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DXMIOの特徴 anchor.png

  • Dynamixel互換I/F及び通信プロトコル装備
  • デジタル入出力・アナログ電圧計測・PWM出力・パルス数カウンタ・パルス幅計測をサポート
  • 任意のプログラムを組み込む事により、デフォルトで搭載した機能以上の処理を実現可能
  • OSにFreeRTOSを採用
  • 超小型
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概要 anchor.png

DXMIOはNXP社製LPC824(cortex-M0+コア)を搭載し、Dynamixel互換I/Fを装備した汎用マイコンボードです。
Dynamixelで構成された装置にセンサを追加装備する場合、DXMIOを中継することで同一のネットワークにフィードバック系を設けることができます。
これらの基本機能はサンプルプログラムとして提供されますが、サンプルとして提供される機能では不十分な場合は独自にプログラムを追加することで機能を拡張する事ができます。

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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-
ケーブル1-
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基本仕様 anchor.png

商品番号DXMIO(TTL)BTE088
DXMIO(RS485)BTE089
CPULPC824M201JHI33E
PCBリビジョンE097 (4層)
通信機能TTL(半二重)/RS485(半二重)
動作温度0~+50℃
動作電圧DC6~35V
消費電流最大35mA
電源出力DC5V 最大250mA
リンク方式BTE088TTL Multi Drop(daisy chain type Connector)
BTE089RS-485 Multi Drop(daisy chain type Connector)
アナログ入力入力電圧範囲0~3.3V
入力インピーダンス0.1MΩ
デジタル入出力デジタル入力Lowレベル検出電圧範囲-0.5~1.5V
デジタル入力Highレベル検出電圧範囲1.5~5.5V
シンク・ソース電流最大40mA
デジタル出力High電圧2.9~3.3V
デジタル出力Low電圧0~0.4V
寸法約15×26mm
コネクタ等14ピンランド, RS485もしくはTTL×1, モニタLED
付属品
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

topbottom
E097_TOP.png
E097_BTM.png
3D pdf
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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
E097_CN1.png
  • 2.54mmピッチ14ピン
  • ランド穴径 0.9mm
  • 1pin(GND),2pin(5.0V)端子間から外部へDC5Vの電源供給可。
  • 各GPIOはDC3.3Vロジックレベルで、5Vトレラント対応
  • 端子名
    No.端子名称No.端子名称
    1GND14GPIO5
    25.0V13GPIO6
    3GPIO412GPIO7
    4GPIO311GPIO8
    5GPIO210GPIO9
    6GPIO19GPIO10
    7GPIO08GPIO11
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CN2 anchor.png
  • 1.27mmピッチ5ピンランド
  • SWD用
    No.端子名称
    13.3V
    2GND
    3SWDIO
    4SWCLK
    5RESET
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CN3 anchor.png
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BTE088 anchor.png
  • MOLEX 22-03-5035
  • TTL I/Fを搭載したDynamixelシリーズ互換
  • TTL I/Fと電源は以下の端子に接続
    TTL_connector.png
    No.端子名称Description
    1SIGNALDC5Vシリアル入出力
    2VDDPower Input
    3GNDPower Input
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BTE089 anchor.png
  • MOLEX 22-03-5045
  • RS485 I/Fを搭載したDynamixelシリーズ互換
  • RS485 I/Fと電源は以下の端子に接続
    RS485_connector.png
    No.端子名称Description
    1D-RS485 反転レシーバ入力/ドライバ出力
    2D+RS485 非反転レシーバ入力/ドライバ出力
    3VDDPower Input
    4GNDPower Input
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LED1 anchor.png
  • LED
  • 色:緑
  • コントロールテーブルの値に応じて明滅
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JP1 anchor.png
  • BTE088: 1-2短絡
  • BTE089: 2-3短絡
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各機能の詳細 anchor.png

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Dynamixelクライアント機能 anchor.png

Dynamixelクライアント用のファームウェアを書き込むことにより、スマートアクチュエータと同様に別途用意されたホストから送信されるパケットに応答します。

E097_ClientImage.png

ホストとの通信処理や標準計測処理は予め標準ライブラリとして提供され、その範疇であればサンプルプログラムをコンパイルして書き込めば実現されます。

また、標準計測処理では対応仕切れない外部機器(例えばI2CやSPIといったシリアル通信を必要とするデバイス等)を扱う場合は、別途それらと通信を行いコントロールテーブルへ反映させるタスクを別途生成する事で対応できます。

なお、統合環境は準備中のため、ファームウェアのみ以下に公開しますので、対応プロトコルに応じてコンパイル済みのbinファイルを転送して使用して下さい。

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通信プロトコル anchor.png

Dynamixelシリーズには2種類のプロトコルがあります。

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Dynamixel Protocol V1コントロールテーブル anchor.png

専用の通信プロトコルを用いて本製品の内部情報を読み書きします。
Dynamixelシリーズ共通する情報はコントロールテーブル上の先頭の5バイトのみで、それ以外のアドレスには互換性はありません。

AddressItemAccessDefault ValueType/Range
0 (0x0)Model NumberR0x4020uint16
1 (0x1)
2 (0x2)Version of FirmwareR0x42uint8
3 (0x3)IDR/W (NVM)200uint8
0~253
4 (0x4)BaudrateR/W (NVM)1uint8
0~254
5 (0x5)WriteNVMR/W0uint8
0~1
6 (0x6)LEDR/W0uint8
0~1
7 (0x7)Pin Config 0R/W (NVM)0uint8
0~20
8 (0x8)Pin Config 1R/W (NVM)0uint8
0~20
9 (0x9)Pin Config 2R/W (NVM)0uint8
0~20
10 (0xA)Pin Config 3R/W (NVM)0uint8
0~20
11 (0xB)Pin Config 4R/W (NVM)0uint8
0~20
12 (0xC)Pin Config 5R/W (NVM)0uint8
0~20
13 (0xD)Pin Config 6R/W (NVM)0uint8
0~20
14 (0xE)Pin Config 7R/W (NVM)0uint8
0~20
15 (0xF)Pin Config 8R/W (NVM)0uint8
0~20
16 (0x10)Pin Config 9R/W (NVM)0uint8
0~20
17 (0x11)Pin Config 10R/W (NVM)0uint8
0~20
18 (0x12)Pin Config 11R/W (NVM)0uint8
0~20
19 (0x13)(reserve)R-uint8
20 (0x14)PWM FrequencyR/W (NVM)0uint16
0~50000
21 (0x15)
22 (0x16)PWM Duty 0R/W (NVM)0uint16
0~65535
23 (0x17)
24 (0x1A)PWM Duty 1R/W (NVM)0uint16
0~65535
25 (0x1D)
26 (0x1E)PWM Duty 2R/W (NVM)0uint16
0~65535
27 (0x1F)
28 (0x22)PWM Duty 3R/W (NVM)0uint16
0~65535
29 (0x23)
30 (0x26)PWM Duty 4R/W (NVM)0uint16
0~65535
31 (0x27)
32 (0x2A)PWM Duty 5R/W (NVM)0uint16
0~65535
33 (0x2B)
34
~
43
(reserve)R-uint8
44 (0x2C)Capture 0R/W0uint16
0~65535
45 (0x2D)
46 (0x2E)Capture 1R/W0uint16
0~65535
47 (0x2F)
48 (0x30)Capture 2R/W0uint16
0~65535
49 (0x31)
50 (0x32)Capture 3R/W0uint16
0~65535
51 (0x33)
52 (0x34)OUTR/W0uint16
0~4095
53 (0x35)
54 (0x36)INR-uint16
0~4095
55 (0x37)
56 (0x38)ADV 0R-uint16
0~4095
57 (0x39)
58 (0x3A)ADV 1R-uint16
0~4095
59 (0x3B)
60 (0x3C)ADV 2R-uint16
0~4095
61 (0x3D)
62 (0x3E)ADV 3R-uint16
0~4095
63 (0x3F)
64 (0x40)ADV 4R-uint16
0~4095
65 (0x41)
66 (0x42)ADV 5R-uint16
0~4095
67 (0x43)
68 (0x44)ADV 6R-uint16
0~4095
69 (0x45)
70 (0x46)ADV 7R-uint16
0~4095
71 (0x47)
72 (0x48)ADV 8R-uint16
0~4095
73 (0x49)
74 (0x4A)ADV 9R-uint16
0~4095
75 (0x4B)
76 (0x4C)ADV 10R-uint16
0~4095
77 (0x4D)
78 (0x4E)ADV 11R-uint16
0~4095
79 (0x4F)
80 (0x50)USER 0R/W0uint8
0~255
81 (0x51)USER 1R/W0uint8
0~255
82 (0x52)USER 2R/W0uint8
0~255
83 (0x53)USER 3R/W0uint8
0~255
84 (0x54)USER 4R/W0uint8
0~255
85 (0x55)USER 5R/W0uint8
0~255
86 (0x56)USER 6R/W0uint8
0~255
87 (0x57)USER 7R/W0uint8
0~255
88 (0x58)USER 8R/W0uint8
0~255
89 (0x59)USER 9R/W0uint8
0~255
90 (0x5A)USER 10R/W0uint8
0~255
91 (0x5B)USER 11R/W00~uint8
255
92 (0x5C)USER 12R/W0uint8
0~255
93 (0x5D)USER 13R/W0uint8
0~255
94 (0x5E)USER 14R/W0uint8
0~255
95 (0x5F)USER 15R/W0uint8
0~255
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Model Number anchor.png

本製品のモデルナンバーです。ホストはこの値で製品の種類を判別します。

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Version of Firmware anchor.png

搭載されたマイコンに書き込まれたファームウェアのバージョンです。

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ID anchor.png

ネットワーク上の個体を特定する固有の番号です。同一ネットワークに同じIDを持ったデバイスが存在してはなりません。
デフォルトは200です。

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Baudrate anchor.png

デバイスの通信速度を決める分周値で、通信速度は次式で導かれます。
Baudrate[bps]=2000000 / (value + 1)
デフォルトは1(1M[bps])です。

主なBaudrate

Set valueActual Baudrate[bps]Specified Baudrate[bps]Error[%]
11000000.010000000.000
3500000.05000000.000
4400000.04000000.000
7250000.02500000.000
9200000.02000000.000
16117647.1115200-2.124
3457142.9576000.794
10319230.819200-0.160
2079615.49600-0.160

※ホストとのボーレートの誤差は±2%以下が要求されます。

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WriteNVM anchor.png

1を書き込むとコントロールテーブルのNVMとあるアイテムの値を保存します。パワーサイクル毎に保存された値がアイテムの初期値となります。

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LED anchor.png

1を書き込むとLED1が点灯します。

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Pin Config 0~11 anchor.png

GPIO0~11の各端子の機能を設定します。
デフォルトはデジタル入力(0:DIN)です。

  • 0:DIN
    デジタル入力
    INレジスタに入力値がストアされる
    E097_GPIO_IN.png
  • 1:DIN(PU)
    デジタル入力(数十~数百kΩ程度の内蔵プルアップ抵抗ON)
    INレジスタに入力値がストアされる
  • 2:DIN(PD)
    デジタル入力(数十~数百kΩ程度の内蔵プルダウン抵抗ON)
    INレジスタに入力値がストアされる
  • 3:DOUT
    プッシュプルデジタル出力
    OUTレジスタの値が出力される
    E097_GPIO_OUT.png
  • 4:DOUT(OC)
    オープンコレクタデジタル出力
    OUTレジスタの値が出力される
    E097_GPIO_OUT2.png
  • 5:AIN
    アナログ計測
    ADVレジスタに測定値がストアされる
    E097_GPIO_ADV.png
  • 6~11:PWM0~5
    PWM出力
    PWM Frequencyレジスタの周波数でPWM Dutyレジスタで指定されたデューティー比でパルス出力する
  • 12~15:MPW0~3
    パルス幅計測
    Captureレジスタに測定値がストアされる
  • 16~19:MPC0~4
    パルスカウント
    Captureレジスタに測定値がストアされる
  • 20:UFUNC
    ユーザ定義
    本設定以外の機能を割り当てる際に設定
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PWM Frequency anchor.png

PWM出力時の周波数を設定します。

Frequency [Hz] = Value * 1

※Rev.Bより対応

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PWM Duty 0~5 anchor.png

PWM出力時の各端子のデューティー比を設定します。

Duty [%] = Value * 100 [%] / 65535

※Rev.Bより対応

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Capture 0~5 anchor.png

GPIOにMPWないしMPC機能を割り当てた際に、計測値を保持します。
逐次任意の値で初期化することができます。

※現時点で機能しません

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OUT anchor.png

GPIOにデジタル出力機能を割り当てた際に、レジスタの該当ビットに設定した値をGPIOから出力します。

Bit15~1211109876543210
GPIO-11109876543210
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IN anchor.png

GPIOにデジタル入力機能を割り当てた際に、GPIOに入力された信号がレジスタに反映されます。

Bit15~1211109876543210
GPIO-11109876543210
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ADV 0~11 anchor.png

GPIOをアナログ入力機能を割り当てた際に、GPIOに入力された電圧を12bitの分解能で計測します。

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USER 0~15 anchor.png

任意の自作タスクとコントロールテーブル間のI/Fです。使い道は自由です。

AddressItemAccessDefault ValueType/Range
0 (0x0)Model NumberR0x4020uint16
1 (0x1)
2 (0x2)Model InformationR0uint32
3 (0x3)
4 (0x4)
5 (0x5)
6 (0x6)Version of FirmwareR0x42uint8
7 (0x7)IDR/W (NVM)200uint8
0~253
8 (0x8)BaudrateR/W (NVM)1uint8
0~4
9 (0x9)WriteNVMR/W0uint8
0~1
10 (0xA)LEDR/W0uint8
0~1
11 (0xB)Pin Config 0R/W (NVM)0uint8
0~20
12 (0xC)Pin Config 1R/W (NVM)0uint8
0~20
13 (0xD)Pin Config 2R/W (NVM)0uint8
0~20
14 (0xE)Pin Config 3R/W (NVM)0uint8
0~20
15 (0xF)Pin Config 4R/W (NVM)0uint8
0~20
16 (0x10)Pin Config 5R/W (NVM)0uint8
0~20
17 (0x11)Pin Config 6R/W (NVM)0uint8
0~20
18 (0x12)Pin Config 7R/W (NVM)0uint8
0~20
19 (0x13)Pin Config 8R/W (NVM)0uint8
0~20
20 (0x14)Pin Config 9R/W (NVM)0uint8
0~20
21 (0x15)Pin Config 10R/W (NVM)0uint8
0~20
22 (0x16)Pin Config 11R/W (NVM)0uint8
0~20
23 (0x17)(reserve)R-uint8
24 (0x18)PWM FrequencyR/W (NVM)0uint16
0~50000
25 (0x19)
26 (0x1A)PWM Duty 0R/W (NVM)0uint16
0~65535
27 (0x1B)
28 (0x1C)PWM Duty 1R/W (NVM)0uint16
0~65535
29 (0x1D)
30 (0x1E)PWM Duty 2R/W (NVM)0uint16
0~65535
31 (0x1F)
32 (0x20)PWM Duty 3R/W (NVM)0uint16
0~65535
33 (0x21)
34 (0x22)PWM Duty 4R/W (NVM)0uint16
0~65535
35 (0x23)
36 (0x24)PWM Duty 5R/W (NVM)0uint16
0~65535
37 (0x25)
38
~
47
(reserve)R-uint8
48 (0x30)Capture 0R/W0uint16
0~65535
49 (0x31)
50 (0x32)Capture 1R/W0uint16
0~65535
51 (0x33)
52 (0x34)Capture 2R/W0uint16
0~65535
53 (0x35)
54 (0x36)Capture 3R/W0uint16
0~65535
55 (0x37)
56 (0x38)OUTR/W0uint16
0~4095
57 (0x39)
58 (0x3A)INR-uint16
0~4095
59 (0x3B)
60 (0x3C)ADV 0R-uint16
0~4095
61 (0x3D)
62 (0x3E)ADV 1R-uint16
0~4095
63 (0x3F)
64 (0x40)ADV 2R-uint16
0~4095
65 (0x41)
66 (0x42)ADV 3R-uint16
0~4095
67 (0x43)
68 (0x44)ADV 4R-uint16
0~4095
69 (0x45)
70 (0x46)ADV 5R-uint16
0~4095
71 (0x47)
72 (0x48)ADV 6R-uint16
0~4095
73 (0x49)
74 (0x4A)ADV 7R-uint16
0~4095
75 (0x4B)
76 (0x4C)ADV 8R-uint16
0~4095
77 (0x4D)
78 (0x4E)ADV 9R-uint16
0~4095
79 (0x4F)
80 (0x50)ADV 10R-uint16
0~4095
81 (0x51)
82 (0x52)ADV 11R-uint16
0~4095
83 (0x53)
84 (0x54)USER 0R/W0uint8
0~255
85 (0x55)USER 1R/W0uint8
0~255
86 (0x56)USER 2R/W0uint8
0~255
87 (0x57)USER 3R/W0uint8
0~255
88 (0x58)USER 4R/W0uint8
0~255
89 (0x59)USER 5R/W0uint8
0~255
90 (0x5A)USER 6R/W0uint8
0~255
91 (0x5B)USER 7R/W0uint8
0~255
92 (0x5C)USER 8R/W0uint8
0~255
93 (0x5D)USER 9R/W0uint8
0~255
94 (0x5E)USER 10R/W0uint8
0~255
95 (0x5F)USER 11R/W00~uint8
255
96 (0x60)USER 12R/W0uint8
0~255
97 (0x61)USER 13R/W0uint8
0~255
98 (0x62)USER 14R/W0uint8
0~255
99 (0x63)USER 15R/W0uint8
0~255
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Baudrate anchor.png

デバイスの通信速度です。
デフォルトは1(1M[bps])です。

設定可能なBaudrate

Set valueActual Baudrate[bps]
038400.0
157600.0
2115200.0
31000000.0
42000000.0

※ホストとのボーレートの誤差は±2%以下が要求されます。

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Dynamixelホスト機能 anchor.png

Dynamixelホスト用のファームウェアを書き込むことにより、本機を他のDynamixelシリーズのホストとして機能させます。Dynamixelクライアントとしては機能しなくなります。

E097_HostImage.png

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Last-modified: 2017-11-12 (Sun) 23:28:19 (JST) (739d)