MESHファンクショナルタグGPIO用拡張基板の使い方

取り付け方

拡張基板をGPIOタグに取り付ける向きにご注意ください。
基板に記された番号とGPIOタグのピン番号が一致するように取り付けてください。

GPIOタグのピン情報

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​・照度センサ

照度センサ基板は周囲の明るさに応じて出力電圧が変わります。暗いと0Vに近くなり、明るくなると3.3Vに近づきます。感度は室内の蛍光灯の下でだいたい1～2Ｖの間になるように設定されています。
照度センサの出力電圧はGPIOタグのAinピンに入力されます。
照度センサを使うためにはGPIOタグのVoピンをHighに設定する必要があります。（LEDが点灯）

何も部品が載っていないR3、R4とSJ1はそれぞれセンサ感度を調節するためのものです。基本的には変更する必要はありません。

サンプルレシピ

1.Buttonタグを使ってGPIOのVout SupplyをOnにします。
2.GPIOタグのAnalogInをTrigger(Above → Below) Threshold 0.4V に設定して、スピーカーに接続します。

周囲の明るさが暗くなってAinの電圧が0.4Vを下回ると反応してBellの音が聞こえます。
実行環境によってはこのままの設定では動かないこともあります。その場合はThresholdの値を色々と変えて試してみてください。

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​・FETボード

FETボードは、GPIOタグではあつかえない大きな電流を制御するために使います。Nch FETがPWMピンに接続されています。
PWM端子に接続されているのでデューティ比を変えるとLEDの明るさを変えたりすることができます。

外部電源が別途必要になります。
搭載されているFETの最大定格はドレインソース間破壊電圧:25V 連続ドレイン電流:11.3A 許容損失：1.95Wですが、
基板の配線の都合と安全を考慮してFETボードの最大定格は電圧：12V、電流：3Aとしています。

この拡張基板は外部電源を使用しているのでGPIOタグのVoをHighにする必要はありません。

端子台のVDDに外部電源の＋、GNDに外部電源の－を接続してください。
端子台の＋と－に負荷を接続してください。電流は＋から－の向きに流れます。

サンプルレシピ
電源にDC5V出力のACアダプタを取り付け、LEDバックライトと抵抗を接続しました。

・Buttonタグを押すたびに接続したLEDの明るさが交互に変わります。

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​・モータドライバ

モータドライバは小型のDCモータをコントロールするためのGPIOタグ用拡張基板です。
基板の他にDCモータとモータ用の電源が必要です。
モータ用電源は最大DC11 Vまで、モータに流せる電流は連続2.4 Aまでです。
VMとGNDと書かれたピンがモータ用電源接続端子、OUT1 OUT2と書かれたピンがモータ接続端子です。
MESH GPIOタグのDOUT3でモータの回転方向、PWMでモータの回転速度をコントロールできます。

モータドライバICに給電するためにGPIOタグのVoをONにする必要があります。

サンプルレシピ
Buttonタグでモータドライバの電源をONにして、Moveタグの姿勢でモーターの回転方向を切り替えます。

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​・タッチセンサ

指で基板に触れたことをトリガにできる拡張ボードです。基板中央の丸の部分に触れてください。
MESH GPIOタグのVo GND DIN1 DIN2ピンを使用します。
タッチセンサICに電源を供給するためVoをONにする必要があります。
DIN1とDIN2はそれぞれタッチされるとLOW→HIGHとなります。
DIN1は基板に触れられた時に反応しますが、DIN2は基板に指が接近すると反応します。
基板に直接触れる場合はDIN1を、薄手の障害物（木板等）越しにタッチしたい場合はDIN2を使用してください。
木板、アクリル板等に貼り付ける場合は、取り付けた後に電源を入れてください。

ショートジャンパSJ1をカットして、SJ1の隣のパッドに別のアンテナを取り付けることができます。
たとえば、ワイヤーをはんだ付けした場合、ワイヤーに触れると反応するようになります。

サンプルレシピ
基板に直接触ったときにベルの音が鳴ります。

数ミリの厚さのアクリル板などにタッチセンサを取り付けて、アクリル板越しにタッチするとベルが鳴ります。

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​・USBパワースイッチ

MESH GPIOタグでUSB電源のON/OFFを制御するモジュールです。MESH GPIOタグのVoピンとUSBの5V出力が連動します。

USBタイプの扇風機や、LEDライトなどのON/OFFができます。このモジュールの他に大元の電源となるUSB電源と​micro USBケーブルが必要です。
このモジュールから出力可能な電流値は最大で1Aです。

USB扇風機をON/OFFするサンプルレシピです。MESHボタンを押すたびに扇風機がON/OFFします。

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​・Groveボード

GROVEシステムのデバイスを使用するためのボードです。
CN1～4の4つのグローブコネクタがありますが、それぞれすべて役割が異なります。

• CN1　デジタル入力用　：　MESH GPIOのDIN1とDIN2が割り当てられています。
• CN2　アナログ入力用　：　MESH GPIOのAINが割り当てられています。（デジタル入力のDIN3も割り当てられています。）
• CN3　デジタル出力用　：　MESH GPIOのDOUT1とDOUT2が割り当てられています。
• CN4　デジタル（PWM）出力用　：　MESH GPIOのPWMが割り当てられています。（デジタル出力のDOUT3も割り当てられています。）

残念ながらすべてのGROVEモジュールを接続することは出来ません。動作電圧が5Vのタイプ、I2CやUARTの通信で動作するタイプのモジュール等、接続できないものがあります。
GROVEモジュール用の3.3Vの電源はMESH GPIOのVoを利用していますので、必ずVoの出力をHIGHに設定してください。

例えば、​GROVE　ボリュームは3.3Vで動作するアナログ出力のモジュールですので、CN2に接続すれば使用可能です。信号はAINに接続されます。

​GROVE ボタンは3.3Vでも動作するデジタル出力のモジュールなので、CN1に接続すれば使用可能です。ボタンはDI1に接続されます。

​GROVE LEDはCN3,CN4に接続して使用可能です。CN3に接続した場合はDOUT1を使ってLEDのON/OFFができます。CN4に接続した場合はPWMピンに接続されるので明るさの調整が可能です。

例にあげたGROVEモジュールを使ったレシピのサンプルです。CN1にボタン、CN2にボリューム、CN4にLEDを接続しました。
ボリュームを回して電圧が1Vを下回るとベルの音がなり、ボタンを押すとLEDが点灯し、放すとLEDが消灯します。

MESHで使えるGroveモジュール

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​・ビットモジュール

MESH GPIOタグを​littleBitsで使用するためのモジュールです。

このモジュールは電源をlittleBitsビットモジュールから取っているのでMESH GPIO側でのVoの操作は必要ありません。
littleBitsビットモジュールからの出力はMESH GPIOのAINピンに入力されます。
littleBitsビットモジュールへの出力はMESH GPIOのPWMピンから出力されます。

​littleBits Dimmer ビットモジュールと​littleBits Bargraph ビットモジュールを使ったサンプルレシピです。
電源には​littleBits USB Power ビットモジュールを使用します。

Dimmer ビットモジュールはボリュームを回すことで出力電圧が0～5Vの範囲で変化します。 Bargraph ビットモジュールは入力された電圧に応じてLEDの点灯数が変わります。
littleBitsの動作電圧は5V、MESH GPIOの動作電圧は3.3Vですので、MESH GPIOタグ用ビットモジュールが動作電圧の変換を行います。

Dimmerビットモジュールのボリュームを回して電圧が2Vを上回るとPWM出力のデューティ比が80%になります。すると接続されたBargraphビットモジュールのLEDが4つ点灯します。
Dimmerビットモジュールのボリュームを回して電圧が1Vを下回るとPWM出力のデューティ比が40%になります。すると接続されたBargraphビットモジュールのLEDが4つ点灯します。

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​・サーボボード

MESH GPIOタグでサーボモータを1つ制御するためのボードです。
PWM出力のDuty比を0～100の範囲で変化させると、それに応じてサーボモータの回転角度が変化します。

使用するためにはサーボモータ用の別電源が必要です。
サーボボードに給電するためにGPIOタグのVoをONにする必要があります。