Mindstormsのセンサー接続方式

これは、ETロボコン Advent Calendar 2014 – Adventar の18日目のエントリーです。

Mindstorms EV3ではセンサーとインテリジェントブロックを「アナログ方式」、「I2C」、「UART」のいずれかの方式で接続(通信)しています。いずれの方法でもケーブルは同じものを共用します。ケーブルは「アナログ方式」、「I2C」、「UART」のいずれの方式でも接続できるようにと複数のワイヤー(信号線)を束ねた構成になっています。

1. アナログ方式

電圧の高低でセンサーの値を伝えます。インテリジェントブロックに内蔵されたA/D(Analog/Digital)コンバーターによってデジタル値(二進数)に変換されます。

初代 Mindstorms RCXからサポートされている最も原始的な接続方法です。互換性を保つために二代目NXT、三代目EV3もアナログ接続をサポートしてます。タッチセンサーは単純にスイッチのOn/Offの二状態を判定しているだけですがアナログ接続を使っています。

  • Hi-Technic NXT Gyro Sensor (ハイテック製 ジャイロセンサー)
  • LEGO NXT Light Sensor (LEGO純正 NXT光センサー)
  • LEGO NXT Touch Sensor (LEGO純正 NXTタッチセンサー)
  • LEGO EV3 Touch Sensor (LEGO純正 EV3タッチセンサー)


2. I2C

アイ・スクエア・シーと読みます。信号線が二本の回路構成が簡易なデジタル接続方式です。Texas Insturuments社のマイコンではI2Cの仕様を独自拡張したTWI(Two-Wire Interface)の呼称で呼ばれることがあります。

二代目 Mindstorms NXTの超音波センサーを接続するために登場しました。デジタル通信を実現するためNXTの超音波センサーには4bitマイコンが搭載されています。

  • LEGO NXT Ultrasonic Sensor (LEGO純正 NXT超音波センサー)

3. UART

調歩同期式シリアル通信、非同期式シリアル通信と呼ばれることもあります。

Mindstormsのセンサーとインテリジェントブロックの接続には3.3Vの生のシリアル通信が用いられていますが、USBやBluetoothの仮想COM上にUARTを実現することもあります。

二代目 Mindstorms NXTではRS-485(EIA-485)が採用されましたがセンサーで利用されることはほとんどなく、三代目 Mindstorms EV3では三線式(Tx/Rx/GND)に仕様変更されてサポートされました。

  • LEGO EV3 Color Sensor (LEGO純正 EV3カラーセンサー)
  • LEGO EV3 Gyro Sensor (LEGO純正 EV3ジャイロセンサー)

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。

このサイトはスパムを低減するために Akismet を使っています。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください