Altium Wiki

Information and resources for electronic product designers

Skip to end of metadata
Go to start of metadata


Application Note AP0110 (v2.0) February 28, 2008


図1 CAN ネットワークのセットアップ

このアプリケーションノートは、ウェザー(お天気)ステーションについて、プロジェクトのデモを説明しています。 デモでは、ひとつ、またはそれ以上のウェザーステーションを紹介します。各ステーションは、風向、風速、温度を記録しています。

お天気情報はウェザーステーションのLCDで、常に確認できます また、履歴情報もVGAモニタで見ることができます。さらに、現在の気象条件をモニタできるように、コンピュータはインターネットブラウザを使用したシステムに接続されています。
ウェザーステーションには、以下のような、いくつかの形式があります。

  1. RS232またはモデム接続でインターネットに直接接続できるタイプ
  2. GSM HTTP が可能なタイプ
  3. ルータを使用したHTML インターフェースによる CAN ネットワークベースのタイプ

RS232 と GSM のタイプでは、VGA 画面を使用することができます。
通常のセットアップ(Altium Designer、NanoBoard、ホストPC)に加えて、以下のハードウェアが必要になります。

  • A 1:1 シリアルケーブル、オスコネクタ×1、メスコネクタ×1(RS232_HTTP_Enabled タイプ)
  • メスコネクタが2個のヌルモデムケーブル、ジーメンス製 MC45 ターミナルまたは相当品(GSM_HTTP_Enabled タイプ)×2
  • CAN ネットワークケーブル(CAN設定のデモを希望する場合)
  • CANのマルチドロップ機能のデモンストレーションを行いたい場合は、2台目以降のNanoBoard(CANネットワークの設定を使用したい場合)
  • 風速計(Davis 7911)各ウェザーステーションに設置

RS232用、またはCAN用のPCコンフィギュレーション

デモ用のPCには、以下のようなソフトウェアがインストールされている必要があります。

  • オペレーティングシステム(OS): Windows 2000 、Windows XP
  • Altium Designer
  • インターネットエクスプローラ 5.5 以上
  • DirectX 8.01 以上

注記 : これらの最小構成は、マイクロソフトその他のベンダから提供されています。 いくつかのソフトが期待どおりに動作しない場合は、各コンポーネントを最新バージョンに更新してみてください。
NanoBoardを確認するには、1:1シリアルケーブルでPCと接続する必要があります。

ヌルモデム用COMポートの設定

まず最初に、COMポートをヌルモデム用に設定する必要があります。以下のように設定してください(Windows XPをベースに説明しています)。

  1. Windowsのコントロールパネル(Start » Settings » Control panel)を開いて、Phone and Modem Optionsを選択します。
  2. Modems タブをクリックし、Addをクリックします。
  3. 表示されるハードウェアウィザードで、Don't detect my modem; I will select it from a list を選択し、Next > をクリックします。 ウィザードの実行には少し時間がかかります。
  4. (Standard modem Types) を Manufacturer panelから選択、Communications cable between two computers を Models panel から選択、Next > をクリックします。
  5. NanoBoardと接続するのに使いたいシリアルポートを選びます(例えば、COM1)。 実行には少し時間がかかります。 Finish が表示されたら、クリックします。
  6. OK をクリックして、Phone and Modem Options ダイアログを閉じます。

ケーブルのダイレクト接続

次に、ケーブルのダイレクト接続を設定する必要があります。TCP/IPを実行するのに使うこの接続をホストに設定します。

  1. Start » Settings » Network Connections » New Connection Wizard を選択。
  2. 最初の画面には、不要な情報があります。 Next > を押して飛ばしてください。
  3. Set up an advanced connection を選択し、Next >をクリックします
  4. Connect directly to another computer" を選択し、Next > をクリックします。
  5. Guest を選択し、Next > をクリックします。
  6. 接続名を入力("NanoBoard"など)し、Next > をクリックします。
  7. ドロップダウンメニューから、Communications cable between two computers (COM1) を選択し、Next > をクリックします。
  8. Connection availability 設定を調節して、Next > をクリックします。
  9. Finishをクリックします。
  10. システムはすぐに接続を開始しようとして、接続ウィンドウを開きます。 接続ウィンドウが開かないときは、Start » Settings » Network Connections リストから新しい接続の作成を選択してください。
  11. Properties ボタンをクリックします。
  12. General タブで、Communications cable between two computers (COM1) を選択し、Configure をクリックします。
  13. Maximum speed (bps) を 57600bps に設定して、ハードウェアフローコントロールを有効に設定、モデムエラーコントロールとモデム圧縮を無効に設定します。 OKをクリックします。
  14. Networking タブをクリックします。 接続タイプが "PPP" になっていることを確認します。Microsoft Networks 用の全サポートは無効にします(File and Printer SharingClient で設定)。 OKをクリックします。

これで完了です。 その他のオプションはすべてデフォルトのままにしておきます。

GSM用のPC設定

GSM_HTTP_Enabled バージョン用には、Siemens MC45 ターミナル(相当品)をPCに接続して、モデムをインストールする必要があります。

ボードの設定

NanoBoardについては、以下のような設定が必要です。

  • 振動数(Oscillation frequency) = 44.236800 MHz.
  • すべてのVcc 基準電圧を3.3Vに設定

さらに、ウェザーステーションとして使用する NanoBoard について、以下の設定を行います。

  • サーミスタ KED102CY を GND と AN1 間に接続。 2.7 kΩ レジスタを AN1 と Vcc 間に追加。
  • 風速計7911を接続
  • パルス出力をユーザ I/O1、ピン2へ
  • パルス出力と Vcc 間に、10 kΩ プルアップレジスタ
  • 風向の摺動子出力を AN0 に
  • 風向の Vcc 出力を Vcc に
  • 風向の GND出力を GND に

ソフトウェアのロード

FPGAの設定

FPGA には特別な設定は必要ありません。 NanoBoard をPCに接続し、以下の手順でワークスペースを開きます。

  1. Altium Designerを起動します。
  2. File » New » Design Workspace を選択して、ワークスペースを開きます。
  3. Project » Add Existing Project を選択 Choose Project to Open ダイアログが表示されます。
  4. ウェザーステーションのFPGA プロジェクトファイルを開きます。 例えば、RS232_HTTP_Enabled.PrjFpg を選んで、Open クリックします。
  5. Devices view を開きます。View » Devices を選択してください。
  6. Program FPGA ボタンの上にある Run Stages up to and including Download )の箇所をクリックします。


これで、ソフトウェアがすべてのステップを実行し、FPGA を プログラムできるようになりました。

ソフトウェアのアップロード

ソフトウェアをアップロードします。

  1. Devices ウィンドウで、Compile ボタンをクリックします。

  1. Up to Date Download ボタンをクリックします。
  2. TSK-51A On-Chip Debug シンボルを右クリックして、Reset を選択します。
  3. TSK-51A On-Chip Debug シンボルを右クリックして、Continue を選択します。

データのロード

PC にダイレクトケーブル接続を設定して、NanoBoard を RS232 チャネルで PC に接続したい場合は、NanoBoard 上のウェブサーバにコンタクトする必要があります。シリアル TCP/IP 接続を開始して、ブラウザを起動、NanoBoard 上のhttp://weatherdemo.test/index.html にアクセスしてください。

ウェザーステーションのバージョン

ウェザーステーションのデモには、インターネットを利用できるバージョン、GSM バージョン、CAN ネットワークバージョンが存在します。 インターネットを利用可能な RS232 と GSM のタイプでは、VGA 画面を使用することができます。 VGA ケーブルをNanoBoard 上の関連コネクタに接続します。 VGA 画面には、温度、風速、風向を示すヒストグラムが表示されます。 同様に、電流値がLCDに表示されます。

NanoBoard の上部にある4つのキーパッドを使って、LCDへの表示方法を、以下のように変更することができます。
Key 0: デフォルト設定 - ノット(風速)、方位、°C
Key 1: 風速表示の切り替え - ノット、秒速(m/s)、時速(km/h)、回転数(MPH)
Key 2: 風向表示の切り替え - 度数、コンパス方位
Key 3: 温度表示の切り替え - °C(摂氏)、°F(華氏)
校正を開始するには、'F'マークのあるボタンを使用します。

インターネットが利用できるバージョン

インターネットが利用可能なバージョンは、Altium Designerがインストールされているフォルダの \Examples\Reference Designs\Weather Station\RS232_HTTP_Enabled ディレクトリにあります。 ウェザーステーションに接続するには、インターネットエクスプローラ 5.5 以降が動作する PCにシリアルポート経由で接続する必要があります。.
ハードウェアとソフトウェアがロードされ、実行されると、ブラウザは3つのダイアルのあるシンプルなコンソールが表示されます。コンソールには、現在の気象条件が表示されています。

GSMバージョン

GSMバージョンは、Altium Designerがインストールされているフォルダの \Examples\Reference Designs\Weather Station\GSM_HTTP_Enabled ディレクトリにあります。 ヌルモデムケーブルと Siemens MC45 ターミナル相当品(2個)が必要です。

CANネットワークバージョン

CAN ネットワークバージョンでは、最小限、2つのNanoBoardが必要です。 1台目のNanoBoard は、ルータ、ファイルサーバ、メディアコンバータとして機能します。2台目のNanoBoardは、リモートのウェザーステーションです。 両方とも、CAN インターフェースで接続されている必要があります。
ルータ/ファイルサーバとして使いたい NanoBoard はプロジェクトとともに使用します。プロジェクトは、Altium Designerがインストールされているフォルダの \Examples\Reference Designs\Weather Station\ CAN_RS232_Router ディレクトリにあります。 このボードは、PCにシリアルケーブルで接続されている必要があります。 実行時には、HTML ファイルを このボードにFTP 経由でコピーしておく必要があります。 このプロジェクト用の Html のサブディレクトリには、必要なファイルとバッチファイル ftp_upload.bat が含まれています。
その他のボードは、ウェザーステーションとして使用されます。 それらのボードは、ルータとCAN インターフェースで接続してください。 ハードウェアのコンフィギュレーションとソフトウェアは、Altium Designerがインストールされたフォルダの \Examples\Reference Designs\Weather Station\ CAN_HTTP_Enabled ディレクトリにあります。
各NanoBoard上で、ウェザーステーションのステーション番号(アドレス)を設定してくださいr 'F' キーを使用して、校正メニューを表示させます。 Setup で、Address を選択し、番号を選びます。 各NanoBoardには、別々の番号を設定してください。
すべて正しく接続し終えて、デモを開始したら、インターネットエクスプローラを使用してルータをいろいろ確認してみましょう。 最初のウェザーステーションでは、3つのダイアルが並ぶコンソールで気象情報が確認できます。 ドロップダウンボックスが提供され、同じCAN ネットワークに接続されている他のウェザーステーションに切り替えることができます。

Labels
  • None