2012/10/22 Rev. 0.2

TS02EJ mdm5

特 定小 電 力 無 線 モジュ ー ル
TS02EJ mdm5
フ ァームウエ ア 仕 様 書

40ms
5ms

5ms

外マイコン
5ms

TS02E

40ms

TS02E

外マイコン

5ms

野村エンジニアリング
Nomura Engineering Co., Ltd.
Since 1997

製品の故障や誤動作が直接人命に関わるような使い方は絶対にしないで下さい

野村エンジニアリング株式会社
http://www.nomura-e.co.jp
e-mail:engineer@nomura-e.co.jp〒242-0023 神奈川県大和市渋谷１丁目７−２
TEL:046-244-0041
FAX:046-244-3551
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TS02EJ mdm5

Table of contents

概要

3

ID登録開始；

3

通常動作開始；

3

通信のイメージ

4

ネゴシエーション

5

リンク

5

外部マイコンのモジュールとの接続

6シリアル信号の入出力

7

TS02EJポートアサイン

8

コマンド

9

通信パラメータ

9外付けマイコンの制御手順

10

周波数テーブル11

電波法に関する注意事項

12

取扱に関する注意事項

12

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TS02EJ mdm5
概要
TS02Eシリーズが提供するファームウエアの中で、TS02EJ mdm5 はモジュール内部で完結した双方向通信を極めてシンプルな手続きで実現するものです。
TS02EJ mdm5 の双方向通信は、丁度情報を入れるバケツがモジュール間で行き来しているイメージとなります。このバケツのやり取りは停止命令を受けるまで継続されるので、外マイコンの処理は大幅に軽減されるだけでなく、無駄の無い高速な通信を確保する事ができます。
TS02EJ mdm5ではタイミングを見計らって情報の受け渡しを行います。モジュールに相手への情報を放り込むと、相手側モジュールより情報が吐き出されます。停止コマンドを受け付けるまで通信は継続され、電波障害などで切断しても短時間の時は自動的に復帰します。障害が長時間に及ぶ時は、初期状態に戻りネゴシエーションの手続きから始まります。
TS02EJモジュールには主導権を持つマスター（親機）とスレーブ（子機）が割り当てられ、マスター1対スレーブ1でのシステム構成が可能となります。
TS02EJモジュールは外部マイコンの指示でマスターにもスレーブにもなる事ができます。
外部マイコンよりリンクスタートコマンドを TS02EJモジュールに送るだけで、指定した相手のスレーブと、ネゴシエーションを経てリンクが確立されます。これらの手続きの多くは TS02EJモジュール内部で完結しているので、外付けマイコンの処理を大幅に低減することができます。
マスター1対スレーブ1のシステム構成での、具体的な手続きを簡単に説明します。

ID登録開始；
TS02EJモジュールは電源オンでマスターまたはスレーブの区別なし
マスター側はモジュールをコマンドでマスターに設定
スレーブ側はモジュールをコマンドでスレーブに設定
スレーブは待機状態
マスターおよびスレーブはID登録スイッチオンで、ID登録モードでに入る
マスターはIDを送信し、スレーブ側のIDと交換して、EEPROMに記憶
ID登録モードを終了

通常動作開始；
マスター側はリンクスタートコマンドを発行し、ネゴシエーション手続きに入る
マスター側は自分のidと相手のidを送信
スレーブは自分のidを照合して応答をマスターに返す
マスターとスレーブ間でそれぞれのidを交換し、EEPROMに記憶します。
リンクが確立され通信を開始
電波障害でリンクが切断された場合でも自動的に TS02EJモジュール間でリンクを復帰します。
リンク中は定期的に送受信が繰り返され、送受信するデータが無い時でも、空データのやり取りが行われます。一つのループは約100ms周期で最大5バイトまでを授受することができます。

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TS02EJ mdm5
通信のイメージ
この通信方式の特長はモジュール間で双方向通信が勝手に行われており、外マイコンはタイミングを見計らってデータの授受を行う点にあります。そのため、外マイコンはデータの授受だけの制御で済むため、負荷の軽減となります。
下図はリンク中でのタイミングをイメージしたものです。データが受け渡しされるバケツはマスターよりスレーブに発行され、一周して戻ってきます。その周期はおよそ100msとなります。バケツへのデータ受け渡しはレディ信号をモニターして瞬時に行う必要があります。モジュールはバッファリング機能を備えていないので、データを5msで受信した直後は、5msで送出するデータを送り込む必要があります。但し、受信データを処理する必要がある時は、RDYをモニターして次回のバケツに情報を送り込みます。

40ms
5ms

5ms

外マイコン
5ms

TS02E

40ms

TS02E

外マイコン

5ms

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TS02EJ mdm5
通信の確立は、ID登録、ネゴシエーションおよびリンクの3つのステージより構成されます。マスターとスレーブ間でID交換を行い、マスターよりネゴシエーションの手続きが実行され、スレーブとの情報交換が実行されると、リンクが確立されます。

ネゴシエーション
マスターより自分のIDが呼ばれたときのみスレーブは応答します。これにより電波衝突を回避することができます。
電源投入時やグループ構成の変更時は、マスターとスレーブ間で使用する周波数チャネル、グループの構成などの情報を交換するためのネゴシエーションを行い、リンクコマンドを発行してリンク確立します。

リンク
リンクが確立されると、マスターとスレーブ間はおよそ100ms周期でデータの授受が繰り返されます。
マスターとスレーブは交互に送信を同一周波数で行い、それぞれの送信電波のギャップは1ms以下となっています。これにより他の特定小電力無線局による割り込みを防止しています。
空間伝送スピードはおよそ2.4kbps、1バイトの伝送時間はおよそ3.3msとなります。
マスターTX

スレーブTX

マスターTX

リンク中の送信電波
48

148

198ms

リンク中に電波障害で通信が途絶えても自動的に復帰しますが、長時間に及ぶ時は再びネゴシエーションの手続きから始まります。

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TS02EJ mdm5
外部マイコンのモジュールとの接続
TS02EJ mdm5 を利用するには外部マイコンとTS02EJモジュールを下図のように接続します。

=外部マイコン==TS02EJモジュール=11. 232C-TX output
12. 232C-RX input
01. RDY output
02. REQ input
06. ERR output
07. IND output
08. LNK output

TS02EJモジュールと外部マイコンの接続は、情報のやり取りを232Cフォーマットのシリアル通信、その他の制御信号を接続します。情報のやり取りには必ずレディ信号(RDY)をモニターしてシリアル通信のタイミングを制御します。
その他、リクエスト(REQ)、エラー(ERR)、ステータス表示(IND)、リンク表示(LNK)を外部マイコンで利用する事ができます。
全ての信号ラインは信号レベルを合致するよう必要に応じてレベル変換回路を追加します。
信号レベルについてはTS02E共通仕様書を合わせて参照ください。

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シリアル信号の入出力モジュールより出力されるデータは6バイトで3.125ms、モジュールに入力する5バイトは2.60msとなります。外部マイコンは受信バッファーからのデータ受信を割り込みにより、全ての処理を中断して受信に専念すると共に、送信データがあるときはRDY信号をモニターしてデータをモジュールに間断なく送り込みます。送信データの5バイトはおよそ2.6msとなり、4msの受付時間に対してあまり余裕がないので十分注意する必要があります。マイコンのシリアルポートは一般的にバッファーを数バイト備えているので、これを利用して処理の遅れを回避するようにします。
98ms
4RDY出力

3.1

2.6出力

入力

シリアルデータ入出力

RDY出力

外マイコン

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T S 0 2 E J ポー トア サイ ン
モジュールを上から見た時の20ピンコネクタ（J2端子）の名称及び機能を示します。
J2

端子名機能

1

RDY

レディ、アクティブL、LでRS-232Cデータ入力可：出力

2REQ

リンク停止要求、アクティブL：入力

3

未使用

4

未使用

5

未使用

6ERR

ワンショット エラー出力、エラー時H：出力7IND

ステータス表示：出力

8

LNK

リンク表示、リンク中H：出力

9PWR oﬀ

PWRoﬀ、アクティブL、未使用時オープン：入力

10RX audio

RXaudio、 受信オーディオ信号、未使用時オープン：出力

11TX

RS-232C TX：出力

12RX

RS-232C RX：入力

13Vdd in

Vdd=CPU電源：2.0V〜3.6V：入力

14Vdd out

電源2.0V出力、外部利用可：出力

15B＋

電源入力：2.1V ~ 7.0V

16GND

グランド

17

SET1

SET1、アクティブL：入力

18

SET2

SET2、アクティブL：入力

Top View★逆接禁止：入力

19

SET3

SET３、アクティブL：入力

20

SYS

オープン

J2
2120

★使用禁止

---------------------------------------------

注意----------------------------------------------

15ピンB＋には7.0V以上の電圧供給、又は逆接は絶対にしないでください。
13ピン Vdd in には3.6V以上の電圧供給は絶対にしないでください。
20ピンはオープンで使用してください。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------REQ
リンクを停止し、コマンド入力をする時にLにします。

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コマンド
アスキーコードにて入力#CMxxxxxxxxxx<CR>
チャネルを設定、マスター側のリンクスタート（送信を開始）“xxxxxxxxxx”：x＝4ビット、4*10=40ビット -> ４０チャネルを４０ビットに振り分ける例）ＣＨ０１、０６、１１、１６を設定する時：1000 0100 0010 0001 0000 ........
＃ＣM８４２１００００００＜ＣＲ＞
例）全チャンネルを設定する時：＃ＣMＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ＜ＣＲ＞#CSxxxxxxxxxx<CR>
チャネルを設定、スレーブ側のリンクスタート（受信を開始）#IMxxxxxxxxxx<CR>
チャネルを設定し、相手ＩＤ登録モードにてスタート（送信モードからスタート）#IS
チャネルを設定し、相手ＩＤ登録モードにてスタート（受信モードからスタート）

RS232Cフォーマット
ＲＸ２３２（外部マイコン→TS02E）：（５バイトバイナリ：実データ）

ＴＸ２３２（TS02E→外部マイコン）：（１バイトバイナリ：ＲＳＳＩ値）＋（５バイトバイナリ：実データ）※ＲＳＳＩ値は、８ｂｉｔとする。

通信パラメータ
ボーレート：19,200bps

データ長

：8bit

パリティ

：なし

ストップビット：8bit
フロー制御：ハードウェアフロー（RTS/CTS）

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TS02EJ mdm5
外付けマイコンの制御手順（マスター）
１．ＲＥＱを“Ｌ”にする。
２．RDYが“Ｌ”になったら（このときLNKも“Ｌ”）、ＲＸ２３２にコマンドを入力。
“＃ＣMｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘ＜ＣＲ＞“
３．TS02Eは設定されたチャネルでリンクを試み（送信モードからスタート）、リンク確立すると、LNKが“Ｈ”になる。
４．再びRDYが“Ｌ”になったら、ＲＸ２３２に実データを入力。
５．TS02Eは、実データを送信する。
６．TS02Eは、親機側から実データを受信する。
７．TS02Eで受信した実データ＋ＲＳＳＩ値がＴＸ２３２から出力される。
８．４〜７の繰り返し。
９．リンク停止させるときは、ＲＥＱを“Ｌ”にする。

（スレーブ）
１．ＲＥＱを“Ｌ”にする。
２．RDYが“Ｌ”になったら（このときLNKも“Ｌ”）、ＲＸ２３２にコマンドを入力。
“＃ＣSｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘ＜ＣＲ＞“
３．TS02Eは設定されたチャネルでリンクを試み（受信モードからスタート）、リンク確立すると、LNKが“Ｈ”になる。
４．TS02Eは、子機側から実データを受信する。
５．TS02Eで受信した実データ＋ＲＳＳＩ値がＴＸ２３２から出力される。
６．再びRDYが“Ｌ”になったら、ＲＸ２３２に実データを入力。
７．TS02Eは、子機側へ実データを送信する。
８．４〜７の繰り返し。
９．リンク停止させるときは、ＲＥＱを“Ｌ”にする。

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周 波 数 テ ーブ ル
日本国内向け周波数チャネルのテーブルを示します。
ch #Frq. (MHz)ch#Frq. (MHz)01429.250021429.500002429.2625

22

429.512503

429.2750

23

429.525004

429.2875

24

429.537505

429.300025

429.550006

429.312526

429.5625

07429.325027

429.575008

429.3375

28

429.587509429.350029

429.600010429.362530

429.612511

429.375031

429.625012429.3875

32

429.6375

13

429.400033

429.650014429.412534

429.6625

15

429.425035

429.6750

16

429.4375

36429.6875

17429.4500

37429.7000

18429.4625

38429.7125

19429.4750

39429.7250

20429.4875

40429.7375

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電波法に関する注意事項

アンテナは取り外したり、ケースを開けて改造することは法律で禁止されていますので、絶対行なわないで下さい。

技術基準適合証明ラベルは剥がさないで下さい。ラベルの無い物は使用が禁止されています。

日本国外での電波法には準じておりませんので日本国内でご使用下さい。

取扱に関する注意事項

製品の故障や誤動作が直接人命に関わるような使い方は絶対にしないで下さい。

電源の逆接は機器の故障となりますので、絶対行なわないで下さい。

強い衝撃を与えたり、水やその他の溶液に浸したりすると故障の原因となるので、絶対行なわないで下さい。

分解して改造したりしないで下さい。

アンテナを強く引っ張らないで下さい。

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