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Wi-SUN対応無線モジュール(BP35C0-T01)とラズパイを繋ぐ。(検討編)

Last updated at Posted at 2017-03-12
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Wi-SUN対応無線モジュール(BP35C0-T01、以下無線モジュール)について

  • Rohmのサイトによると、『スマートコミュニティに最適な国際無線通信規格「Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network)」に対応可能な920MHz帯特定小電力無線モジュール』だそうです。
  • Bルートサービスに申し込んでスマートメーターに切り替わったので、これとの通信をやってみよう、というのが今回の趣旨です。
    • こちらの記事に触発されて、やりたくなってしまいました。
    • 本当は、USBドングルのBP35C2が欲しかったのですが、入手が困難なようで…
  • 今回の検討編を踏まえて無線モジュールなどの部品を入手し、制作・実験編は次回です。

無線モジュールとラズパイの接続

  • 接続方法は、いろいろ考えられます。
    1. 専用ドータボード(BP359C)を使って、USB(もしくはシリアル)経由で繋ぐ。
      • このボードの価格は、約7000円だそうです。(2017年3月現在)
    2. BP359C相当を自作する。
      • メーカーがハードウェア仕様書(回路図)を提供してくれているので、あまり難しくないと思います。
      • BP359CはシリアルとUSBを切り替えて使えるようになっていますが、多くの場合、どちらかしか使わないんじゃないでしょうか。それなら、使う方だけ実装すればよいんじゃないか、と。
      • 正直、これで7000円は高い気がする。(個人的感想です)
  • で、基本的には選択肢2で。
    • 無線モジュールのハードウェア仕様書を見ると、電源電圧が3.3Vとなっており、信号レベルも同様。
    • ラズパイ上のピンヘッダでも、3.3V電源とUART信号(信号レベルは3.3V)が出ている。
    • これなら、直結でいけるんじゃないか、ということで、下表の通りに接続。
    • 通常、ラズパイのUARTはコンソール入出力で使われているので、アプリケーションが使う場合には設定変更が必要である模様。
種別 ラズパイ 無線モジュール 備考
3.3V 1 CN1-4,CN1-5
GND 6 CN1-1,CN1-9,CN2-1,CN2-9
TxD 8 CN2-4 ラズパイから見て送信
RxD 10 CN2-5 ラズパイから見て受信

無線モジュールとPCの接続

  • 無線モジュールのファームウェア書き換えなどを考えると、PCとも繋げられるようにしておきたいです。
    • BP359Cの回路図を参考に、方針検討します。
      1. シリアルかUSBか
        • 最近のPCにはシリアル通信ポートがないので、USB接続の方がよさそう。
        • 手元にFT232RLがあるので、これを流用することにします。
      2. 無線モジュールへの電源供給
        • 消費電流は、ハードウェア仕様書によると、送信時typ.45mAで、max.50mAだそうです。
        • FT232RLのデータシートを見ると、電源(+5V)はUSBからの供給で、50mAを上限として外部回路への3.3V出力もできる模様。
        • ギリギリなんとかなりそうなので、無線モジュールの電源(+3.3V)はFT232RLからもらうことにします。(ダメなら、三端子レギュレータを追加します)
      3. リセット回路
        • CN2-7に接続。
        • BP359CではBU4827Gを使っているようです。
          • 閾値電圧は2.7V、オープンドレイン出力
        • 閾値電圧が2.1Vと、少し低いですが価格重視(5個で100円)で、R111N211Aを選択。
      4. DIPSW
        • ファームウェア書き換え時に設定が必要。
        • コネクタ接続は、下表の通り。
        • 各SWは、ONで+3.3Vにプルアップされるように。
SW ピン番 割り当て
1 CN1-6 BOOT_SEL1
2 CN1-7 BOOT_SEL0
3 CN1-8 FLASH_SEL

部品表

部品番号 部品名 型番 購入 備考
- 無線モジュール BP35C0-T01 チップワンストップ
- アンテナ W1063M チップワンストップ
IC1 USB-UART変換 FT232RL 手持品
IC2 リセットIC R3111N211A 秋月電子
SW1-3 DIPSW 秋月電子
R1-4 抵抗 10K 手持品
R5 抵抗 100K 手持品
C1-2 コンデンサ 0.1uF 手持品
C3 コンデンサ 100pF 手持品
CONN1 USBコネクタ 秋月電子

回路図

BP35C0_回路図.png

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