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E186_3D.png

概要 anchor.png

本製品はDynamixelを扱うにあたり基本的な事項を把握する事を目的としたキットです。別途PCと電源を用意するだけで、Dynamixelを運転する最低限の装置が一通り揃います。
PCをホストとしたプログラムによってDynamixelへの理解が進めば、DXMIOにの組み込みプログラミングにチャレンジしたり、Dynamixelを追加して自身のアプリケーションに組み込むといった事が可能です。

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DYNAMIXEL Starter Kit Bの特徴 anchor.png

  • DXMIOI​/OボードXL330-M288-T x3・フレーム・USBケーブル・ACアダプタを同梱
  • はんだ付け不要
  • PCもしくはDXMIOのいずれかをホストとして選択し使用
  • Windows PCさえあれば一通り動作検証を行うためのハードウェアの準備が整う
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Starter Kitの仕様 anchor.png

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同梱内容 anchor.png

型式等数量備考
DXMIO with IMU1BTE098
I/Oボード1E186
スペーサー4
ジャンパ8I/Oボード用
Dynamixel3XL330-M288-T
フレーム3FPX330-H101
USBケーブル1type A <-> type C
ACアダプタ16V/2.8A
  • DXMIOにはEHコネクタを実装せず、I/Oボードへ装着するためのピンヘッダを装着済み
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I/Oボードの仕様 anchor.png

PCとDynamixelの間を取り持つのがI/Oボードです。後述する使用方法の中にI/Oボードの設定に関する事項がありますので、まずその詳細を記載します。

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基本仕様 anchor.png

PCBリビジョンE186 (4層)
通信機能USBシリアルI/F
Dynamixel用TTL(半二重)及びRS-485(半二重) I/F
動作温度0~50℃
寸法約40.0×40.0×14.6mm
重量約10g
電源5VUSBバスパワー
VDDが印可されている場合はDXMIO上のLDOから供給
VDDDC5~24V
Dynamixelの電源仕様に合わせてCN2ないしCN3より供給
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
TTL複信 半二重
最大通信速度 3Mbps
絶対最大定格 -0.5~6.5V
ESD保護 MM=±200V, HBM±2kV
コネクタ等USB4105 x1, B-2P-VH x1(未実装), PJ-047AH x1,
B3B-EH x4, B4B-EH ×4(未実装),
2ピン1.27mmピッチジャンパ x5,
3ピン1.27mmピッチジャンパ x2
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
E186_TOP.png
3D pdf
※DXMIO・CN2を装着した状態
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回路図 anchor.png

  • CN2は未実装
  • エラッタによりC15は手修正にて装着
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各機能詳細 anchor.png

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CN1 anchor.png
E186_CN1.png
  • USB Type-Cコネクタ
  • I/Oボードに搭載されたUSBシリアル変換IC(FTDI FT234XD)に接続
  • USB 2.0 Full Speed対応
  • USBのバスパワーはDynamixelの駆動電力として供給されない
  • USBのバスパワーはTTL及びRS-485のトランシーバ及びDXMIOの5V電源として供給
  • JP1~JP3によりUSBシリアル変換ICの接続先の回路を選択
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CN2 anchor.png
E186_CN2.png
E186_CN2_VH.png
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CN3 anchor.png
E186_CN3.png
  • Pats NameCUI Number
    ジャックPJ-047AH
  • 対応プラグ外形5.5mm, 内径2.1mm
  • 極性 センタープラス
    E186_CN3Pole.png
  • 定格電流 5A
  • CN2, CN5~CN8, CN9~CN12のVDD/GND端子へ接続
    端子番号信号名
    1VDD
    2GND
    3GND

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CN4 anchor.png
E186_CN4.png
  • DXMIOの各GPIOと5V電源に接続
    端子番号信号名I/O
    1GPIO2(PIO0_14/ADC2)I/O
    2GPIO3(PIO0_23/ADC3)I/O
    3GPIO4(PIO0_22/ADC4)I/O
    4GPIO5(PIO0_21/ADC5)I/O
    5GPIO6(PIO0_20/ADC6)I/O
    6GPIO7(PIO0_19/ADC7)I/O
    7GPIO8(PIO0_18/ADC8)I/O
    8GPIO9(PIO0_17/ADC9/DAC0)I/O
    9GPIO10(PIO0_13/ADC10)I/O
    10GPIO11(PIO0_4/ADC11)I/O
    115VO
    12GNDO

  • DXMIOのGPIO0, GPIO1はシリアル通信用としてリザーブされているためCN4には未接続
  • CN4-8(GPIO9)はJP4を介してオーディオアンプに並列接続されている
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CN5~CN8 anchor.png
E186_CN5_CN8.png
  • RS-458 I/F
    RS485_IF.png
  • 電源と通信用信号ラインが接続
    Pats NameJST Parts Number
    基板用ヘッダーB4B-EH, B4B-EH-A
    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
    2VDD
    3RS-485 D+
    4RS-485 D-
  • Dynamixel I/Fに準拠したコネクタで、RS-485によるシリアル通信及び電源の供給と分配を行う
  • ①ピン(GND)および②ピン(VDD)はそれぞれボード内全て共通
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CN9~CN12 anchor.png
E186_CN9_CN12.png
  • TTL I/F
    TTL_IF.png
  • 電源と通信用信号ラインが接続
    Pats NameJST Parts Number
    基板用ヘッダーB3B-EH, B3B-EH-A
    ハウジングEHR-3
    ターミナルSEH-00x
    B3B-EH.png
    端子番号信号名
    1GND
    2VDD
    3TTL Signal
  • Dynamixel I/Fに準拠したコネクタで、TTLによるシリアル通信及び電源の分配と供給を行う
  • ③ピンは220kΩの抵抗で5Vへプルアップ済
  • ①ピン(GND)および②ピン(VDD)はそれぞれボード内全て共通
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CN13 anchor.png
E186_CN13.png
  • クラスD 2.5Wオーディオアンプのスピーカ出力ランド
  • 接続するスピーカーのインピーダンスは4~8Ωを推奨
  • ピーク時はUSBのバスパワー及びDXMIOの電力供給能力を超える事に注意
  • JP4をclosedにする事でカップリングコンデンサを介してDXMIOのGPIO9とオーディオアンプの入力が短絡
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M1 anchor.png
E186_M1.png
  • DXMIOを装着するためのコネクタ
  • 電源・Dynamixel I/F・GPIOへの配線
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JP1~JP7 anchor.png
E186_JP.png
  • JP1
    USBシリアル変換ICのCBUS0端子の接続先を選択
    SettingsDescription
    openCBUS0端子を開放しI/OボードのRS-485/TTL I/Fを受信に固定
    closedCBUS0端子とI/OボードのRS-485/TTL I/Fを接続

  • JP2
    USBシリアル変換ICのRXD端子の接続先を選択
    SettingsDescription
    1-2 closedRXD端子とDXMIOのGPIO0端子を接続
    2-3 closedRXD端子とI/OボードのRS-485/TTL I/Fを接続

  • JP3
    USBシリアル変換ICのTXD端子の接続先を選択
    SettingsDescription
    1-2 closedTXD端子とDXMIOのGPIO1端子を接続
    2-3 closedTXD端子DとI/OボードのRS-485/TTL I/Fを接続

  • JP4
    DXMIOのGPIO9端子とオーディオアンプとの接続
    SettingsDescription
    open解放
    closedカップリングコンデンサを介してオーディオアンプの入力端子と短絡

  • JP5
    DXMIOのTTL I/FのTTL Signal端子とI/OボードのTTL I/FのTTL Signal端子との接続
    SettingsDescription
    open解放
    closed短絡

  • JP6
    DXMIOのRS-485 I/FのD-端子とI/OボードのRS-485 I/FのD-端子との接続
    SettingsDescription
    open解放
    closed短絡

  • JP7
    DXMIOのRS-485 I/FのD+端子とI/OボードのRS-485 I/FのD+端子との接続
    SettingsDescription
    open解放
    closed短絡

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スターターキットを使う anchor.png

単体販売されているDXMIOとはコネクタやブートローダの状態が異なります。また運用方法によりI/Oボード上のジャンパを適切に設定する必要があります。
以下に2つの運用パターンを紹介します。

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DXMIOをホストとする場合 anchor.png

USBシリアル変換ICをDXMIOのプログラム書き込みやそのデバッグに使用し、DXMIOに書き込まれるプログラムによってCN5~CN8CN9~CN12に接続されたDynamixelを制御します。

E186_HOST_DXMIO.png

JP1~JP3の設定にてI/Oボード上のUSBシリアル変換チップをDXMIOのGPIOに接続し、I/Oボード上のRS-485/TTL I/Fとの通信ラインを切り離します。JP5~JP7の設定にてCN5~CN8CN9~CN12とDXMIO上のRS-485/TTL I/Fを接続します。

E186_JP_PT2.png
ジャンパSettings
J1open
J21-2 closed
J31-2 closed
J4open or closed
J5closed
J6closed
J7closed

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DXMIOに関する留意点 anchor.png

単体販売されているDXMIOとは次の点が異なります。

  • DXMIOのCN1・CN3・CN4にはI/Oボードに接続する目的でピンヘッダを装備
  • CN1-6(GPIO1)とCN1-7(GPIO0)を介して通信を行う前提のブートローダが出荷時にMPUへ書き込まれている

単体販売のDXMIOはUSARTライブラリを用いてプログラムの進捗や動作状況を確認する際にRS-485/TTL I/Fを使用する事になっています。しかしそのRS-485/TTL I/FをDynamixelとの通信に用いてしまうと、同じポートを介してUSARTを使ったデバッグができません。本処置はこれらを解消する事が目的です。

またDXMIOのページで紹介してる最新のサンプルプログラムは、本I/Oボードを用いて実行する事を想定した修正がなされています。ソースコード中のUSART_TYPEのマクロ定義を4~6に書き換えた上でe097b_usart.hをインクルードし、コンパイルし直す事で対応が完了します。

#include  <chip.h>
#include  "e097b_def.h"

// USART_TYPEマクロで使用するUSARTと機能を選択
//  CN3/CN4     1:ポーリング, 2:割り込み, 3:DMA
//  CN1-6,CN1-7 4:ポーリング, 5:割り込み, 6:DMA
#ifndef USART_TYPE
  #define USART_TYPE 4
#endif
#include  "e097b_usart.h"

USART_TYPEの値を1~3に設定してコンパイルしたサンプルプログラムを書き込んだ場合は、I/OボードのCN1を介した通信が行われませんが、電気的に故障する事はありません。

なお同梱されるbinファイルはソースコードに宣言されているUSART_TYPEマクロに従ってコンパイルされており、本I/Oボードでは大半が有用に活用できません。
本I/OボードのUSBシリアル変換ICを使って通信するbinファイルを生成する場合は、まずobjとbinフォルダを削除します。次にsrcフォルダに同梱されている「makebin_E186.cmd」を実行します。これにより強制的にUSART_TYPEを6に宣言した場合のbinファイルがbinフォルダに生成されます。

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PCをホストとする場合 anchor.png

USBシリアル変換ICをI/Oボード上のTTL及びRS-485 I/Fに接続し、PC上で動作するプログラムによってCN5~CN8CN9~CN12に接続されたDynamixelを制御します。DXMIOは必要に応じて使用します。

E186_HOST_PC.png

JP1~JP3の設定にてI/Oボード上のUSBシリアル変換チップをI/Oボード上のRS-485/TTL I/Fに接続し、DXMIOのGPIO0/1をI/Oボードから切り離します。

E186_JP_PT1.png
ジャンパSettings
J1closed
J22-3 closed
J32-3 closed

DXMIOを使用しない場合は、I/Oボードから取り外す事でJP4~JP7の状態は問いません。
しかしPCと通信させる目的でDXMIOにDynamixelクライアントファームウェアを書き込んでいる場合は、次のいずれかのジャンパを設定した上でDXMIOをI/Oボードに装着します。

  • I/OボードのRS-485 I/Fを用いて通信
    E186_JP5_JP7_RS485.png
    ジャンパSettings
    J4closed or open
    J5closed
    J6closed
    J7open

  • I/OボードのTTL I/Fを用いて通信
    E186_JP5_JP7_TTL.png
    ジャンパSettings
    J4closed or open
    J5open
    J6open
    J7closed

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PCからDynamixelを制御する anchor.png

DYNAMIXEL basic tutorialを参照します。


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Last-modified: 2022-07-17 (Sun) 11:47:23 (JST) (27d)