Seeeduino Stalker V3.1
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https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues
おそらく、Seeeduino Stalkerシリーズに非常に詳しい方もいれば、この機能豊富なワイヤレスセンサーネットワークノードに全く馴染みがない方もいるでしょう。どのような状況であっても、屋外データロギングアプリケーションを作成する予定がある場合、Seeeduino Stalkerが最適なボードであることが分かるでしょう。
このシリーズを作成する主な目的は、ユーザーが屋外アプリケーションをより便利に作成できるようにするためのX-beeキャリアボードを作成することでした。2009年に最初のバージョンがリリースされて以来、Seeedersはユーザーからのフィードバックを継続的に収集し、ボードをアップグレードし続けてきました。過去7年間で6つのバージョンが存在し、この夏、Seeeduino Stalkerファミリーの最新メンバーであるSeeeduino Stalker V3.1をリリースすることに興奮しています。
Seeeduino Stalker V3.1は、単なるV3.0の簡単なアップデートではありません。このボードの主な驚きは、非常に低い電力消費です。スリープモードでは、ボード全体の出力電流が100uAまで低下します。これは、ユーザーのフィードバックに基づいて真に実現されたアップグレードです。(私たちはあなたの意見を本当に大切にしています)。どのようにこれを達成したか見てみましょう。
バージョントラック
Seeeduino Stalker V3.1の新機能
電力管理の改善
V3.1では、MCUがスリープモードにある場合、Beeエリアポート、3.3Vポート、VCCを含むすべての電力供給を手動で切断できるため、電力を本当に節約することができます。
その他の変更点
X-beeエリアにトグルスイッチが追加され、接続したいものに基づいてハードウェアシリアルポートまたはソフトウェアシリアルポートを選択できるようになりました。
また、RTC回路に対応するMCUの2つのINTピンに2つのトグルスイッチを追加しました。これにより、ユーザーはRTC INTポートに接続するINTピンを簡単に選択し、MCUをアクティブ化することができます。
特徴
- Arduino UNO互換のピン配置とArduino Fioブートローダー
- リポバッテリーマネージャICおよびソーラー充電入力(jst2.0コネクタ)
- オンボードリアルタイムクロックチップ DS1337S(RTCのバックアップ電源として機能するCR1220コイン電池用ソケット)
- スタンドアロンモードで動作中にプログラミング時の自動リセットを可能にするDTR付きシリアルインターフェース
- microSDカードソケット
- Groveコネクタ(動作電圧は選択可能:5.0Vまたは3.3V)
- XBeeモジュールおよびATMega328P用のリセットボタン
- Beeシリーズソケット 2*10ピン 2.0mmピッチ
仕様
パラメータ | 値 |
---|---|
マイクロコントローラー | Atmega328P |
クロックスピード | 8 MHz |
I/O電圧 | 3.3V |
RTC | DS1337S |
Arduino IDE用ボード | Arduino ProまたはPro Mini (3.3v , 8 MHz) w/ATmega328 |
電源供給 | 3.7vリポバッテリー、バッテリー充電には5VDCソーラーパネルを使用 |
電源コネクタ | 2ピンJST/ USB |
接続性 | I2C, UART, SPI |
SDカード | micro SDカード |
開回路電流 | 最大6 mA |
充電電流 | 300mA |
3.3Vポートの最大電流 | 800mA |
PCBサイズ | 86.74mm x 60.96mm |
アプリケーションアイデア
- ワイヤレスセンサーネットワーク(XBeeを別途購入)
- GPSロギング(GPSBeeを別途購入)
- iPhone/Android Phoneで動作するアプリと通信可能なデータ収集システム(BluetoothBeeを別途購入)
- RFリモートコントロール(RFBeeを別途購入)
- シンプルなスタンドアロンArduino互換物理コンピューティングプラットフォームとして
ハードウェア概要
概要
Seeeduino Stalker V3.1は、豊富な機能を備えたアプリケーションボードです。RTC、リポバッテリーコネクタ、Beeソケット、SDカードソケットなどが搭載されています。以下の概要画像は、ボードの各部分を紹介し、ボードをよりよく理解するのに役立ちます。
名前 | 機能 |
---|---|
RTCバッテリー | DS1337Sに電力を供給するセルバッテリー |
RTC_INT | RTC割り込みスイッチ |
Beeシリアル選択 | Bee RX/TXピン選択、D0/D1またはD6/D7を選択可能 |
Beeソケット | Beeを挿入 |
充電ステータスLED | OK: 緑色LED、充電完了時に点灯。 CH: 赤色LED、充電中に点灯 |
BEE RST | Beeをリセット |
SOLAR | バッテリーを充電するためのソーラー入力、入力電圧4.5~6V |
LIPO | リポバッテリー入力、3.7V |
L | D13に接続されたLED、モニターとして使用可能 |
GROVE2 | Groveポート、I2Cに接続 |
GROVE1 | Groveポート、D7/8に接続 |
PROGRAM | プログラミングポート、UartSBeeに接続 |
RST | ATMega328Pをリセット |
SDカード | micro SDカードソケット |
ピンマップ
Seeeduino Stalker V3.1はArduino互換であり、多くのアナログピン、デジタルピン、シリアルピンが利用可能です。以下のピンマップ画像は、使用可能なピンや使用中のピンを判断するのに役立ちます。
はじめに
これが初めて Seeeduino Stalker をプログラムする場合は、以下の手順に従って開始できます。始める前に、以下のものを用意してください:
Seeeduino Stalker V3.1 | UartSBee V4 | Mini USB ケーブル | 6ピンケーブル |
---|---|---|---|
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UartSBee V4、Mini USB ケーブル、6ピンケーブルは含まれていません。
STEP1: 接続
まず、Stalker を 6ピンジャンパーワイヤーを使って UartSBee に接続し、その後 Mini USB ケーブルを使って UartSBee を PC に接続します。
Seeeduino Stalker | UartSBee V4 |
---|---|
DTR | DTR |
TXD | RXD |
RXD | TXD |
5V | VCC |
GND | GND |
UartSBee V4 の電源スイッチを 5V に設定してください。
STEP2: UartSBee とドライバー
UartSBee は、FDTI の FT232RL をベースにした USB からシリアル UART インターフェースです。ドライバーをダウンロードしてください。
この場合、UartSBee は以下の3つの機能を果たします:
- Seeeduino Stalker のプログラム。
- Seeeduino Stalker との通信。
- Seeeduino Stalker(および接続された周辺機器)への電力供給(PC の USB 電源から)。
STEP3: Arduino IDE
Seeeduino Stalker は、豊富な機能を備えた Arduino 互換ボードです。Arduino IDE をお持ちでない場合は、最新の Arduino ソフトウェアをダウンロードしてボードをプログラムしてください。
STEP4: Arduino IDE に Seeeduino Stalker を追加
Arduino IDE のボードオプションには Seeeduino Stalker がありません。Seeed ボードを Arduino IDE に追加する方法をクリックして手順を確認してください。
STEP5: 点滅(Blink)
ここでは、Stalker に簡単なコードをアップロードします。Arduino IDE を開き、ファイル > スケッチ例 > 基本 > Blink を開きます。
その後、アップロードボタンをクリックします。アップロードが完了した数秒後、ボード上の L が 1秒間隔で点滅するのを確認してください。
Stalker V3.1 の例
Seeeduino Stalker V3.1 には多くの例があります。以下を含みます:
- バッテリー電圧を読み取る例
- 充電状態を読み取る例
- データログの例
- RTC ライブラリといくつかの例
- スリープ関連の機能
RTC
基板上にはDS1307Sと3Vのセルバッテリーが搭載されており、基板に電源供給がなくても3年以上時間を保持することができます。DS1307SのライブラリはStalkerのスケッチに含まれています。
日付/時刻の調整
Arduino IDEを開き、File > Sketchbook > RTC > Adjustを選択します。その後、例にあるDateTimeクラスオブジェクトdtを使用して現在の日付/時刻を設定します。
DateTime dt(year, month, date, hour, min, sec, week-day(starts from 0 and goes to 6));
例: DateTime dt(2015, 10, 1, 11, 43, 0, 4);
コンパイルしてStalkerにアップロードすると、時刻が設定されます。
現在の日付/時刻の取得
Arduino IDEを開き、File > Sketchbook > RTC > Nowを選択します。RTC.now()関数を使用してDS1337から現在の日付/時刻を読み取ります。
例: DateTime now = RTC.now();
コンパイルしてStalkerにアップロードし、シリアルモニターを開くと、日付と時刻が表示されます。
DS1337の割り込み例
この例は、DS1337のINT出力からの割り込み検出をデモンストレーションするものです。この機能は、データロガー機能に役立ちます。MCUが使用されていないときにスリープモードに入り、DS1337 INTが定期的にCPUを起動します。これによりバッテリーの消費が抑えられます。完全な操作はコード内に記載されています。
DS1337には2つのINT出力があります。INTA(D2に接続)とINTB(D3に接続)です。INTA/INTBとD2/D3を接続するスイッチがあります。割り込みが不要な場合はスイッチを閉じて、1つまたは2つのI/Oを節約できます。スイッチは以下の通りです。
Arduino IDEを開き、File > Sketchbook > RTC > interruptsを選択します。この例では毎分割り込みを生成します。他の種類のアラームが必要な場合は、コードを参照してください。
SDカード
基板にはmicro SDカードソケットがあり、micro SDカードを挿入してデータを保存することができます。StalkerはSPIインターフェースを介してSDカードを読み書きします。Arduino IDE内のSDライブラリを使用してSDカードを操作するための十分な例が用意されています。
Arduino IDEを開き、File > Examples > SDを選択すると、多くの例が表示されます。
CSピンはStalkerのD10に接続されているため、例ではCSピンをD10に変更する必要があります。
電源管理
StalkerにはLipoバッテリー管理回路が内蔵されています。スケッチには2つの便利な機能が提供されています。
Lipoバッテリーの電圧を読み取る
Arduino IDEを開き、File > Sketchbook > ReadBatteryを選択して例を開きます。
バッテリーの電圧はバッテリー容量に関連しています。以下は参考値ですが、すべてのバッテリーに適用されるわけではありません。特定のバッテリーではデータが少し異なる場合があります。
容量(%) | 100% | 80% | 60% | 40% | 20% | 0% |
---|---|---|---|---|---|---|
電圧(V) | 4.20 | 4.00 | 3.87 | 3.79 | 3.73 | 3.00 |
充電状態の取得
Arduino IDEを開き、File > Sketchbook > ReadChageStatusを選択して例を開きます。この機能は以下の3つの状態を返します。
0: バッテリーが挿入されていない
1: 充電中
2: 充電完了
Bees
Beesは、Wi-Fi、BLE、GPS、RFなどの豊富な機能を備えたモジュールシリーズです。XBeeを使用することで、Stalkerは通信可能なノードとして機能します。Stalker同士が通信することも可能になります。Beesに関する詳細が必要な場合は、以下の参考情報をご覧ください。
Bluetooth Bee | XBee Wi-Fi PCB Antenna | RFbee V1.1 |
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Bluetooth Bee - Standalone | GPS Bee kit | Mesh Bee |
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- Beeを使用するには、シリアルピンを選択する必要があります。D0/D1およびD5/D6が利用可能です。詳細については、ハードウェア概要を参照してください。
- D9はBeeソケットのVcc電源を制御します。Beeに電源を供給する必要がある場合は、D9をHIGHに設定してください:
digitalWrite(9, HIGH)
。また、Setup
内でpinMode(9, OUTPUT)
を忘れずに設定してください。
データロガーの例
Seeeduino Stalker v3.0の主な用途は、バッテリー電圧などのセンサー信号をタイムスタンプとともにデータロギングすることです。このスケッチでは、データサンプリング/ロギング操作を行っていないときにMCUをスリープモードにします。完全な実装はコード内で非常に詳細に記述されています。
Arduino IDEを開き、File > Sketchbook > StalkerV30_DataLogger_10Secを選択して例を開きます。
- このスケッチは、RTC.enableInterrupts(h, m, s)関数によって構成されたSDカードにバッテリー電圧データを記録します。
- 周期性はh、m、sを使用して提供されます。割り込みが検出されると、次の割り込み時間はh、m、sの値を進めることで更新されます。この際、DateTimeクラスが便利です。
- 例:
interruptTime = DateTime (interruptTime.get() + interruptInterval); //次の割り込み時間を決定
- このスケッチは詳細な出力も生成します。つまり、MCU内で発生しているさまざまなイベントがシリアルターミナルに表示されます。
回路図オンラインビューア
リソース
回路図
データシート
FAQ
以下は、新しいユーザーからよく寄せられる質問です。Seeeduino Stalker V3.1を使用中に他の問題が発生した場合は、Arduinoコミュニティをご利用ください。そこには多くのプロフェッショナルなユーザーがアドバイスを提供しており、この製品の使用方法についてのアイデアを共有している上級ユーザーも多数います!
Q1: 電源を切って再び入れるとRTCが元の時間にリセットされます。
システムから電源が供給されていない場合、RTCを駆動するためのボタン電池があります。このボタン電池は少なくとも3年間持続するはずです。ボタン電池が切れていないか確認してください。
Q2: Stalker V3.1にスケッチをアップロードできません。
まず、USB-UARTがStalkerに正しく接続されているか確認し、次に正しいポート番号とボード(Arduino FioまたはArduino ProまたはPro Mini (3.3v, 8 MHz) w/ATmega328)を選択しているか確認してください。最後に、ソケットにBeeを挿入しており、RX/TXがD0/D1に選択されている場合、スケッチをアップロードする際にはBeeを取り外す必要があります。
Q3: RTC割り込みデモが動作せず、割り込みを取得できません。
まず、アラーム時間を正しく設定しているか確認し、RTC_INTスイッチを正しい側に設定するのを忘れないでください。
Q4: ソーラーパネルがリポバッテリーを充電できません。
ソーラーパネルが4.5〜6Vの電圧を供給できることを確認してください。
技術サポートと製品ディスカッション
弊社製品をお選びいただきありがとうございます!製品の使用体験がスムーズになるよう、さまざまなサポートを提供しています。異なる好みやニーズに対応するため、いくつかのコミュニケーションチャネルを用意しています。