、別途用意したライブラリを用いる事でシリアル通信やプロトコルを意識せずにコーディングができます。
APIに対して対象デバイスのID・番地・値といった引数を与えるだけでコントロールテーブルの読み書きが実現でき、マルチスレッド等で複数のデバイスに対して個別にアクセスする様なアプリケーションも容易に構成できます。

なお、Dynaimxelには2種類のプロトコルが存在し相互非互換であるため、ライブラリは以下の2種類用意しています。

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Dynamixel Configurator anchor.png

デバイスのコントロールテーブルの状態をモニタしたりパラメータの変更や動作確認を簡便に行うソフトウェアとして、Dynamixel Configuratorを提供しています。
公開されているバージョンはWindows版のみとなります。

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RoboPlus anchor.png

ROBOTIS社よりRoboPlusというツールが提供されています。サポートする製品により2種類存在し、インターネット回線を使ったツールの更新やDynamixelのファームウェアを更新する機能を持っています。

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注意事項 anchor.png

  • 一部のDynamixelがサポートする2250000・2500000・3500000・4000000・4500000・10500000[bps]といったボーレートは、搭載されるUSBシリアル変換チップが対応していないため、Dynamixelのボーレートをそれらの値に変更してはならない。
  • ホストとなるコントローラとRS-485 I/F側のデバイスを単一電源で動作(同じ電源を供給)している場合は、本品でUSB側とRS-485 I/F間を絶縁する意味は皆無である。
  • 回路上のR5はRS-485 I/Fの終端抵抗として1.5kΩが装備される。必要に応じて取り外すか適当な抵抗値のチップ抵抗(1608)に換装する事。
  • 回路上のR6,R9はRS-485 I/Fのバイアス抵抗だが未実装となる。必要に応じて適当な抵抗値のチップ抵抗(1608)を装備の事。

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Last-modified: 2019-08-19 (Mon) 16:31:21 (JST) (65d)