Arduinoねた その67 NXTとの接続

既に、何度か自分でも書いていますし、他のブログでも丁寧に解説されていますので、この記事は単なる自分の備忘録のつもりです。

 

Mindstorms NXT には入力ポートが4つしかありません。

ですので、普通に考えると4つのセンサーしか接続できません。

M&Yが RoboCupJunior に参加した頃の 2007年のレスキュー競技でも 4個のセンサーでは十分ではなかったと思います。それでも、重ね技とかを駆使して、みんな何とかしていました。（最近では、ポートスプリッタですね）

しかし、ある時、NXTにセンサーコントローラとして、AVRを接続することができることを知りました。（それ以前に、2007年のアトランタ世界大会で、すでにスペインのレスキューチーム「Complbot」が、それを実現していました。やっぱり、すげ～！）

それが、NicoSensor です。

NicoSensor

このキットとの出会いが、その後の M&Y の活動に大きく影響しました。

この NicoSencor 自体は、自作用のセンサーを1個接続できるだけなので、ポート数の拡張には役に立たなかったのですが、このプログラムを解析してちょっと改造すれば、いくつでもセンサーを接続できることが分かりました。

で、その時には、直にAVRのプログラミングをして研究していたのですが・・・おかげで、私とYは AVR のプログラムがちょこっと書けるようになりました。

今は、同様のことが Arduino を使ってできますので、とっても手軽になりました。

 

はい、前置きが長くなりました。

 

ここからが本文です。

NXT と Arduino を接続して I2C で通信します。

（M&Yでは、I2Cを「あいすくえあどしー」と発音します。）

接続するのは4本の線です。

NXT（緑：VCC) - (VCC) Arduino

NXT（赤：GND) - (GND) Arduino

NXT（黄：SCL) - (A5) Arduino

NXT（青：SDA) - (A4) Arduino

さらに、A4、A5の2つは 100KΩの抵抗でプルアップします。

配線は、これだけです。

 

まずは、NXT からデータを Arduino に送るサンプルです。

Arduino の I2C アドレスを 0x62、書き込むアドレスを 0x42 にします。

ここに 0x11 を書き込むと LED を点灯し、0x10 を書き込むと LED を消灯するプログラムです。

 

NXC側

#define LED_ON      0x10
#define LED_OFF     0x11

#define I2C_PORT    IN_1

void sendCom(const byte cmd)
  {
  byte Wbuf[3]={0x62,0x42,0x00};
  byte Rbuf[];
  int n=0;
 
  Wbuf[2]=cmd;
  I2CBytes(I2C_PORT, Wbuf, n, Rbuf);
  }

task main()
  {
  SetSensorLowspeed(I2C_PORT);

  while (TRUE)
    {
    sendCom(LED_ON);
    Wait(200);
    sendCom(LED_OFF);
    Wait(800);
    }
  }

 

Arduino側

#include < Wire.h >
#define I2C_SLAVE_ADDRESS 0x31
#define LED_RED   13
#define RED_ON    0x10
#define RED_OFF   0x11

byte requestRegister, requestCommand;

void receiveEvent(int howMany) {     
  requestRegister = Wire.read();
  if (Wire.available() > 0) {
    requestCommand  = Wire.read();
    if (requestRegister == 0x42)
      if (requestCommand == RED_ON)
        digitalWrite(LED_RED, HIGH);
      else if (requestCommand == RED_OFF)
        digitalWrite(LED_RED, LOW);
    }   
  }

void setup() { 
  pinMode(LED_RED, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_RED, LOW);

  Wire.begin(I2C_SLAVE_ADDRESS);
  Wire.onReceive(receiveEvent);   
  }

void loop() {
  }

 

これを実行すると、NXT側の指示で Arduino の LED が1秒ごとに点滅します。

 

過去に実験したことをもう一度やっただけなので、すんなりいくはずだったのですが・・・

世の中そんなに甘くありません。

Arduino の A4、A5 には 10kΩ の抵抗が付いていたのですが・・・このままだと、なぜかデータが 1byte しか NXT に渡りません。2byte 目以降が 0xff になりました。

原因は良く分かりませんが、プルアップしていた 10kΩの抵抗を外すと、ちゃんとデータが渡せます。それで、NicoSensor の回路図を確認して、とりあえず 100kΩの抵抗を入れました。

 

それと、上のサンプルプログラムですが・・・これが正解なのかは知りません。

とりあえず、目的の動作はします。

・・・という程度のものです、悪しからず・・・

 

 

 

Rescue Line 2015 3.1 Pre-game Set-up

次のお題は「競技準備」です。

 

3.1 Pre-game Set-up

3.1.1 Where possible, competitors will have access to practice arenas for calibration, testing and tuning throughout the competition.

3.1.2 Whenever there are dedicated independent arenas for competition and practice, it is at the organizers’ discretion if testing is allowed on the competition arena.

3.1.1 競技会の期間中は練習用アリーナで練習や調整を実施することができます。

3.1.2 競技運営者の許可がある場合にだけ、競技アリーナで練習や調整を行うことができます。

 

まあ、こんな感じでしょうかねぇ。

 

いわゆる「練習場所」についてです。

ジャパンオープンや世界大会では、アリーナの数が比較的沢山あるので、練習専用のアリーナが設置されています。競技中であろうと、練習用のアリーナはいつでも使用することができます。（勿論、他のチームと譲り合ってですが）　しかし、ブロック大会やノード大会では、アリーナの数が少ないので、時間を切って練習用と競技用に使い分けをするのが普通ですね。

近年のジャパンオープン（日本大会）では、4つのアリーナが設置されて、3台が競技用、1台が練習専用に割り当てられています。競技用も時間を区切って練習に使えるようです。

しかし、世界大会では、競技専用のアリーナと練習専用のアリーナに明確に分かれていて、競技用のアリーナでは一切練習ができません。（もちろん、競技時間の8分の中でキャリブレーションはできる）まあ、これも、開催場所によって違うと思いますが・・・

で、本来練習してはいけない場所や時間に練習をしていると・・・イエローカードやレッドカードになっちゃうんですね。（苦笑）