TOPPERS 活用アイデア・アプリケーション開発
コンテスト

部門

： 活用アイデア部門
アプリケーション開発部門（フリークラス，がじぇるね IoT クラス，R2CA クラス）

作品のタイトル： あっちむいてほい♪

作成者： 長濱みほ共同作業者： 松浦光洋対象者： ロボット Rapiro を RTOS で制御したい組込み学習者

使用する開発成果物： TOPPERS/ASP
CY8CKIT-050（Cypress Semiconductor）
簡易パッケージ

目的・狙い「Rapiro」は Arduino により 12 個のサーボモーターを制御する市販の入門用ロボットキットである ． 頭 部 に は Raspberry-Pi を 搭 載 す る た め の 空 間 が あ る ． 本 製 作 で は そ こ に
TOPPERS/ASP が動作する ARM-CortexM3 の PSoC5LP マイコンボードを搭載した．リアル
タイム・マルチタスク OS でロボットを制御する事で，Arduino や Linux とは一味違ったロボットプログラミングを楽しむ事を可能とした．
アイデア/アプリケーションの概要
一人っ子の人，一人暮らしの人，一人ぼっちの人が寂しくなったとき，一緒にあっちむいてほい♪遊びをしてくれるお友達ロボット．
「あっちむいて♪」の掛け声や「わぁーい♪勝った勝った(^^♪」「えーん(>_<)」などの音声に，人間の生の声を利用することでより親しみ感，暖かさを実感できる．
時折それが，腹立たしく感じるときもある(笑)

●ソフトウェアの構成
１．タスク
機能

関数名

優先度

スタックサイズ

メインタスク

各種初期化

task_main

5４キロバイトSYSLOG

ターミナル入力をサーボ

task_sysrx

10４キロバイト

UART 受信タスク

制御に送る

ArduinoArduino 基板から のtask_ardrx

10４キロバイト

UART 受信タスク

UART 受信を syslogに送る

目玉タスク

マトリクス LED の制御

task_eye

10４キロバイト

ジェスチャータスク

ゲーム処理

task_gesture

10４キロバイト２．セマフォ
機能

初期資源数

最大資源数

SEM_I2C_1

I2C の排他制御

11

SEM_STX

Syslog 用 UART-TX の排他制御

11

SEM_STX1

Wi-Fi 通信用 UART-TX の排他制御

11

SEM_STX2

Arduino 制御用 UART-TX の排他制御

11

SEM_STX3

音声制御用 UART-TX の排他制御

1

1

SEM_SRX

Syslog 用 UART-TX の排他制御

11

SEM_SRX1

Wi-Fi 通信用 UART-TX の排他制御

1

1

SEM_SRX2

Arduino 制御用 UART-TX の排他制御

11

SEM_SRX3

音声制御用 UART-TX の排他制御

11３．データーキュー
データキュー管理領域に格納できるデータ数
DTQ_EYE

目玉の表示制御

４．割込み
UART 割込み３個を追加（RX-TX 共用）

1

●ディレクトリ構成

ASP カーネルのディレクトリ

PSoC クリエータ(IDE)のディレクトリ

ライブラリ・ドライバのディレクトリ

カーネルコンフィギュレーションのディレクトリ

アプリケーションのディレクトリ
PSoC クリエータ(IDE)のディレクトリ

●使用しているオープンソースソフトウェア(1)RTOSTOPPERS/ASP CY8CKIT-050（Cypress Semiconductor）簡易パッケージ
asp_cy8ckit050_gcc_20140204.zip（SJIS 版）
https://www.toppers.jp/download.cgi/asp_cy8ckit050_gcc_20140204.zip(2)ジェスチャーセンサー用ドライバ
SparkFun_APDS9960_RGB_and_Gesture_Sensor
https://github.com/sparkfun/APDS-9960_RGB_and_Gesture_Sensor/tree/v10(3)マトリクス LED 用ドライバ
Adafruit_LED_Backpack
https://github.com/adafruit/Adafruit_LED_Backpack(4)グラフィックライブラリAdafruit-GFX-Libraryhttps://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library(5)GR-KURUMI 用 WAV 再生ライブラリ
がじぇるね Web コンパイラテンプレート
GR-KURUMI_WAVP_V1.01.zip(6)ESP-WROOM-02 を Arduino として動作させるライブラリ
Arduino core for ESP8266 WiFi chiphttps://github.com/esp8266/Arduino?cm_mc_uid=82017917033514546597151&cm_mc_s
id_50200000=1472405210#installing-with-boards-manager(7)Bluemix 接続ライブラリ
Connect an ESP8266 with the Arduino SDK to the IBM Watson IoT Platform
https://developer.ibm.com/recipes/tutorials/connect-an-esp8266-with-the-arduino-sdk-to-the-ibm-iot-foundation/(8)MQTT PubSubClient ライブラリ
https://github.com/knolleary/pubsubclient/releases/tag/v2.3?cm_mc_uid=820179170335
14546597151&cm_mc_sid_50200000=1472405210

●ジェスチャータスク：
ゲーム処理フロー●ハードウェアの構成

外部
右目

BLUEMIX

マトリクス LED
I2C

MQTT

左目Wi-Fi

PC

マトリクス LED

アクセスポイントSYSLOG

I2C

Wi-Fi

ジェスチャーセンサー

ESP-WROOM-02
LED

I2C

INT
GPIO

GPIO

Arduino core

UART

UART

PSoC5LP
CPU：CY8C5868AXI-LP060，Cortex-M3，67MHz
FLASH：256KB
SRAM：64KB
UART

RapiroArduinoUART
GR-KURUMIGPIO×4
タクト SW×4 個

PWM
MicroSD 音声 WAV ファイルオーディオアンプ ＆サーボモーター×12 個

スピーカ（ステレオ）

●ハードウェア設計（PSoC5LP 内部コンポーネント）

KURUMI(音声出力)との通信に使用

●部品表
品名

メーカー，品番等

Rapiro

購入先

参考価格

Amazon45,200 円(税込)
3,880 円(税込)

基板付き体験編

書籍

CQ 出版

ARM PSoC で作る

マイコン基板付属

ウェブショップ

Sparkfun

スイッチサイエンス

1,868(税込)

マトリクス LED

Adafruit

スイッチサイエンス

1,393 円(税込)×2 個

アンプ

PAM8403

秋月電子通商650 円(税込)

スピーカ

50mmφ

秋月電子通商50 円(税込)×2 個

若松通商

2,200 円(税込)

マイコンボード

1,400 円(税込)

My スペシャル・マイコン
ジェスチャーセンサー

GR-KURUMIKURUMIMB-KURUMI-WAVP

ベースボードmicroSD カード

SD-HC

Wi-Fi モジュールESP-WROOM-02

秋月電子通商550 円(税込)

DC-DC コンバータ

TPS63060

ストロベリー

1,188 円(税込)

可変型昇降型

リナックス

10 個セット

秋月電子通商タクトスイッチ

400 円(税込)

ユニバーサル基板

秋月電子通商ケーブル類

マルツパーツコネクタ類

秋月電子通商300 円(税込)●動作状況と画像【限定公開】
https://t.co/ew3eZyBDh0【画像】