＝ 目次 ＝
1. はじめに ............................................................................. 1
1.1 概要 .............................................................................. 1
1.2 スマートグリッドとは............................................................... 1
1.3 学習に必要なもの................................................................... 2
1.4 本製品の内容物..................................................................... 3
1.5 ご使用に際しての注意............................................................... 3
2. オプションボードについて.............................................................. 4
2.1 機能概要........................................................................... 42.2 KED‑SH101 仕様 ..................................................................... 4
2.3 KED‑EXT102 仕様 .................................................................... 53. 制御ボードについて.................................................................... 73.1 KED‑EXT102‑SMG1 仕様 ............................................................... 73.2 ハードウェアブロック図............................................................. 93.3 KED‑EXT102‑SMG1（制御ボード）の各部仕様 ........................................... 103.3.1 降圧コンバータ................................................................ 103.3.2 電圧信号出力.................................................................. 133.3.3 電気調整...................................................................... 143.3.4 KED‑EXT102 からの制御 ......................................................... 143.3.5 ソーラーパネル................................................................ 153.3.6 二次電池...................................................................... 153.3.7 モーター...................................................................... 163.3.8 モーター保護回路.............................................................. 163.4 制御ボード外観図.................................................................. 173.5 ピンアサイン...................................................................... 183.5.1 KED‑EXT102‑SMG1 の組み立て .................................................... 223.5.2 ソーラーパネル接続............................................................ 26
3.5.3 二次電池取り付け.............................................................. 26
3.6 KED‑EXT102・KED‑SH101 と制御ボードの接続方法 ...................................... 27
3.6.1 KED‑EXT102‑フラットケーブル接続............................................... 273.6.2 KED‑EXT102‑シリアルケーブル接続............................................... 30
3.7 KED‑EXT102 のジャンパ設定 ......................................................... 30
4. ソフトウェア開発環境を構築する....................................................... 314.1 GNU 開発環境について .............................................................. 31
4.2 統合開発環境 Eclipse について...................................................... 31
4.3 TOPPERS/JSP について .............................................................. 31
4.4 開発環境の構築手順................................................................ 32
4.4.1 Eclipse の設定 ................................................................ 33
4.5 サンプルプログラムをプロジェクトとして登録 ........................................ 37
4.6 新しいプログラムをプロジェクトとして登録 .......................................... 39
4.7 サンプルプログラムのビルド手順.................................................... 42
4.8 プログラムファイルのクリーンアップ................................................ 44
4.9 ソフトウェアの書き込み手順について................................................ 46
5. TOPPERS/JSP のプログラミングの前に ................................................... 48
5.1 TOPPERS/JSP カーネル .............................................................. 48
5.2 タスク ........................................................................... 48
5.3 割込み ........................................................................... 48μiTRON（SH2）スマートグリッド学習キット/KED‑EXT102‑SMG1v

5.4 リソース.......................................................................... 48
5.5 µITRON API ...................................................................... 48
5.6 簡単なプログラムの作成............................................................ 49
5.6.1 簡単なタスクプログラム........................................................ 49
5.6.2 マルチタスクプログラム........................................................ 53
6. TOPPERS/JSP のプログラミング(基本編) ................................................. 57
6.1 二次電池によるモーター回転(PWM 制御) .............................................. 57
6.2 電圧を計測........................................................................ 63
6.3 電流を計測........................................................................ 72
6.4 タッチパネルへ文字列を表示........................................................ 78
6.5 タッチパネルへ直線を描画.......................................................... 83
6.6 タッチパネルから座標を取得........................................................ 87
7. TOPPERS/JSP のプログラミング(実践編) ................................................. 92
7.1 二次電池からの定電圧を計測........................................................ 92
7.2 二次電池からの定電流を計測....................................................... 104
7.3 ソーラーパネルでモーターを回転(定電圧制御の応用と MPPT 制御の学習) ................ 114
7.4 ソーラーパネルから電池を充電(定電流制御の応用) ................................... 127
8. TOPPERS/JSP のプログラミング(応用編) ................................................ 137
8.1 電力・電流計測................................................................... 138
8.2 定電圧制御....................................................................... 140
8.3 定電流制御....................................................................... 142
8.4 MPPT 制御 ........................................................................ 143
8.5 充電制御......................................................................... 145
8.6 設定画面......................................................................... 147
8.7 グラフ表示....................................................................... 149
8.8 プログラム解説................................................................... 150
9. TOPPERS/JSP のプログラミング(付録) .................................................. 157
9.1 オームの法則..................................................................... 157
9.2 キルヒホッフの法則(電気回路)..................................................... 158
9.3 ガウスの消去法................................................................... 160
9.4 行列による回路網の解法........................................................... 162
9.4.1 逆行列を用いた連立方程式の解法............................................... 162
10. タッチパネルインターフェース仕様................................................... 164
10.1 コマンド詳細.................................................................... 168
10.1.1 タッチパネルを初期化........................................................ 168
10.1.2 文字列の表示................................................................ 169
10.1.3 直線の描画.................................................................. 17010.1.4 画面押下げ情報取得.......................................................... 171
10.1.5 画面クリア.................................................................. 173
10.1.6 押下げ情報クリア............................................................ 174
10.1.7 メイン画面を表示............................................................ 175
10.1.8 メイン画面の情報取得........................................................ 177
10.1.9 メイン画面の矢印を表示...................................................... 179
10.1.10 定電圧制御画面を表示....................................................... 180
10.1.11 定電圧制御画面の情報取得................................................... 182
10.1.12 定電流制御画面を表示....................................................... 184
10.1.13 定電流制御画面の情報取得................................................... 186
10.1.14 MPPT 制御結果画面表示 ...................................................... 188
10.1.15 MPPT 制御結果画面の情報取得 ................................................ 190
10.1.16 充電制御画面表示........................................................... 192

μiTRON（SH2）スマートグリッド学習キット/KED‑EXT102‑SMG1vi

10.1.17 充電制御画面の情報取得..................................................... 194
10.1.18 設定画面表示............................................................... 196
10.1.19 設定画面の情報取得......................................................... 198
10.1.20 設定値入力画面表示......................................................... 200
10.1.21 設定値入力画面の情報取得................................................... 201
10.1.22 グラフ画面の表示........................................................... 203
10.1.23 グラフ画面の情報取得....................................................... 205
10.2 色指定について.................................................................. 207
10.3 シリアルインターフェース関数仕様................................................ 208
10.3.1 シリアルインターフェース初期化.............................................. 208
10.3.2 タッチパネルへの表示要求.................................................... 209
10.3.3 タッチパネル押下げ情報取得.................................................. 210
11. 制御ボードとの通信について......................................................... 211
11.1.1 命令コードの送信手順........................................................ 211
11.1.2 命令コード一覧.............................................................. 212
11.1.3 PWM 制御概要 ................................................................ 213
11.1.4 スイッチング周期設定........................................................ 213
11.1.5 PWM1 ON 時間設定 ............................................................ 214
11.1.6 PWM2 ON 時間設定 ............................................................ 214
11.1.7 降圧コンバータ 1,2 設定...................................................... 215
11.1.8 二次電池接続リレー・アナログ SW 動作設定 ..................................... 215
11.1.9 通信同期設定................................................................ 216
12. 制御ボードとの通信制御インターフェース関数......................................... 217
12.1 通信制御インターフェース........................................................ 217
12.1.1 DO を初期化 ................................................................. 217
12.1.2 スイッチング周期を設定...................................................... 218
12.1.3 アナログ SW とリレーのオン/オフを設定 ........................................ 219
12.1.4 降圧コンバータ 1,2 の設定.................................................... 220
12.1.5 デューティ比を設定.......................................................... 221
12.2 その他提供関数.................................................................. 222
13. 参考資料 .......................................................................... 223

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