ＮａＯ＠MZ20のブログ一覧

2022-10-09(日)に、ラビスパ裏磐梯にて行われた、「秋の裏磐梯オフ」に参加してきました。

Z1#: 1台
Z2#: 11台
Z3#: 3台
Z4#: 2台
その他
でした！






今回は、


785.3Km
9.4Km/L
でした～

Z20ソアラ純正のサテライトスイッチを、以前から改造して使ってましたが、ステアリングパッド内がかなりグチャグチャしてきたので、リフレッシュ＆リニューアルすることにしました。^^;

・Z20ソアラ純正のサテライトスイッチは、デッキやエアコンとは、低速なシリアル通信を行っているので、そのままでは、社外オーディオとかは利用できない。
・なので、オーディオ部のみ自作回路経由で通信してました。 (初版は2005/4)
・9600bpsの単なる UART通信。
・当初は、空きピンのPh(自動車電話)を使って、有線接続で通信してましたが、2022/3から無線化(WiFi)


リニューアル前の仕様 (2022/3仕様)
■送信部(Pad-TX)
・サテライトスイッチ純正基板は、残しつつ、オーディオ側は、追加基板を作成して、機能追加。
・オーディオボタン用の基板は、ESP32マイコンを利用して、純正ボタンと、追加ボタン３つを判定。
・ボタンは、短押しと、長押しに対応。音量は、短押しのみ。
・ボタン操作時対応するコードを、受信部へ送信。
・データは、WiFiで受信部と通信。
■受信部(Pad-RX_NaO10)
・送信部からWiFi経由で受信。
・受信部では、受け取ったコードに対応し、学習リモコン(可変抵抗式)の制御と、PCへのデータ送信と、ハザード(リレー)制御。

今回のリニューアル内容(変更点)(2022/8/20仕様)
■送信部(Pad-TX)
・サテライトスイッチ純正基板を完全撤去。
・エアコン側は、XIAO-RP2040マイコンを利用して、純正ボタン入力を判定し、対応するシリアル信号を生成。(純正SG信号のエミュレーション)
・オーディオ側は、以前の機能を踏襲。
・エアコン用とオーディオ用の回路は、１枚のPCBへ実装し、純正基板と置き換えられるように。
・コネクタは、純正メスコネクタを流用し、基板側も、XHコネクタ化。
・データは、BT-SPPで受信部へ送信。
・配線を整理！ (^^;)
■受信部(Pad-RX_NaO10)
・送信部からBT-SPPで受信。

作業開始。


まずは、旧基板と不要配線の撤去



コネクタもキレイに！


新基板を、




パッドへ組み込み！




受信部は、NaO10号用ハード変更なしで、ファーム変更のみで対応。
・主な変更は、WiFi→BT-SPP




完成！

---

以下、汎用受信部

最新のPCB
送信部



受信部


PCBへの実装パーツを変更すれば、赤外線学習リモコン式にも対応。


左：可変抵抗式（今どきのデッキの仕様）
右：赤外線学習リモコン式

そして、赤外線学習リモコン式の受信部基板作ってみました😊

最近、お気に入りなRP2040系マイコン。
中でも、RP2040-zeroがマイブームですね(w

特徴
・Dual Core 32bit ARM Cortex M0+ (~133MHz)
・RAM:264KB FLASH:2MB
・スルーホールピンのGPIO数が豊富(20本→ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,26,27,28,29)
・ハードウェアUART 2チャンネル
・ハードウェアSPI 2チャンネル
・ハードウェアI2C 2チャンネル
・PWM 16ポート(RP2040自体は30ポート全部利用可能)
・ADC 4ポート
・Arduino IDEでも開発できるので、過去の資産が有効利用できる (microPythonが標準的な開発環境?)
・Dual Coreなプログラムも簡単に実装できる
・小さい 18x23.5mm
・安い 800円くらい
など

rp2040のデーターシート
https://datasheets.raspberrypi.com/rp2040/rp2040-datasheet.pdf


以下、前回のメモからの追記です。

■書き込み失敗の件
ボード定義 2.3.3ではかなり安定している。まだ、たまに失敗する。

■GPIO定義の件
基本は、
packages/rp2040/hardware/rp2040/2.3.3/variants/*/pins_arduino.h
で定義されているので、都度確認ですね。

■RP2040のUART/SPI/I2C
それぞれ2チャンネル利用できる。
利用できるGPIOは決まっている。
デフォルトのGPIOは、先のpins_arduino.hで定義されている。
それ以外で利用する場合は、GPIOを個別設定する必要がある。

変更方法
□UART0(Serial1)
Serial1.setTX(pin)
Serial1.setRX(pin)

□UART1(Serial2)
Serial2.setTX(pin)
Serial2.setRX(pin)

□SPI0(SPI)
SPI.setTX(pin) // MOSI
SPI.setRX(pin) // MISO
SPI.setSCK(pin)

□SPI1
SPI1.setTX(pin) // MOSI
SPI1.setRX(pin) // MISO
SPI1.setSCK(pin)

□I2C0(Wire)
Wire.setSDA(pin)
Wire.setSCL(pin)

□I2C1(Wire1)
Wire1.setSDA(pin)
Wire1.setSCL(pin)


使用できるGPIO
□UART0(Serial1)
RX: 1,13,17,29
TX: 0,12,16,28

□UART1(Serial2)
RX: 5,9,21,25
TX: 4,8,20,24

□SPI0 (SPI)
MISO(RX)：0,4,16,20
MOSI(TX)：3,7,19,23
SCK：2,6,18,22

□SPI1
MISO(RX)：8,12,24,28
MOSI(TX)：11,15,27
SCK：10,14,26

□I2C0(Wire)
SDA: 0,12,16,20,24,28
SCL: 1,5,9,13,17,21,25,29

□I2C1(Wire1)
SDA: 2,6,10,14,18,22
SCL: 3,7,11,15,19,23,27


■Dual Core (Arduino IDE+earlephilhower版の場合)
https://github.com/earlephilhower/arduino-pico

Core0用コードは、

void setup()
void loop()

でコーディング
Core1用コードは、

void setup1()
void loop1()

でコーディング
以上 ^^


■Software Reset
前回のメモでのコードでは動作しなかった。
別の方法をみつけたのでメモ。
(ハードウェアwatchdog timer機構を利用する方法)

extern "C" {
#include
};

void software_reset(){
watchdog_reboot(0,0,1);
watchdog_enable(1,false);
}


■Software Serial
RP2040では、PIOが8チャンネルあるので、これを利用している。

定義

SerialPIO NAME ( TXpin, RXpin, FIFOサイズ(未指定の場合32バイト) );
TXのみやRXのみの使い方もできる。
その場合は、使わない方の TXpin RXpinのところを、

SerialPIO::NOPIN

にする。

SofSoftwareSerial定義とRX,TXが逆なので注意。

標準のSoftwareSerialは、SerialPIOをwrapしている。


■EEPROM
EEPROMは実装されていないが、プラグラム用フラッシュ領域の最後の4KBくらいをEEPROMエミュレーション用で用意されている。
標準のEEPROMライブラリで利用できる。

■FileSystem
LittleFSやSD(FAT)など、Filesystem利用可能

■RTC
内蔵RTCあるけど、バックアップバッテリー機構がない。
起動時都度時刻設定すれば時計機能が利用できる。

■タイマー割り込み
https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/rpi_pico_timerinterrupt/

Teensy3.2(古いマイコン。2015/9頃発売)とRP2040(Rpi Picoなどに搭載されてるマイコン。2021/12頃発売)で、SPI接続のF-RAMの性能比較してみたところ、期待に反した結果に。 ^^;

	Teensy3.2@72MHz	RP2040@125MHz
Read	76.3Kbyte/sec	65.3Kbyte/sec
Write	40.2Kbyte/sec	36.4Kbyte/sec

※SPI Bus Speedは、どちらも16MHz。 F-RAMもどちらもFM25W256

単純な、Read/Writeでの性能測定ですが、Readで15%Writeで10%ほどTeensy3.2の方が性能よかったんですよね。

Teensy3.2
　シングルコア 32 bit ARM Cortex-M4 (72MHz〜96MHz)
　256 KBフラッシュメモリ、64 KB RAM、2 KB EEPROM

RP2040
　デュアルコア 32bit ARM Cortex-M0+ (〜133MHz)
　264 KB SRAM、2 MBオンボードフラッシュメモリ

SPI性能の差ではなく、単純に演算性能の差なのかなと。

ARM Cortex-M4 と M0+との実力の差ですかね！

core単位での性能ではTeensyに軍配があがりますが、
Teensy3.2はdiscon状態で、後継のTeensy4.0も品薄ですし、価格も高いし、、
今後は、基本RP2040で設計しますかね！
Dual coreですし！

Teensy
　Teensy4.0: 3,789円〜 (https://www.switch-science.com/catalog/5877/)
　Teensy3.2: 3,360円〜 (https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-16346/)

RP2040
　Seeed XIAO-RP2040: 1,067円〜 (https://www.switch-science.com/catalog/7634/)
　Rpi Pico: 600円〜 (https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-16132/)
　RP2040-Zero: 759円〜 (https://www.switch-science.com/catalog/7886/)

2007年に、LIMITED用の電子コンビスイッチを改造移植したときから、放置してた、コーナリングランプ回路を組み込もうと、車載済みの、回路・配線調査してたのだけれども、
電子コンビスイッチからの出力が出てない。。。



ターンL/R出してる時に、コーナリングL/RのピンもGNDに落ちてるはずなのだけども、無反応。。
電子コンビスイッチ回路が壊れたか、配線断線だけど。。
かなーり、スパゲッティ状態なので、ちゃんと調査するのは後日にすることに。 ^^;

暫定対応で、Turnの点滅出力をフラット出力する回路かますことに。。

こんな感じかなー


(追記)

暫定回路できたので、

(プログラムは Arduino IDEでちゃちゃっとw)

車載するよー



ぐちゃぐちゃ ^^;

配線できたので、テスト！


問題なさそうなので、内装戻しますー


何事もなかったかのように、、、