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実際の通信距離について
実際の通信距離はよくご質問をいただきますが、これが結構難しく周りの環境や通信仕様により大きく左右されます。基本的には出力1mWのとき見通し距離で１００ｍ程度となりますが、室内の場合反射や干渉により思ったより遠くまで通信できたり逆に悪くなったりします。一般的には同一室内ならＯＫです。（あまり広い室内だと難しくなります）また、通信距離はその内容（通信スピード・繰り返し頻度など）によっても変化しますので、250kbpsで何度か繰り返し送るようなシステムにすると通信距離も伸びて安定性が増します。WCU-Cシリーズの2.4GHz帯は、通信のパラメータを細かく設定できますので、転送速度を落とすことにより受信感度を向上させてさらに距離を伸ばすことが可能です。WCU-C2543μ＋外部アンテナの実測では250mまでは確認できています。さらに通信距離が必要な場合は、900MHz帯や400MHz帯をお勧めしています。
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他の無線ユニットとの比較
無線LAN・bluetooth・zigbeeなど2.4GHｚ帯はさまざまな無線ユニットが存在します。PC対PCの場合やデータ転送量が多い場合、無線LANは非常に強力ですが、低電力での転送や小型化には不都合です。このためにZigbeeなどが提案されています。しかし、転送レートや応答速度、他の無線ユニットとの干渉を避けるため（セキュリティー面でも）には、ある程度の独自システムが必要となります。弊社では、実績が高く、比較的転送レートの高いNordic社や多機能のMCUを持ったTI社のチップを使用した基板を主に扱っています。MCUを内蔵しているので、システムを非常に小型化することも可能です。しかし、端末側で自由度が高いBluetoothや無線LANを使用したシステムなどでも設計やご提案することも可能です。 |
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開発ツールについて
WCU-Cシリーズの開発は、無線モジュールの他に開発ボードWCU-CXM Rev2とPCが必要です。
必要なソフト類は次の通りです。
・SmartRFStudio
・IAR Embedded Workbench
SmartRFStudioで無線のテストを行い、パラメータを決定します。そのパラメータを元にIAR Embedded Workbench上でプログラミング・デバッグ・コンパイルを行い、SmartRFStudioに付属しているSmartRFProgrammerで書き込みします。
nRF24E1の場合は次の通りです。
・プログラム開発用エディタ
・アセンブラやＣコンパイラ
・EEPROM書込みソフト
この他便利なツールとして
・デバッガ
基本的には、海外でメジャーな8051系のツールをそのままご使用いただけます。アセンブラ・Cでの開発が一般的となりますので、ＬＩＮＫページにある各ソフト（ＡＳＭ５１・ＳＤＣＣ・ＫＥＩＬなど）により開発が可能です。書込み用のツールは、Ｐｏｎｙｐｒｏｇというフリーツールを使用します。デバッガは、付属のsherpaというソフト内に含まれています。sherpaは簡易的な統合開発環境ソフトです。ＡＳＭ５１やＳＤＣＣ、テキストエディタなどと組み合わせて使用します。
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開発に必要なボードは？
開発時に必要なハードウェアは、基本的に無線モジュールWCU-241が２台、マザーボードWCU-24Mが２台となります。マザーボードは、２３２Ｃのレベル変換チップも搭載しているため、PCに接続してnRF24E1用制御ソフトの転送を行ったり、シリアル通信を通してデータ転送を行ったりすることが可能です。
WCU-241を単体でご使用の場合は、プログラミング用としてマザーボードWCU-24Mが１台あればOKです。
WCU-Cシリーズの場合は、WCU-Cxxxが２台、マザーボードWCU-CXM Rev2が２台あれば開発が可能です。マザーボードWCU-CXM
Rev2は、１台だけでも大丈夫ですが、PCに接続してTI社の開発・評価ツールSmartRFStudioを使用する場合は、送受信を行うための２台が必要となります。 |
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音声通信について
Ａ／Ｄコンバータを搭載しているため、音声をサンプリングしてデータ送信することが可能です。受信側は、そのデータをPWM出力し、フィルタを通すことでＤ／Ａ変換して音声を取り出します。通常の音声帯域だと問題なく通信することができます。（周波数３ｋHz程度）ただし、ストリーミング転送となりますので、データの取りこぼしが通信品質にダイレクトに影響することになります。
WCU-Cシリーズも同様のシステムが可能です。また、 I2S インターフェースを搭載していますので、さらに高品質な転送が可能となります。（I2S対応のA/D、D/Aなどは別途必要です） |
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シリアル通信について
チップ内部のシリアル通信機能を使用することで他の機器との接続が可能です。レベル変換するとPC接続もできます。通信速度は、データシート上でmax57.6kbpsとなっていますが、接続する機器によりエラーが多発する場合もありますので、安定動作を確保する場合は、19.2kbaudあたりを上限にするのが良さそうです。
WCU-Cシリーズでは１〜２本のシリアル通信機能が搭載されています。また、USBを備えたタイプも用意していますのでPCとダイレクトに接続することができます。こちらはUSBシリアル変換基板もあり、実測で921600baudまで通信できています。
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