◆◆Taka袋◆◆　◆ＥＳＰマイコン◆ ◆（ IOM ）オムニ４輪実装①【まとめ】◆


●（ IOM ）オムニ４輪 実装①【 まとめ 】


●試行錯誤の繰り返しで、どのように仕上げたのか ？

・試運転後に …

　追加した機能などを、まとめながら、振り返ります。


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・　●オムニ（ ４輪 ）駆動の軌道イメージ
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●（ 前後 ・ 左右  ） 移動 ・ 旋回 などのアクション




　→　オムニホイール特性 ( 斜め・平行 ) 移動機能を取り除いています。


・　●各送信機の基本操作イメージです。
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・　　① スマートホーン
・　　② ＰＳ２ コントロ－ラ
・　　③ ＰＳ３ コントロ－ラ
・　　④ テレビ リモコン
・　　⑤ 赤外線リモコン


① スマートホーン

＊Webブラウザを使用しますので、パソコンからも利用できます。




【フルオペ】……… フルオペレーション


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・　●下部へ、各操作パネルが続きます。
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・　　・ボタン押下で　…　先頭位置から表示されます。
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●【MP3】ボタン　…　ＭＰ３プレイリスト






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・　●他に、用途に応じた　…
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・　　コントローラの操作パネルがあります。
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●システムパラメータ指定で、選択ができます。




【砲塔なし】……… 砲塔操作(なし)パネル

【スタンダード】… 砲塔・MP3操作(なし)パネル

【シンプル】……… 汎用操作パネル


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・　●【SYS】ボタン　…　システムパラメータ
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●物理的なDIPスイッチからの設定が増えましたので

大半の設定をスマホ画面から入力できるようにしました。





　→　設定値は、EEPROM領域に書き込みます。


●システムパラメータの設定です。　＊Taka袋式コントローラは、接続予定です。






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・　●ＰＳコンローラに
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・　「 かんたん操作 」モードの機能を新設しました。
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●孫に、操作させましたが　…

・操作途中で、反応しなくなりました。

(原因)

・スマホ操作切り替えボタン【 SELECT 】を押下して

　スマホへ操作権が移ったからです。

　この機能は、ブログラミングの勉強が

　目的でしたので廃止することにしました。

・ゲーム感覚で、スティックとボタンを押下して

　動作反応を観て、操作方法を取得しているようでしたので

　お手軽な「 かんたん操作 」ができるようにしました。

■当該機能の選択は、スマホ画面から設定できます。




①フルオペ …（ボタン・スティック）操作できる。

②かんたん … スティック操作のみできる。


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・　●ＩＯＴ接続での … 操作画面パネルです。
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●パソコンのWebブラウザー（Microsoft Edge）で表示しています。





■パソコンのモニターでは、両画面が使用できます。

【左側】の大きめな 画面は … パソコンで使用します。

【右側】の小さめな 画面は … スマホで使用します。


●最下段に … 新たな ボタンを付け加えたパネルです。




　→　テレビ（リモコン）のボタンですが …


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・　●コントロ－ラ と リモコン です。
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② ＰＳ２ コントロ－ラ




　→　VS-C3（PS2非互換）ですが … プロトコルは、PS2仕様に類似していました。


③ ＰＳ３ コントロ－ラ




　→　VS-C3（PS2非互換）のコントローラと同じ使い方にしています。


④ 赤外線リモコン（ NECフォーマット ）

【 オブトサプライ赤外線リモコン OE13KIR 】



・出力信号形式は … 「 NECフォーマット 」準拠です。


⑤ 赤外線リモコン（ 自宅で使用 ）





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・　●スマホ操作指示の仕様
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●車体の直進方向位置の見直しに伴う　…　ＧＰＩＯピンの出力パターンです。






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・　●プログラムの主要項目
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//【Taka袋（IOM）ネット】●オムニ４輪【Ａ】実装①プログラム
// ESPマイコン（ESP32）： ESP32-OMNI4-IOM-A-07
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■ESP-WROOM-32 開発ボード(秋月電子)

■Taka袋(IOM)ネット

　・インターネット
　・イントラネット
　・無線LAN

■通信

　・Wi-Fi通信
　・Bluetooth通信 ( BLE：Bluetooth Low Energy )
　・赤外線通信
　・SPI通信
　・UART通信

■プログラム言語

　・Sketch ( C/C++ をベース )
　・HTML
　・PHP

■開発環境

　・Arduino IDE  ( Windows 10、11 )

■コントローラ

　・スマホ 　( Web ブラウザー )
　・パソコン ( Web ブラウザー )
　・ゲームパッド　 *1
　・テレビリモコン *1

　＊1 インターネット接続時は、IOM電文(書込み)支援機器を使用する。


●ESP32本体のMACアドレスについて（５種類）

（サンプル）
 
*1 ①DEFAULT       = 48:E7:29:A3:C0:5C　…　ディフォルト

*1 ②WI-FI STATION = 48:E7:29:A3:C0:5C　…　WI-FI ステーション

   ③WI-FI SOFTAP  = 48:E7:29:A3:C0:5D　…　WI-FI アクセスポイント

*2 ④BLE(BT)       = 48:E7:29:A3:C0:5E　…　ＢＬＥ（ＢＴ）

   ⑤ETHERNET      = 48:E7:29:A3:C0:5F　…　イーサネット

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■通信方式に合わせて、該当のMACアドレスを使用する。

*1　…　WI-FI通信、ESP-NOW通信

*2　…　Bluetooth通信 ( BLE：Bluetooth Low Energy )


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・　●ＰＳ３コントローラのスティック仕様
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・　●システム・パラメータ仕様
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・　●システム・パラメータ一覧
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■DIP⑥ 設定画面表示

　・物理スイッチ(入力)対応したので … EEPROMの値は、適用しない。

■DIP⑦ 赤外線(放射先)

　・新規機能で使用予定です。


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●【 ESP-WROOM-32 開発ボード 】ＧＰＩＯピンの用途です。 … クリックすれば、拡大します。






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●配線図です。………　クリックすれば、拡大します。






●「 オムニ4輪独立駆動車 」の搭載回路です。………　クリックすれば、拡大します。






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・　●色々な機能を、組み込みましたので　…
・
・　　全体的な電気消費量が、増えそうです。
・


●電源投入時とWi-Fi接続時に、電力消費が大きいかも？

・Wi-Fi待機時 (160mA)

・Wi-Fiアクセス時(300mA)

・リセットの瞬間(600mA)

・他に、ギミックやモーター4個を同時に稼働など　…



特に、瞬間的に大きな電力を消費する感じで

電源投入時の突入電流が2A超の可能性もあり

電力供給方法や消費設定に工夫しました。


・
・　●電力供給の方法を工夫しました。
・


●LIPOバッテリー ( 7.4 V ) を直接接続する。

5V・電源( 19ピン )経由のレギュレーター( AMS1117-3.3 ）は

「 電圧 - 入力 ( 最大 12V ) 」ですので

LIPOバッテリー ( 7.4V ) を直接接続しています。


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・　●電力供給量を増やしたいので、工夫しました。
・


●(3.3V・1A)レギュレーター経由の電力と並列接続する。

LIPOバッテリーから(3.3V・1A)レギュレーター経由で

3V3・電源(1ピン)に接続して供給を増量(+1A)しています。


【接続構成】






●ESP32本体へスケッチを書き込む時に … 邪魔な接続になるので、取り除きました。


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・　●電源(ON)時の自動起動について
・


●GPIO-0 ピンが　…　内部的にプルアップされているので

・電源(ON)すれば、自動的に起動されます。


●当該基板の構成では　…　NGです。

・当該基板のGPIO-0 ピンは、テレビリモコンの接続利用により

　「 プルアップされていない 」条件下になっており

　　→　自動起動されない環境になっています。

（ 対応策 ）

　・RSTボタンを押下して、再起動させています。


・
・　●電力消費量を減らしたいので、工夫しました。
・


●電源投入後の起動が不安定なので　…

■事象　…　ESP32搭載回路で発生

・バッテリー駆動での試行回路の実装時に、電源投入後の初期起動ができない場合は

　EN(リセット)ボタンを押下して、起動させていましたが

　この操作でもスムーズに起動せず、不安定な状態になりました。

■原因

・バッテリー駆動の回路に、新たな電力供給回路のDCコンバータ(5V-0.5A)を

　増設したことにより、起動時に必要な電力需要量が増加していますので

　許容値を超えたのが要因と想定されます。

■対応　…　低電圧駆動できる設定にする

・バッテリーからの電力供給を増量させる方法もありますが

　現状の回路のままで、コンパイル時の設定を変更します。

・【 Flash Fraquency 】 … フラッシュメモリの周波数




　→　( 80MHz → 40MHz ) 変更する。


＊最低2.3Vでも、低電圧駆動ができるようです。

また、起動後は(1.55V)での動作ができそうで、乾電池(2本・3V)での使用も、いいかも


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・　●システム設定画面の表示(ボタン)ＳＷを新設しました。
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・　　・スマートホーン(コントローラ)操作時のみ使用できます。
・


●専用(黄色)ボタンを押下しながら　…

プログラム起動すれば、設定画面が表示されます。




■プログラム起動の方法は

・電源(ON)する。

または

・プログラム起動中に　…　【赤】RSTボタンを押下します。


●システム設定画面のみ … 表示されます。

基板のLEDが高速点滅して、ボタン入力できる状態です。




　→　続きは　…　下にスクロールして表示させます。　


（メモ）

　・各画面の【SYS】ボタン、スマホ（ショートカット）からも

　　システム設定画面が呼び出せます。



・
・　●システム パラメータ（設定）ツール
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①初期の設定値を …（書き込み）する専用プログラムです。

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//●システムパラメータ（ＳＥＴ）… オムニ４輪駆動設定用⑧
//　ESP32マイコン(Arduino）： ESP32-EEPROM-PUT-08-06
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②スマホ画面から … 入力（修正）する専用プログラムです。

//********************************************************
//●システムパラメータ（画面入力修正）… オムニ４輪駆動設定用①
//　ESP32マイコン(Arduino）： ESP32-EEPROM-GAMEN-UPDATE-01-06
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・　●ＩＯＭ接続の場合
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■入力タイプ選択（ DIPスイッチ④　＜２＞ ）…　③IOM ・DIP入力


●操作指示が　… 「 LINE 」に、通知されます。



【 LINE Messaging API 】


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//【Taka袋（IOM）ネット】●オムニ４輪【Ｄ】実装①プログラム
// ESPマイコン（ESP32）： ESP32-OMNI4-IOM-D-01-03
//--------------------------------------------------------
//・システムパラメータ（ＳＥＴ）… ESP32-EEPROM-PUT-05
//--------------------------------------------------------
//●ＬＩＮＥツール変更対応
//　・廃止 … LINE Notify
//　・新設 … LINE Messaging API
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●起動すれば … 「 Gmail 」で、通知されます。



【 Gmail (Google) 】


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・　●Taka袋式コントローラも使えます。
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●通信方式は … ESP-NOW通信です。



■組み込んでいるプログラムは … 「 ESP32-TBV-CONTROLLER-01 」です。

・接続選択（ ④ ）… ESP-NOW通信の接続で操作できます。

【 接続選択 】

　　① ＰＳ４コントローラ　   → ＩＯＭ（電文）出力処理

　　② 赤外線リモコン　　　   → ＩＯＭ（電文）出力処理

　　③ Taka袋式コントローラ   → ＩＯＭ（電文）出力処理

　　④ Taka袋式コントローラ 　→ ESP-NOW・無線接続

　　⑤ スタンドアローン（当機）・（AP②）起動

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■ＩＯＭ系の … 各種コントローラ（ ① ② ③ ）接続を指定すれば

　インターネット経由での操作もできます。

・ＩＯＭ接続された時に

　当該Taka袋式コントローラから …「 Gmail 」で、通知されます。



【 Gmail (Google) 】

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■また、ＩＯＭ 電文（ 書込み ）支援機器も同様で

・ＩＯＭ接続された時に

　当該支援機器（変換器）から …「 Gmail 」で、通知されます。



【 Gmail (Google) 】


●ＰＳ３ コントロ－ラの設定要領を流用しました。










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・　●サーボを使用した場合の　…
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●【 ESP-WROOM-32 開発ボード 】ＧＰＩＯピンの用途です。






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・　●感想
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■この筐体自体のクセに合わせた … 結果オーライ的な、設定になりましたが

・動く模型的な … シンプルな操作で動かすことができます。

・また、各軌道走行パターンに合わせた、それぞれのオムニホイール駆動力の

　微妙なバランス調整を設定すれば、当初の想定軌道での走行ができたのでは …

・ホイールの軸止めネジが緩むのは … しっかり、締めなければ ！

■私のようなシルバーマン(高齢者)が … スマホをコントローラにできました。

・日頃、夜中トイレでの懐中電灯や目覚まし時計として使用しているなど

　生活の中に溶け込んでいる「 七つ道具 」の … 身近なスマホを

　動く模型の送信機的なコントローラにできましたので、とても感動しています。

■日常生活で、身近にあるリモコンやコントローラも …

・動く模型の送信機にできました。… ここまで、できるとはビックリです。

　① スマートホーン
　② ＰＳ２ コントロ－ラ
　③ ＰＳ３ コントロ－ラ
　④ テレビ リモコン
　⑤ 赤外線 リモコン
　⑥ Taka袋式 コントローラ

　＊インターネット接続での操作では …「 ＰＳ４ コントローラ 」が使えます。

・自分好み的な感覚では …

　「 ＰＳ３ コントロ－ラ 」の操作感が合っています。

■パソコンからも操作できます。 … Webブラウザー(Microsoft Edgeなど)使用

・動く模型の指令室的に使えそうです。 … 別途、モニター画面表示できるなど

■Taka袋式コントローラも使えます。

・Taka袋式の独自仕様でのコントローラです。 … 特定の筐体に組み込めます。

■「 家ルータ（AP）に接続 」する場合

・ルータの【SSID】が複数起動していますが、送信側と受信側の接続【SSID】が

　合わなくても、双方間で通信接続できいるようで、普通の操作で動きました。

・同じアクセスポイントのセグメント内であれば、いいのかしら ？

■Taka袋の動く模型(マイコン)に係わる … 基本プロダクトができました。


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・　●最新版
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//【Taka袋（IOM）ネット】●オムニ４輪 プログラム ①
// ESPマイコン（ESP32）： ESP32-TBV-OMNI4-IOM-01-00
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//●システムパラメータ（ＳＥＴ）… ESP32-TBV-EEPROM-PUT-01
//　＊キャタピラ駆動２輪用     （ ESP32-TBV-EEPROM-PUT-01-DMD ）
//--------------------------------------------------------
//●バックアップファイル …… ESP32E-01-8M-DATA-01.bin
//　＊キャタピラ駆動２輪用 （ ESP32E-01-8M-DATA-02.bin ）
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●ＤＩＰスイッチ④選択の用途






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