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2024-05-14 現在

TWELITE DIP

超簡単！標準アプリを使ってデジタル・アナログ信号を伝送する

1: まずは使ってみる

2: インタラクティブモードによるカスタマイズ

3: UART機能によるPCとの連携

4: バイナリデータの伝送

5: リモコンアプリによる高度なデジタル伝送

超簡単！無線モジュール TWELITE DIP は、TWELITE を 2.54mm ピッチの基板へ搭載した製品です。手作業による配線を容易に行えるため、試作や小規模ロット生産に適しています。

製品仕様についてはデータシートをご覧ください。

すぐに使用できる無線モジュール

超簡単！標準アプリ

工場出荷時の TWELITE DIP には超簡単！標準アプリ（App_Twelite）をインストールしています。

超簡単！標準アプリは、デジタル・アナログ信号の伝送を行うファームウェアです。

デジタル	アナログ	UART	I2C
一方のデジタル入力をもう一方のデジタル出力へ	一方のアナログ入力をもう一方の PWM 出力へ	一方のシリアル入力をもう一方のシリアル出力へ	子機のターゲットへ親機からアクセス

デジタル・アナログの基本的な信号伝送は、配線するだけで「超簡単に」実現できます。

クイックマニュアル（PDF）

シンプルな無線通信

TWELITE は、起動直後から通信できます。Bluetooth のようなペアリングを行いません。

周波数チャネルを合わせた端末同士で同報通信を行います。したがって、同一の周波数チャネルでは、同時に複数の端末が送信を行うことはできません。自分宛でないパケットは無視します。トランシーバやインカムの動作をイメージすると分かりやすいかもしれません。

TWELITE は受信を伴わずとも送信できるため、省電力性能に優れた端末を実現できます。

無線通信の規格は？

TWELITE は 2.4GHz 帯の電波を使用する無線モジュールですが、Bluetooth (IEEE 802.15.1) とは異なる規格の IEEE 802.15.4 へ準拠しています。

IEEE 802.15.4 へ準拠した他の製品には Zigbee モジュールがありますが、TWELITE は Zigbee モジュールではありません。Zigbee モジュールは IEEE 802.15.4 の上層に Zigbee プロトコルスタックを採用していますが、TWELITE はシンプルな独自のプロトコルスタックを代わりに実装しています。

データ量の多い通信には適していないものの、単純な信号伝送といった用途には最適です。

少ないデータを効率的に送ることができます。

ピンの機能

超簡単！標準アプリで使用するピンの機能には、いくつかの種類があります。

電源入力（3.3V）
- VCC/GND 2.3-3.6V
デジタル・アナログ入出力
- DIx→DOxへ反映
- AIx→PWMxへ反映
シリアル通信
- TX/RX UART
- SCL/SDA I2C
設定入力
- Mx 動作モード切り替え
- BPS 代替ボーレート選択
RST リセット入力

x: 任意の番号

各ピンの詳しい機能については超簡単！標準アプリのマニュアルをご覧ください。

1 - まずは使ってみる

初期設定の超簡単！標準アプリを使ってデジタル・アナログ信号を伝送する

超簡単！標準アプリ（App_Twelite）では、配線するだけで基本的な信号伝送を実現できます。

工場出荷時の TWELITE DIP に書き込まれている超簡単！標準アプリを使って、片方の DIx/AIx ポートへ入力した信号をもう片方の DOx/PWMx ポートへ反映させてみましょう。

使用する製品


TWELITE DIP
TWELITE 親機／子機／中継機
超簡単！標準アプリ
2個（中継機使用時は3個）

TWELITE DIP は、BLUE シリーズと RED シリーズのどちらでも構いません。

片方向の信号伝送

親機へ入力された信号を、子機から出力できます。

親機はすべての子機へデータを送信します

複数の子機を用意すると、親機の DIx で全ての子機の DOx を同時に制御できます。

デジタル信号

親機へ接続したスイッチを押すと子機へ接続した LED が点灯し、親機へ接続したスイッチを離すと子機へ接続した LED が消灯します。

上記の例では DI1 と DO1 だけを使っていますが、ポートは合計4つあります。他のポートも同様に使用できます。

片側の TWELITE DIP は、M1 ピンを GND へ接続してください。親機となります。

また、未使用の AIx ポートは VCC へ接続してください。無効化されます（インタラクティブモードによる設定変更で省略可）。

LED には電流制限抵抗を接続してください。

出力できる電流の大きさには制限があります

電源電圧	駆動能力
2.7V-3.6V	4mA
2.2V-2.7V	3mA
2.0V-2.2V	2.5mA

駆動能力を超える場合は、MOSFET やトランジスタを使用してください。

アナログ信号

親機へ接続したボリュームを回すと、子機へ接続した LED の明るさが変化します。

上記の例では AI1 と PWM1 だけを使っていますが、ポートは合計4つあります。他のポートも同様に使用できます。

入出力の電圧について

アナログ入力は2.0V以下で動作します。

上記の例では、電源電圧をボリューム（10KΩ）と抵抗（10KΩ）で半分に分圧しています。初期状態の超簡単！標準アプリでは、ボリューム用に調節した出力を PWMx へ適用します。このときのデューティ比を\(duty\)とするとき、入力電圧\(V_{input}\)と電源電圧\(V_{cc}\)を使って表す計算式を次に示します。

\(duty=min(230\frac{V_{input}}{V_{cc}}-5, 100)\)

なお、インタラクティブモードを使ってオプションビット 0x00000040 を設定すると、1.8V 以下の入力に対してフルスケールで出力できます（2.0V以上で未使用扱い）。

\(duty=100\frac{min(V_{input}, 1.8)}{1.8}\)

PWM2 および PWM3 へ何らかの配線をしていると、ファームウェアを書き換えできない場合があります。

これらのピンは、ファームウェア書き換え時に使用するための機能を備えているからです（詳細）。

双方向の信号伝送

信号伝送は、親機から子機だけではなく、子機から親機へも同様に行えます。

親機はすべての子機からデータを受信します

複数の子機を用意すると、排他的な子機の DIx で親機の DOx を平行して制御できます。

（例：ある子機の DI1 を親機の DO1 へ、別の子機の DI2 を親機の DO2 へ反映させる）

デジタル信号の伝送例を双方向に拡張してみましょう。なおアナログ信号の伝送例も同様に拡張できます。

親機へ接続したスイッチを押すと子機へ接続した LED が点灯し、親機へ接続したスイッチを離すと子機へ接続した LED が消灯します。同時に子機へ接続したスイッチを押すと親機へ接続した LED が点灯し、子機へ接続したスイッチを離すと親機へ接続した LED が消灯します。

上記の例では DI1 と DO1 だけを使っていますが、ポートは合計4つあります。他のポートも同様に使用できます。

中継機の設置

中継機として設定したものを親機と子機の間へ設置することで、通信距離を延長できます。最大3段まで中継できます。

M2 を GND へ接続します。

TWELITE DIP スタートガイド

インタラクティブモードによるカスタマイズ

2 - インタラクティブモードによるカスタマイズ

インタラクティブモードを利用して機能をカスタマイズする

インタラクティブモードを利用すると、ネットワークのグループ分けや低レイテンシモードの有効化といった各種パラメータの変更を行うことができます。

インタラクティブモードとは

インタラクティブモードは、TWELITE シリーズを PC へ接続して設定を行う際に利用するモードです。TWELITE シリーズを USBアダプター TWELITE R シリーズを介して PC へ接続することで、UART 通信により各種パラメータの変更を行うことができます。

TWELITE STAGE アプリの使用を推奨します。TWELITE STAGE アプリは、ファームウェアの設定や書き換えに加え、親機との送受信を評価するための機能を備えたツールです。TWELITE STAGE アプリは TWELITE STAGE SDK に含まれています。

TWELITE STAGE アプリの詳細については、TWELITE APPS マニュアルをご覧ください。

超簡単！標準アプリにおける各パラメータの詳細については、超簡単！標準アプリマニュアルをご覧ください。

カスタム例

目的別に TWELITE DIP のカスタム例を示します。

興味のあるものを選んでお試しください。

ネットワークのグループ分け
- 親機と子機のペアを2つ用意し、それぞれを独立して動作させます
低レイテンシモードの使用
- 親機と子機のペアを用意し、DIx→DOxの伝送における遅延を短縮します
ボタン押下時のみ送信させる
- 親機と子機のペアを用意し、親機のボタンを押したときだけ送信させるようにします

ネットワークのグループ分け

初期状態では、すべての TWELITE DIP が相互に通信できる状態にあります。親機と子機のペアを2つ用意した場合、親機の入力は双方の子機へ反映されるほか、子機の入力も双方の親機へ反映されます。

インタラクティブモードによってアプリケーションIDと周波数チャネルを変更し、2つのペアを同時に独立して使用できるようにしましょう。

使用する製品


TWELITE DIP	TWELITE R2
TWELITE 親機／子機	USB アダプター
超簡単！標準アプリ	-
4個	1個

カスタムの内容

インタラクティブモードの値を次のように設定し、2つのペアをグループAとBに分けます。

グループA
- 親機／子機
  - アプリケーションID：0xAAAAAAAA
  - 周波数チャネル：11
グループB
- 親機／子機
  - アプリケーションID：0xBBBBBBBB
  - 周波数チャネル：26

アプリケーションIDは論理的に、周波数チャネルは物理的にネットワークを分離します。グループ数が16以下であれば、どちらも変更することを推奨しています。

周波数チャネルは、できる限り間隔を空けるように推奨しています。

カスタム方法

TWELITE DIP を TWELITE R2 へ差し込み、USB-C ケーブルを使って PC と接続する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げ、シリアルポート選択から対象の TWELITE R2 を選択する
メインメニューの「3: インタラクティブモード」を選択する
大文字のRを押下して、設定を初期状態へ戻す
aを押下したのち、AAAAAAAA/BBBBBBBBを入力してEnterを押下する
cを押下したのち、11/26を入力してEnterを押下する
大文字のSを押下して、設定を適用する（TWELITE はリセットされる）
ESCを何度か押してメインメニューへ戻り、TWELITE R2 の USB-C ケーブルを抜く
TWELITE DIP を取り外し、ブレッドボード等へ差し込み、回路へ接続する

動作確認

グループAとグループBの双方を「まずは使ってみる」の片方向デジタル信号の例のように配線し、親機へスイッチを、子機へ LED を接続します。

グループAの親機のスイッチを押すと、グループAの子機の LED だけが光ります
グループBの親機のスイッチを押すと、グループBの子機の LED だけが光ります

グループBの子機のアプリケーションIDを0xAAAAAAAAへ、周波数チャネルを11へ変更します。

グループAの親機のスイッチを押すと、2台の子機の LED がどちらも光ります

低レイテンシモードの使用

初期状態では、送信元のDIxが送信先のDOxへ反映されるまでに30-70ms程度の遅延が生じます。チャタリングや無線パケットの干渉を避けるための処理が存在するからです。

低レイテンシモードは、これらの処理を簡略化することで遅延を3-10ms程度に短縮します。

インタラクティブモードによって送信側の端末の低レイテンシモードを有効化してみましょう。

低レイテンシモードは、次のような場合に有用です。

ハードウェアにチャタリングの懸念がない場合
入力状態をすばやく変化させる場合

使用する製品


TWELITE DIP	TWELITE R2
TWELITE 親機／子機	USB アダプター
超簡単！標準アプリ	-
2個	1個

カスタムの内容

インタラクティブモードの値を次のように設定し、送信側（親機）の低レイテンシモードを有効化します。

親機
- オプションビット：0x00000001
子機：変更なし

オプションビットの値は32bitの非不整数です。各ビットのフラグを立てることで対応した設定を有効化できます。同時に複数の設定を有効化するには、すべての論理和を取ります。

カスタム方法

TWELITE DIP を TWELITE R2 へ差し込み、USB-C ケーブルを使って PC と接続する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げ、シリアルポート選択から対象の TWELITE R2 を選択する
メインメニューの「3: インタラクティブモード」を選択する
大文字のRを押下して、設定を初期状態へ戻す
oを押下したのち、00000001を入力してEnterを押下する
大文字のSを押下して設定を適用する（TWELITE はリセットされる）
ESCを何度か押してメインメニューへ戻り、TWELITE R2 の USB-C ケーブルを抜く
TWELITE DIP を取り外し、ブレッドボード等へ差し込み、回路へ接続する

動作確認

親機と子機を「まずは使ってみる」の片方向デジタル信号の例のように配線し、親機へスイッチを、子機へ LED を接続します。

親機のスイッチを押すと、子機の LED が光ります
動作は初期状態と変わりませんが、少しレスポンスが向上したことを感じ取れるかもしれません
親機のDO1と子機のDI1へオシロスコープを接続して比較すると、その効果を確認できます

ボタン押下時のみ送信させる

初期状態では、入力状態が変化したときに送信を行うほか、1秒おきに送信します。

このとき、例えば送信側のボタンを押したまま電源を断つと、受信側の出力は残り続けてしまいます。

ボタン押下時のみ送信設定では、送信側のDIxがLowのときに繰り返し送信を行い、Highへ遷移しても1秒間は送信を続けます。受信側のDOxをLowとしてから受信が途絶えた場合はHighへ戻します。

インタラクティブモードによってボタン押下時のみ送信するように変更してみましょう。

リモコンのボタンを押している間にモータを回転させるといった用途に有用です。

DIxがLowのときは短い間隔で送信を続けるため、同一の周波数チャネルに送信機を増やすことは推奨しません。このオプションは1:1の通信を行う際に適用してください。

使用する製品


TWELITE DIP	TWELITE R2
TWELITE 親機／子機	USB アダプター
超簡単！標準アプリ	-
2個	1個

カスタムの内容

インタラクティブモードの値を次のように設定し、送信側（親機）と受信側（子機）のデジタル入出力の振る舞いを変更します。

親機／子機
- オプションビット：0x00000100

カスタム方法

TWELITE DIP を TWELITE R2 へ差し込み、USB-C ケーブルを使って PC と接続する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げ、シリアルポート選択から対象の TWELITE R2 を選択する
メインメニューの「3: インタラクティブモード」を選択する
大文字のRを押下して、設定を初期状態へ戻す
oを押下したのち、00000100を入力してEnterを押下する
大文字のSを押下して設定を適用する（TWELITE はリセットされる）
ESCを何度か押してメインメニューへ戻り、TWELITE R2 の USB-C ケーブルを抜く
TWELITE DIP を取り外し、ブレッドボード等へ差し込み、回路へ接続する

動作確認

親機と子機を「まずは使ってみる」の片方向デジタル信号の例のように配線し、親機へスイッチを、子機へ LED を接続します。

親機のスイッチを押すと、子機の LED が光ります
親機のスイッチを押したまま電源供給を断つと、子機のLEDは消えます（初期状態は消えない）

まずは使ってみる

UART機能によるPCとの連携

3 - UART機能によるPCとの連携

親機をPCへ接続して、UARTを通じたデータの受信と送信を行う

UART 通信を利用することで、親機を PC と連携させることができます。

TWELITE STAGE アプリおよび Python スクリプトを用いて UART 通信を行い、PC から親機を通じて子機のデータを取得／操作します。

使用する製品


TWELITE DIP	TWELITE R2
TWELITE 親機／子機	USB アダプター
超簡単！標準アプリ	-
2個	1個

なお、TWELITE DIP と TWELITE R2 のペアは MONOSTICK 単体と同等です。次の組み合わせでも構いません。


TWELITE DIP	MONOSTICK
TWELITE 子機	TWELITE 親機
超簡単！標準アプリ	親機・中継機アプリ
1個	1個

TWELITE STAGE アプリの導入

TWELITE STAGE アプリは、ファームウェアの設定や書き換えに加え、親機との送受信を評価するための機能を備えたツールです。

ここでは、TWELITE STAGE アプリを使って TWELITE DIP（超簡単！標準アプリ）の子機のデータを表示、また操作してみましょう。

TWELITE STAGE アプリは、TWELITE STAGE SDK に含まれています。

導入方法については、TWELITE STAGE SDK マニュアルをご覧ください。

TWELITE STAGE アプリによる受信

超簡単！標準アプリの子機が送信するデータは、DIx/AIxポートの入力状態や電源電圧、送信元の論理デバイスIDといった情報を含んでいます。

シリアル文字列の表示

親機が子機から受信したデータは、親機がシリアル通信（UART）で出力する文字列を解釈することで取得できます。まずはこの文字列を表示してみましょう。

初期状態におけるシリアル通信の仕様は 115200bps 8-N-1 です。

TWELITE STAGE アプリを立ち上げ、シリアルポート選択で親機を選択します。メインメニューの「1: ビューア」＞「1: ターミナル」を開いてください。

子機のデータを受信すると、次のようなメッセージを表示します。

:78811501C98201015A000391000C2E00810301FFFFFFFFFB

親機が出力するこのような文字列を解釈することで、子機が送信したデータを得ることができます。

上記の文字列は次のデータを表しています

	#	データ	内容	値
`:`		`char`	ヘッダ	`:`
`78`	0	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x78`
`81`	1	`uint8`	コマンド番号	`0x81`
`15`	2	`uint8`	パケット識別子	`0x15`
`01`	3	`uint8`	プロトコルバージョン	`0x01`
`C9`	4	`uint8`	LQI	`201/255`
`8201015A`	5	`uint32`	送信元のシリアルID	`0x201015A`
`00`	9	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x00`
`0391`	10	`uint16`	タイムスタンプ	約`14.27`秒
`00`	12	`uint8`	中継回数	`0`
`0C2E`	13	`uint16`	電源電圧	`3118`mV
`00`	15	`int8`	-
`81`	16	`uint8`	デジタル信号	`DI1` `L` `DI2` `H` `DI3` `H` `DI4` `H` （定期送信）
`03`	17	`uint8`	デジタル信号マスク	`DI1` `DI2`
`01`	18	`uint8`	`AI1`の変換値	`16`mV
`FF`	19	`uint8`	`AI2`の変換値	未使用
`FF`	20	`uint8`	`AI3`の変換値	未使用
`FF`	21	`uint8`	`AI4`の変換値	未使用
`FF`	22	`uint8`	`AIx`の補正値	`AI1` `0x03`
`FB`		`uint8`	チェックサム	`0xFB`
		`char`	フッタ	`\r`
		`char`	フッタ	`\n`

なお、TWELITE の親機が出力する文字列は、基本的に次の形式へ従います。

ヘッダ	ペイロード	チェックサム	フッタ
`:`	`00`-`FF`の繰り返し	ペイロードのLRC8	CRLF

すべて ASCII 文字※
先頭は : (0x3A)
末端は CRLF (\r\n/0x0D 0x0A)
ビッグエンディアン

※ シリアル通信アプリのバイナリ書式を除く

標準アプリビューア

上記のような形式はコンピュータにやさしいものですが、人間が確認するにはこれを解釈する必要があります。TWELITE STAGE アプリには、超簡単！標準アプリの子機が送信したデータを表す文字列を解釈して表示する機能があります。後述の Python ライブラリはこの解釈を行います。

メインメニューの「1: ビューア」へ戻り、「2: 標準アプリビューア」を開いてください。

タイムスタンプと論理デバイスID、シリアルIDとDIx/AIxの値を確認できます。

TWELITE STAGE アプリによる送信

これまでとは反対に、親機から子機へ無線パケットを送信し、子機の出力状態を変更することもできます。

コマンダー

メインメニューの「1: ビューア」へ戻り、「5: コマンダー」を開いてください。

DIxおよびAIxの入力をシミュレートしたパケットを送信できます。

詳しい使い方はTWELITE STAGE APP マニュアルをご覧ください。

使い方

送信先と入力状態を選択
送信をクリック

コマンダーは、PCから親機へシリアル通信によって文字列を送信しています。すなわち、標準アプリビューアとは逆の仕組みです。

この文字列も:で始まり CRLF で終わります。詳しい書式は超簡単！標準アプリマニュアルをご覧ください。

Python スクリプト

TWELITE STAGE アプリの「標準アプリビューア」および「コマンダー」は、どちらもシリアル通信によって文字列をやりとりしているに過ぎません。シリアル通信を利用できる環境であれば、自作のアプリケーションと親機を連携させることができます。

ここでは Python スクリプトを使ってDI1の入力状態を表示したのち、DO1の出力を制御してみましょう。

Python スクリプトを応用すれば、受信したデータを加工して保存したり、自作のソフトウェアから出力ポートを操作したりといった仕組みを実現できます。

Python に関する知識と経験のある読者を想定しています。

MWings ライブラリの導入

MWings ライブラリは、TWELITE と Python スクリプトの連携を簡単に実現するためのライブラリです。具体的には、子機から受信したデータを表す文字列の解釈と、子機へ送信するデータの構築を行います。

PyPI からインストールできます。

ライブラリの詳細については MWings for Python マニュアルおよび MWings for Python APIリファレンスをご覧ください。

以降は pyenv と poetry による実行環境を想定しますが、MWings は Python 3.12 以降であれば動作します。お好みの環境があれば読み替えてください。

Python スクリプトによる受信

TWELITE DIP のDI1へ接続したボタンが押された際にメッセージを表示する Python スクリプトを実装してみます。

サンプルスクリプトの実行

下記の内容のスクリプト dip_show_di1.py を作成してください。

# -*- coding:utf-8 -*-
# TWELTIE DIP start guide: receiving in python

import mwings as mw


def main():
    twelite = mw.Twelite(mw.utils.ask_user_for_port())

    @twelite.on(mw.common.PacketType.APP_TWELITE)
    def on_app_twelite(packet):
        if packet.di_state[0]:
            print("DI1 Pressed")

    try:
        twelite.daemon = True
        twelite.start()
        print("Started receiving")
        while True:
            twelite.join(0.5)
    except KeyboardInterrupt:
        print("Flushing...")
        twelite.stop()
        print("Completed")


if __name__ == "__main__":
    main()

スクリプトを実行すると、子機のDI1が Low になったときに DI1 Pressed と出力します。

実行時に複数の TWELITE R シリーズや MONOSTICK シリーズが接続されているときは、親機へ接続されたシリアルポートを選択してください。


poetry run python dip_show_di1.py
Multiple ports detected.
[1] /dev/cu.usbserial-R2xxxxxx TWE-Lite-R (Genuine)
[2] /dev/cu.usbserial-R2xxxxxx TWE-Lite-R (Genuine)
Select [1-2]: 2
Selected: /dev/cu.usbserial-R2xxxxxx
Started receiving
DI1 Pressed
DI1 Pressed
^CFlushing...
Completed

上記は macOS における例です。WindowsではCOMポート名を表示します。

Ctrl-C で終了してください。

サンプルスクリプトの解説

MWings ライブラリのインポート

import mwings as mw

短縮名 mw を使って呼び出せるようにしています。pandas as pd や numpy as np と同様です。

オブジェクトの作成

    twelite = mw.Twelite(mw.utils.ask_user_for_port())

親機をとやりとりするためのインタフェースとなる Twelite オブジェクトを作成しています。

引数にはシリアルポートを指定しますが、ここでは mw.utils.ask_users_for_port() ユーティリティを呼び出し、動的に決定しています。この関数はシリアルポートが存在しないときにエラーメッセージを出力し、1つだけ存在する場合はそのポートを、複数存在する場合はユーザが指定したポートを返します。

受信イベントハンドラの登録

    @twelite.on(mw.common.PacketType.APP_TWELITE)
    def on_app_twelite(packet):
        if packet.di_state[0]:
            print("DI1 Pressed")

超簡単！標準アプリの子機からのパケットを受信したときに呼び出されるイベントハンドラを登録しています。

イベントハンドラの登録は、Python のデコレータ(?)を使って行います。今回は超簡単！標準アプリ（App_Twelite）のデータを対象とするため、@twelite.on(mw.common.PacketType.APP_TWELITE) を記述しています。この記述の直後に定義された関数がハンドラとなります。関数名は問いませんが、Tweliteオブジェクトの初期化後に定義する必要があります。

今回は子機のDI1がLowになったことを検知するため、受信ハンドラが受け取る変数 packet（mwings.parsers.app_twelite.ParsedPacket）のうち、DIxの状態を示す List-like なオブジェクト di_state（デジタルインタフェースの状態）0番目の真偽値を判定しています。di_stateの各値は、Trueのときに Low を示します。

その他のデータの取り扱い

packet変数は、入力状態に加えて送信元の情報や受信側の情報も格納しています。例えばto_json()を使って次のように改変すると、すべてのデータをJSON形式で出力できます。

    @twelite.on(mw.common.PacketType.APP_TWELITE)
    def on_app_twelite(packet):
        print(packet.to_json(verbose=True, spread=False))

なお verboseはシステム情報の省略を、spreadはList-likeなオブジェクトの展開を有効化します。

pandas を導入している場合は、to_df()を使ってデータフレームを得ることもできます。

    @twelite.on(mw.common.PacketType.APP_TWELITE)
    def on_app_twelite(packet):
        print(packet.to_df(verbose=False).to_string())

データの待機

        twelite.daemon = True
        twelite.start()
        print("Started receiving")
        while True:
            twelite.join(0.5)

ここでは、別のスレッドで親機からのデータの待機を行っています。

Tweliteのオブジェクトは threading.Thread のサブクラスであり、ここではその機能によってデーモンスレッドを立ち上げ、スクリプトを終了するまでメインスレッドをブロックしています。

なぜ while ループおよび join(0.5) としているのか

Ctrl-C を押した際に正常終了できないからです。メインスレッドがシグナルを受け取ることができるようにしなくてはなりません。

終了処理

        print("Flushing...")
        twelite.stop()
        print("Completed")

Ctrl-C が押された際には、twelite.stop()を呼び出すことでサブスレッドを終了しています。

Python スクリプトによる送信

次は、反対に TWELITE DIP のDO1へ接続された LED をPCから点滅させる Python スクリプトを実装してみます。

サンプルスクリプトの実行

下記の内容のスクリプト dip_blink_led.py を作成してください。

# -*- coding:utf-8 -*-
# TWELITE DIP start guide: blinking from python

from time import sleep

import mwings as mw


def main():
    twelite = mw.Twelite(mw.utils.ask_user_for_port())

    initial = {
        "destination_logical_id": 0x78,
        "di_to_change": [True, False, False, False],
        "di_state": [False, False, False, False],
    }
    command = mw.serializers.app_twelite.Command(**initial)

    while True:
        command.di_state[0] = not command.di_state[0]
        twelite.send(command)
        print(f"Flip DO1: {command.di_state[0]}")
        sleep(1)


if __name__ == "__main__":
    try:
        main()
    except KeyboardInterrupt:
        print("...Aborting")

スクリプトを実行すると、子機のDO1が一秒おきに点滅します。

実行時に複数の TWELITE R シリーズや MONOSTICK シリーズが接続されているときは、親機へ接続されたシリアルポートを選択してください。


poetry run python dip_blink_led.py
Multiple ports detected.
[1] /dev/cu.usbserial-R2xxxxxx TWE-Lite-R (Genuine)
[2] /dev/cu.usbserial-R2xxxxxx TWE-Lite-R (Genuine)
Select [1-2]: 2
Selected: /dev/cu.usbserial-R2xxxxxx
Flip DO1: True
Flip DO1: False
Flip DO1: True
Flip DO1: False
Flip DO1: True
^C...Aborting

サンプルスクリプトの解説

MWings ライブラリのインポート

import mwings as mw

短縮名 mw を使って呼び出せるようにしています。pandas as pd や numpy as np と同様です。

オブジェクトの作成

    twelite = mw.Twelite(mw.utils.ask_user_for_port())

親機をとやりとりするためのインタフェースとなる Twelite オブジェクトを作成しています。

親機へ送信するコマンドの作成

    initial = {
        "destination_logical_id": 0x78,
        "di_to_change": [True, False, False, False],
        "di_state": [False, False, False, False],
    }
    command = mw.serializers.app_twelite.Command(**initial)

超簡単！標準アプリの子機へ送信するパケットを生成するためのコマンドを表すデータ command（mwings.serializers.app_twelite.Command）を初期化しています。

辞書オブジェクト initial は、コマンドの初期状態を表しています。ここでは、送信先の論理デバイスIDを 0x78（全子機）としたうえで、DI1を変更対象、High 状態としています。

データの送信

    while True:
        command.di_state[0] = not command.di_state[0]
        twelite.send(command)
        print(f"Flip DO1: {command.di_state[0]}")
        sleep(1)

ここでは、コマンドデータの文字列への変換および親機への送信を1秒おきに行っています。

コマンドデータのうち、DOxの状態を示す List-like なオブジェクト di_state（デジタルインタフェースの状態）0番目の真偽値を反転させることで、点滅を実現しています。

インタラクティブモードによるカスタマイズ

バイナリデータの伝送

4 - バイナリデータの伝送

UART通信により任意のバイト列を伝送する

シリアル通信アプリを使うことで、任意のバイナリデータの送受信を行うことができます。

TWELITE をシリアル通信を無線化する装置として利用し、PC間でバイト列のデータを送信してみます。

バイナリデータの伝送に特化した製品として、TWELITE UART もございます。

TWELITE UART を使う場合は、ファームウェアの書き換えを飛ばして通信モードの一覧以降をお読みください。

使用する製品


TWELITE DIP	TWELITE R2
TWELITE 親機／子機	USB アダプター
シリアル通信アプリ	-
2個	2個

なお、TWELITE DIP と TWELITE R2 のペアは MONOSTICK 単体と同等です。次の組み合わせでも構いません。


MONOSTICK
TWELITE 親機／子機
シリアル通信アプリ
2個

シリアル通信アプリ

TWELITE のファームウェアを、シリアル通信の無線化に特化したシリアル通信アプリ（App_Uart）へ書き換えます。超簡単！標準アプリはシリアル通信によるバイナリデータの伝送機能を備えているものの、その機能は非常に限られているからです。

ファームウェアの書き換え

親機と子機、すべての端末を書き換えます。

TWELITE STAGE SDK を導入し、TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「2: アプリ書換」を選択する
「1: BINから選択」を選び、App_Uart... を選択する
書き込みが完了するまで、数回Enterを押す

初期設定では、書き込みが成功すると次のようなインタラクティブモードの画面へ移行します。

--- CONFIG/TWE UART APP V1-04-5/SID=0x82018ca0/LID=0x78 -- ---
 a: set Application ID (0x67720103)
 i: set Device ID (120=0x78)
 c: set Channels (18)
 x: set RF Conf (3)
 r: set Role (0x0)
 l: set Layer (0x1)
 b: set UART baud (38400)
 B: set UART option (8N1)
 m: set UART mode (E)
 k: set Tx Trigger (sep=0x0d0a, min_bytes=0 dly=0[ms])
 h: set header format [;U;%t;%i;0x%A;%q;%s;<*>;%X;\n]
 C: set crypt mode (0)
 o: set option bits (0x00000100)
---
 S: save Configuration
 R: reset to Defaults

通信モードの一覧

シリアル通信アプリには5つの通信モードがあり、用途に応じて使い分けることができます。

書式モード（アスキー）：送受信双方に書式を適用するモード
書式モード（バイナリ）：書式モード（アスキー）のバイナリ表記版
チャットモード：テキストチャットを行うモード
透過モード：書式を利用せず純粋にUARTを無線化するモード
ヘッダ付き透過モード：受信側の出力にのみ書式を適用するモード

初期状態はヘッダ付き透過モードです。

シリアル通信アプリの各通信モードの詳細については、マニュアルをご覧ください。

ここでは、次の4つのモードを使った通信テストの手順を紹介します。気になるものを選んでお試しください。

ヘッダ付き透過モード
- 送信側の書式はありません。
- 受信側の書式から、送信元の論理デバイスIDや受信時の電波通信品質といった情報を得ることができます。
- バランスのよいモードです。
透過モード
- 送受信双方に書式はありません。
- 送信側の入力と受信側の出力は同等です。
- 最も簡単ですが、機能は限られています。
書式モード（アスキー）
- 送受信双方へ書式を適用します。
- 外部デバイスの対応が必要ですが、送信先の指定や送信元の識別ができます。
- バイナリデータは16進数の文字列で表現します。
書式モード（バイナリ）
- 送受信双方へ書式を適用します。
- 外部デバイスの対応が必要ですが、送信先の指定や送信元の識別ができます。
- バイナリデータはそのまま表現します。

今回は同一のPCへ2台の TWELITE を接続し、データをループバックさせてみましょう。通常は外部デバイス同士を無線経由で接続します。

ヘッダ付き透過モード

ヘッダ付き透過モードを使用して、ASCIIデータHelloという文字列を双方から送信してみましょう。

設定方法

シリアル通信アプリの既定のモードはヘッダ付き透過モードです。よって初期設定のまま使用します。

通信テスト

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

TWELITE STAGE アプリ（TWELITE_Stage.exe/.command/.run）を2つ立ち上げてください。

必須ではありませんが、実行ファイルを複製しておくことを推奨します（例：TWELITE_Stage_1とTWELITE_Stage_2）。

2. ターミナルを表示する

双方の TWELITE STAGE アプリにおいてシリアルポートを選択したのち、「1: ビューア」＞「1: ターミナル」を選択します。

3. 片側から送信

片方の画面を選択し、Helloと入力してEnterを押します。もう片方の画面へ反映されます。

4. 反対側から送信

もう片方の画面を選択し、Helloと入力してEnterを押します。元の画面へ反映されます。

次の系列は、以下のように解釈できます。

;U;00052;120;0x82036841;255;000;Hello;79;

	データ	内容	値
`U`	`char`	固定値	`U`
`00052`	`uint16`	出力時のタイムスタンプ	`52` 秒
`120`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`120` IDなし子機
`0x82036841`	`uint32`	送信元の拡張アドレス	`82036841`
`255`	`uint8`	LQI（電波通信品質）	`255/255`
`000`	`uint8`	送信元の続き番号	`0`
`Hello`	`[uint8]`	入力データ	`Hello`
`79`	`uint8`	XORチェックサム	`0x79`

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

透過モード

透過モードを使用して、ASCIIデータHelloという文字列を双方から送信してみましょう。

設定方法

m：通信モードをDとします。

インタラクティブモードの概要や操作方法については、TWELITE APPS マニュアルをご覧ください。

通信テスト

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

TWELITE STAGE アプリ（TWELITE_Stage.exe/.command/.run）を2つ立ち上げてください。

必須ではありませんが、実行ファイルを複製しておくことを推奨します（例：TWELITE_Stage_1とTWELITE_Stage_2）。

2. ターミナルを表示する

双方の TWELITE STAGE アプリにおいてシリアルポートを選択したのち、「1: ビューア」＞「1: ターミナル」を選択します。

3. 片側から送信

片方の画面を選択し、Helloと入力してEnterを押します。もう片方の画面へ反映されます。

エコーバック機能はないため、入力側の端末に入力した文字は表示されません。

4. 反対側から送信

もう片方の画面を選択し、Helloと入力してEnterを押します。元の画面へ反映されます。

入出力のどちらにも書式がないため、入力したデータをそのまま出力します。

Hello

書式モード（アスキー）

書式モード（アスキー）を使用して、バイナリデータ 0x5A 0xAB 0x90 0x00 を双方から送信してみましょう。

設定方法

m：通信モードをAとします。

片方の端末のi：論理デバイスIDを0（親機）としたうえで、もう片方の端末は1（子機、ID1）とします。

インタラクティブモードの概要や操作方法については、TWELITE APPS マニュアルをご覧ください。

通信テスト（簡易形式）

まずは、簡易形式のシンプルな書式を試してみましょう。

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

TWELITE STAGE アプリ（TWELITE_Stage.exe/.command/.run）を2つ立ち上げてください。

必須ではありませんが、実行ファイルを複製しておくことを推奨します（例：TWELITE_Stage_1とTWELITE_Stage_2）。

2. ターミナルを表示する

双方の TWELITE STAGE アプリにおいてシリアルポートを選択したのち、「1: ビューア」＞「1: ターミナル」を選択します。

3. 親機側から送信

まず、以下の系列をコピーします。

:01235AAB900047

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`01`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x01` 子機
`23`	`uint8`	任意のコマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`47`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0x47`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

次に、親機側の画面を選択します。

最後に、Alt+V/⌘+Vを押してペーストし、Enterを押します。子機側の画面へ反映されます。

エコーバック機能がないほか、手入力ではタイムアウトしてしまいます。コピー&ペーストを利用してください。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

:00235AAB900048

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`00`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x00` 親機
`23`	`uint8`	コマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`48`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0x48`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ :DBA1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

4. 子機側から送信

まず、以下の系列をコピーします。

:00235AAB900048

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`00`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x00` 親機
`23`	`uint8`	任意のコマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`48`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0x48`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

次に、子機側の画面を選択します。

最後に、Alt+V/⌘+Vを押してペーストし、Enterを押します。親機側の画面へ反映されます。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

:01235AAB900047

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`01`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x01` 子機
`23`	`uint8`	コマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`47`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0x47`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ :DBA1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

通信テスト（拡張形式）

次に、拡張形式の高度な書式を試してみましょう。

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

TWELITE STAGE アプリ（TWELITE_Stage.exe/.command/.run）を2つ立ち上げてください。

必須ではありませんが、実行ファイルを複製しておくことを推奨します（例：TWELITE_Stage_1とTWELITE_Stage_2）。

2. ターミナルを表示する

双方の TWELITE STAGE アプリにおいてシリアルポートを選択したのち、「1: ビューア」＞「1: ターミナル」を選択します。

3. 親機側から送信

まず、以下の系列をコピーします。

:01A0CDFF5AAB9000FE

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`01`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x01` 子機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	任意の応答ID	`0xCD`
`FF`	`uint8`	オプションなし	`0xFF`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`FE`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0xFE`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

次に、親機側の画面を選択します。

最後に、Alt+V/⌘+Vを押してペーストし、Enterを押します。子機側の画面へ反映されます。

エコーバック機能がないほか、手入力ではタイムアウトしてしまいます。コピー&ペーストを利用してください。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

:00A0CD82036841FFFFFFFFFF00045AAB9000D1

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`00`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x00` 親機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	応答ID	`0xCD`
`82036841`	`uint32`	送信元の拡張アドレス	`0x82036841`
`FFFFFFFF`	`uint32`	送信先の拡張アドレス	`0xFFFFFFFF` なし
`FF`	`uint8`	LQI	`255/255`
`0004`	`uint16`	続くデータの長さ	`4`バイト
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`D1`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0xD1`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ :DBA1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

4. 子機側から送信

まず、以下の系列をコピーします。

:00A0CDFF5AAB9000FF

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`00`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x00` 親機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	任意の応答ID	`0xCD`
`FF`	`uint8`	オプションなし	`0xFF`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`FF`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0xFF`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

次に、子機側の画面を選択します。

最後に、Alt+V/⌘+Vを押してペーストし、Enterを押します。親機側の画面へ反映されます。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

:01A0CD820163B2FFFFFFFFFF00045AAB900066

	データ	内容	値
`:`	`char`	ヘッダ（固定値）	`:`
`01`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x01` 子機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	応答ID	`0xCD`
`820163B2`	`uint32`	送信元の拡張アドレス	`0x820163B2`
`FFFFFFFF`	`uint32`	送信先の拡張アドレス	`0xFFFFFFFF` なし
`FF`	`uint8`	LQI	`255/255`
`0004`	`uint16`	続くデータの長さ	`4`バイト
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`66`	`uint8`	チェックサム（LRC）	`0x66`
	`char`	フッタ（改行文字）	CR (`0x0D`/`\r`)
	`char`	フッタ（改行文字）	LF (`0x0A`/`\n`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ :DBA1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

書式モード（バイナリ）

書式モード（バイナリ）を使用して、バイナリデータ 0x5A 0xAB 0x90 0x00 を双方から送信してみましょう。

以降、バイナリデータ表現の 0x を省略します。

例えば、0x5A 0xAB 0x90 0x00 は 5A AB 90 00 と表します。

設定方法

m：通信モードをBとします。

片方の端末のi：論理デバイスIDを0（親機）としたうえで、もう片方の端末は1（子機、ID1）とします。

インタラクティブモードの概要や操作方法については、TWELITE APPS マニュアルをご覧ください。

バイナリへ対応した環境を用意

TWELITE STAGE アプリのターミナル機能や TeraTerm はバイナリデータの扱いに対応していないため、バイナリ形式に対応したターミナルソフトを導入する必要があります。

ここでは、一例としてCoolTermを使用します。

CoolTerm の導入や設定については、STAGEアプリを使わずにUART通信するのページをご覧ください。

通信テスト（簡易形式）

まずは、簡易形式のシンプルな書式を試してみましょう。

1. CoolTerm の画面を2つ開く

CoolTerm の画面を2つ開き、それぞれのデバイスへ接続します。

設定について

Options > Terminal > Terminal Mode を Raw Modeとしたうえで、Options > Transmit > Send String Options > Terminate 'Send String' Data のチェックを外してください。

設定の詳細については、STAGEアプリを使わずにUART通信するのページをご覧ください。

受信したデータを16進数で表示するために、View > View Hex を選択しておきます。Connect を押して接続します。

2. 親機側から送信

親機側の画面を選択し、Connection > Send String... を選択して送信画面を開き、ラジオボタンのHex を選んでおきます。

次の内容を入力し、Send を押して親機へ送信します。

A5 5A 80 06 01 23 5A AB 90 00 43 04

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8006`	`uint16`	データ長	`6`バイト
`01`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x01` 子機
`23`	`uint8`	任意のコマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`5A AB 90 00`
`43`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0x43`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

A5 5A 80 06 00 23 5A AB 90 00 42 04

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8006`	`uint16`	データ長	`6`バイト
`00`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x00` 親機
`23`	`uint8`	コマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`5A AB 90 00`
`42`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0x42`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ A5 5A 80 04 DBA1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

3. 子機側から送信

親機と同様に子機側の画面を選択し、Connection > Send String... を選択して送信画面を開き、ラジオボタンのHex を選んでおきます。

次の内容を入力し、Send を押して親機へ送信します。

A5 5A 80 06 00 23 5A AB 90 00 42 04

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8006`	`uint16`	データ長	`6`バイト
`00`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x00` 親機
`23`	`uint8`	任意のコマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`5A AB 90 00`
`42`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0x42`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

A5 5A 80 06 01 23 5A AB 90 00 43 04

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8006`	`uint16`	データ長	`6`バイト
`01`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x01` 子機
`23`	`uint8`	コマンド番号	`0x23`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`5A AB 90 00`
`43`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0x43`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ A5 5A 80 04 DB A1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

通信テスト（拡張形式）

次に、拡張形式の高度な書式を試してみましょう。

1. CoolTerm の画面を2つ開く

CoolTerm の画面を2つ開き、それぞれのデバイスへ接続します。

設定について

Options > Terminal > Terminal Mode を Raw Modeとしたうえで、Options > Transmit > Send String Options > Terminate 'Send String' Data のチェックを外してください。

設定の詳細については、STAGEアプリを使わずにUART通信するのページをご覧ください。

受信したデータを16進数で表示するために、View > View Hex を選択しておきます。Connect を押して接続します。

2. 親機側から送信

親機側の画面を選択し、Connection > Send String... を選択して送信画面を開き、ラジオボタンのHex を選んでおきます。

次の内容を入力し、Send を押して子機へ送信します。

A5 5A 80 08 01 A0 CD FF 5A AB 90 00 F2 04

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8008`	`uint16`	データ長	`8`バイト
`01`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x01` 子機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	任意の応答ID	`0xCD`
`FF`	`uint8`	オプションなし	`0xFF`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`F2`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0xF2`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

A5 5A 80 12 00 A0 CD 81 0E 0E 23 FF FF FF FF BA 00 04 5A AB 90 00 10 04

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8012`	`uint16`	データ長	`18`バイト
`00`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x00` 親機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	応答ID	`0xCD`
`810E0E23`	`uint32`	送信元の拡張アドレス	`0x810E0E23`
`FFFFFFFF`	`uint32`	送信先の拡張アドレス	`0xFFFFFFFF` なし
`BA`	`uint8`	LQI	`186/255`
`0004`	`uint16`	続くデータの長さ	`4`バイト
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`10`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0x10`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ A5 5A 80 04 DB A1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

3. 子機側から送信

親機と同様に子機側の画面を選択し、Connection > Send String... を選択して送信画面を開き、ラジオボタンのHex を選んでおきます。

次の内容を入力し、Send を押して親機へ送信します。

A5 5A 80 08 00 A0 CD FF 5A AB 90 00 F3 04

上記の系列は、次の内容を指します。

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8008`	`uint16`	データ長	`8`バイト
`00`	`uint8`	送信先の論理デバイスID	`0x00` 親機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	任意の応答ID	`0xCD`
`FF`	`uint8`	オプションなし	`0xFF`
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信するデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`F3`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0xF3`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

上記における受信側の系列は、以下のように解釈できます。

A5 5A 80 12 01 A0 CD 81 0E 00 92 FF FF FF FF BA 00 04 5A AB 90 00 AE 04

	データ	内容	値
`A5`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0xA5`
`5A`	`uint8`	ヘッダ（固定値）	`0x5A`
`8012`	`uint16`	データ長	`18`バイト
`01`	`uint8`	送信元の論理デバイスID	`0x01` 子機
`A0`	`uint8`	コマンド番号（固定値）	`0xA0`
`CD`	`uint8`	応答ID	`0xCD`
`810E0092`	`uint32`	送信元の拡張アドレス	`0x820163B2`
`FFFFFFFF`	`uint32`	送信先の拡張アドレス	`0xFFFFFFFF` なし
`BA`	`uint8`	LQI	`186/255`
`0004`	`uint16`	続くデータの長さ	`4`バイト
`5AAB9000`	`[uint8]`	送信されたデータ	`0x5A 0xAB 0x90 0x00`
`AE`	`uint8`	チェックサム（XOR）	`0xAE`
`04`	`uint8`	フッタ	EOT (`0x04`)

書式の詳細はマニュアルをご覧ください。

入力側の応答メッセージ A5 5A 80 04 DB A1... の書式についても、マニュアルをご覧ください。

UART機能によるPCとの連携

リモコンアプリによる高度なデジタル伝送

5 - リモコンアプリによる高度なデジタル伝送

リモコンアプリを使用して、デジタル信号に特化した高度な機能を使用する

ファームウェアを超簡単！標準アプリ（App_Twelite）からリモコンアプリ（App_IO）へ書き換えることで、デジタル信号に特化した高度な機能を使用することができます。

リモコンアプリを使用して、デジタル信号の伝送に特化した高度な機能を利用します。例えば、子機の入力を12系統へ増やします。

使用する製品


TWELITE DIP	TWELITE R2
TWELITE 親機／子機	USB アダプター
超簡単！標準アプリ	-
2個	1個

リモコンアプリ

TWELITE のファームウェアを、デジタル信号の伝送に特化したリモコンアプリ（App_IO）へ書き換えます。超簡単！標準アプリはデジタル信号の伝送機能を備えているものの、入出力は4本に限られています。リモコンアプリは入出力を増やし、その組み合わせを切り替えることができます。

ファームウェアの書き換え

親機と子機、すべての端末を書き換えます。

TWELITE STAGE SDK を導入し、TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「2: アプリ書換」を選択する
「1: BINから選択」を選び、App_IO... を選択する
書き込みが完了するまで、数回Enterを押す

初期設定では、書き込みが成功すると次のようなインタラクティブモードの画面へ移行します。

--- CONFIG/APP_IO V1-03-2/SID=0x86300001/LID=0x00 ---
 a: set Application ID (0x67720107)
 i: set Device ID (--)
 c: set Channels (16)
 x: set Tx Power (3)
 t: set mode4 sleep dur (1000ms)
 y: set mode7 sleep dur (0s)
 f: set mode3 fps (16)
 d: set hold mask (000000000000)
 D: set hold dur (1000ms)
 o: set Option Bits (0x00000000)
 b: set UART baud (38400)
 p: set UART parity (N)
 C: set crypt mode (0)
 K: set crypt key []
---
 S: save Configuration
 R: reset to Defaults

まずは使ってみる

初期状態のリモコンアプリは、次のように子機が12本のデジタル入力ポートを、親機が12本のデジタル出力ポートを備えた片方向伝送の設定としています。まずは配線してみましょう。

名称	子機	親機	標準	DIP #
`I1`/`O5`	`I1`	`O5`	`DI1`	15
`I2`/`O6`	`I2`	`O6`	`DI2`	16
`I3`/`O7`	`I3`	`O7`	`DI3`	17
`I4`/`O8`	`I4`	`O8`	`DI4`	18
`I5`/`O1`	`I5`	`O1`	`DO1`	5
`I6`/`O2`	`I6`	`O2`	`DO2`	8
`I7`/`O3`	`I7`	`O3`	`DO3`	9
`I8`/`O4`	`I8`	`O4`	`DO4`	12
`I9`/`O9`	`I9`	`O9`	`SCL`	2
`I10`/`O10`	`I10`	`O10`	`SDA`	19
`I11`/`O11`	`I11`	`O11`	`PWM1`	4
`I12`/`O12`	`I12`	`O12`	`PWM4`	11

詳細はリモコンアプリのピン配置をご覧ください。

親機の配線

初期状態のとき、親機は最大12本のデジタル信号を受信できます。

上図では DIP 9番 O3 ピンを出力として使用していますが、他のOxピンも同様に使用できます。また、超簡単！標準アプリにはないチャネル上書き機能を検証するため、DIP 23番 C1 ピンへタクトスイッチを接続しています。

子機の配線

初期状態のとき、子機は最大12本のデジタル信号を送信できます。

上図では DIP 17番 I3 ピンを入力として使用していますが、他のIxピンも同様に使用できます。また、こちらも同様にチャネル上書き機能を検証するため、DIP 23番 C1 ピンへタクトスイッチを接続しています。

動作確認

子機のI3へ接続したボタンを押したり離したりします
- 親機のO3へ接続した LED が点灯したり消灯したりします。
子機のC1へ接続したボタンを押しながら、I3 のボタンを押したり離したりします
- 子機の周波数チャネルを一時的に上書きするため、通信できません。
親機と子機のC1へ接続したボタンを押しながら、子機のI3へ接続したボタンを押したり離したりします
- 親機と子機の周波数チャネルを両方とも上書きするため、再び通信できるようになります。

C1/C2ピンは、次のように周波数チャネルを上書きします。

`C2`	`C1`	周波数チャネル
未接続	未接続	既定値（初期値は16）
未接続	`GND`	12
`GND`	未接続	21
`GND`	`GND`	25

ボタンと LED に余りがあれば、入出力を増やしてみましょう。

12系統あるため、例えば 7セグメント LED を使用できます。

高度な機能を使ってみる

次のようなシチュエーションを想定して、インタラクティブモードによる設定変更を行ってみましょう。

子機と親機の入出力の割り当てを変更し、双方とも6入力6出力とする
子機の入力を最短で親機へ反映する
パケットが断絶した際に出力信号を復帰させる
子機を省電力リモコンとする
子機を長押しによる連続送信へ対応した省電力リモコンとする

TWELITE APPS におけるインタラクティブモードの説明やリモコンアプリのインタラクティブモードの説明も合わせてご覧ください。

子機と親機を6入力6出力とする

インタラクティブモードからオプションビットの値を変更することで、入出力の割り当てを下記のなかから選ぶことができます。

子機入力	子機出力	親機入力	親機出力	備考
12	0	0	12	初期状態
8	4	4	8	オプションビット`0x00001000`
6	6	6	6	オプションビット`0x00002000`
0	12	12	0	オプションビット`0x00003000`

ここでは、双方とも6入力6出力としてみましょう。

TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00002000 を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

これで次のように、子機と親機がともに6本の入出力をもつ割り当てとなります。

名称	子機	親機	標準	DIP #
`I1`/`O5`	`I1`	`I1`	`DI1`	15
`I2`/`O6`	`I2`	`I2`	`DI2`	16
`I3`/`O7`	`I3`	`I3`	`DI3`	17
`I4`/`O8`	`I4`	`I4`	`DI4`	18
`I5`/`O1`	`O1`	`O1`	`DO1`	5
`I6`/`O2`	`O2`	`O2`	`DO2`	8
`I7`/`O3`	`O3`	`O3`	`DO3`	9
`I8`/`O4`	`O4`	`O4`	`DO4`	12
`I9`/`O9`	`O5`	`I5`	`SCL`	2
`I10`/`O10`	`O6`	`I6`	`SDA`	19
`I11`/`O11`	`I5`	`O5`	`PWM1`	4
`I12`/`O12`	`I6`	`O6`	`PWM4`	11

超簡単！標準アプリと比較して、2本ずつデジタル信号を多く扱えます！

子機の入力を最短で親機へ反映する

子機の連続モードを使用するとき、子機の入力から親機の出力までに通常は 30-70ms 程度の遅延が発生します。すばやい応答が必要とされる場面では、この遅延を小さくするためにインタラクティブモードからオプションビット0x00000001：低レイテンシモードを設定します。

子機の設定

TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00000001 を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

ほぼ同時に複数の入力が変化した際は、順番に送信します。そのため、次に処理される入力は遅延してしまうことに注意してください。

また、入力にチャタリングが発生した場合、そのまま出力へ反映されてしまう場合があることにも注意してください。

低レイテンシモードを子機の間欠モードへ適用したときの振る舞いは、連続モードと異なります。

割り込みから起床した際は、対象の割り込みポートの値だけを送信します
あるポートを割り込み起床ピンとして利用し、起床した際に他のポートの状態を同時に読むことはできません
スリープから復帰した際は、IOポートの状態を通常の1/4の時間で確定させます

チャタリングのあるボタンではなく、センサのデジタル出力を送信する用途に適しています！

パケットの断絶時に信号を復帰させる

いずれかの入力がLoの状態のまま電波が途切れた場合には、実際の入力がLoからHiへ戻っても出力はLoを維持します。

パケットが断絶した際に信号を元の状態へ戻すには、リモコン長押しモードを適用します。リモコン長押しモードでは、送信側の入力が変化してからしばらくの間、継続的に信号を送信します。受信側では、Lo 状態を示すパケットが断絶してから一定の時間が経過すると、タイムアウトして出力を Hi へ戻します。

子機の設定

M1/M2/M3を開放し、子機：連続モードを設定する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00000100 を入力してEnterを押下する
d（小文字）を入力し、ホールド／長押しモードの対象（000000001010ならI2とI4、長押し時に連続送信するポート）を入力してEnterを押下する
D（大文字）を入力し、ホールド／長押しモードの時間（すべての入力がLoからHiへ戻ったあとに送信を続ける時間）を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

親機の設定

M1/M2/M3を開放し、子機：連続モードを設定する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00000100 を入力してEnterを押下する
d（小文字）を入力し、ホールド／長押しモードの対象（000000001010ならO2とO4、断絶時にタイムアウトするポート）を入力してEnterを押下する
D（大文字）を入力し、ホールド／長押しモードの時間（Loの信号が途切れてからHiへ戻すまでの時間）を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

リモコンからモータを遠隔制御するような用途に適しています！

子機を省電力リモコンとする

子機を電池で駆動させる場合には、スリープと起床を繰り返す間欠モードが有効です。低レイテンシモードおよびホールドモードを併用することで、子機のボタンを押した際に親機の出力を設定した時間にわたって維持する動作を実現できます。

子機の設定

M1/M2/M3をGNDへ接続し、子機：間欠10秒モードを設定する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00000001 を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

親機の設定

M1/M2/M3を開放し、子機：連続モードを設定する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
d（小文字）を入力し、ホールド／長押しモードの対象（000000001010ならO2とO4、ホールドするポート）を入力してEnterを押下する
D（大文字）を入力し、ホールド／長押しモードの時間（ホールドする時間）を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

ホールド／長押しモードの時間は、リモコンの要件に合わせてください。例えば、ボタンが押されたときにランプを一定時間光らせるなら3000ミリ秒といった長めの時間、頻繁にボタンを操作する場合は50ミリ秒といったの短めの時間がよいでしょう。

省電力性能に優れたリモコンから LED を遠隔制御するような用途に適しています！

子機を長押し省電力リモコンとする

子機を電池で駆動させる場合には、スリープと起床を繰り返す間欠モードが有効です。低レイテンシモードおよびリモコン長押しモードを併用することで、子機のボタンを押している間に親機への送信を連続的に行うことができます。また、子機のボタンを離したあとに一定の時間にわたって送信を続け、親機側では子機のボタンを押した状態の電波が途切れてから一定の時間が経過した場合に出力を元に戻します。このため、省電力性能に優れた子機の入力をより確実に親機へ届けることができます。

子機の設定

M1/M2/M3をGNDへ接続し、子機：間欠10秒モードを設定する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00000103（00000100+00000001+00000002）を入力してEnterを押下する
d（小文字）を入力し、ホールド／長押しモードの対象（000000001010ならI2とI4、長押し時に連続送信するポート）を入力してEnterを押下する
D（大文字）を入力し、ホールド／長押しモードの時間（すべての入力がLoからHiへ戻ったあとに送信を続ける時間）を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

親機の設定

M1/M2/M3を開放し、子機：連続モードを設定する
TWELITE STAGE アプリを立ち上げる
シリアルポート選択から接続したデバイスを選択する
「メインメニュー」から「3: インタラクティブモード」を選択する
Enterを押し、設定項目が表示されることを確認する
o（小文字）を入力し、オプションビットの値 00000100 を入力してEnterを押下する
d（小文字）を入力し、ホールド／長押しモードの対象（000000001010ならO2とO4、断絶時にタイムアウトするポート）を入力してEnterを押下する
D（大文字）を入力し、ホールド／長押しモードの時間（Loの信号が途切れてからHiへ戻すまでの時間）を入力してEnterを押下する
S（大文字）を入力して保存し、ESCを押下して終了

省電力性能に優れたリモコンからモータを遠隔制御するような用途に適しています！

バイナリデータの伝送

TWELITE DIP スタートガイド

TWELITE DIP

すぐに使用できる無線モジュール

超簡単！標準アプリ

シンプルな無線通信

ピンの機能

1 - まずは使ってみる

使用する製品

片方向の信号伝送

デジタル信号

アナログ信号

双方向の信号伝送

中継機の設置

2 - インタラクティブモードによるカスタマイズ

インタラクティブモードとは

カスタム例

ネットワークのグループ分け

使用する製品

カスタムの内容

カスタム方法

動作確認

低レイテンシモードの使用

使用する製品

カスタムの内容

カスタム方法

動作確認

ボタン押下時のみ送信させる

使用する製品

カスタムの内容

カスタム方法

動作確認

3 - UART機能によるPCとの連携

使用する製品

TWELITE STAGE アプリの導入

TWELITE STAGE アプリによる受信

シリアル文字列の表示

標準アプリ ビューア

TWELITE STAGE アプリによる送信

コマンダー

Python スクリプト

MWings ライブラリの導入

Python スクリプトによる受信

サンプルスクリプトの実行

サンプルスクリプトの解説

MWings ライブラリのインポート

オブジェクトの作成

受信イベントハンドラの登録

データの待機

終了処理

Python スクリプトによる送信

サンプルスクリプトの実行

サンプルスクリプトの解説

MWings ライブラリのインポート

オブジェクトの作成

親機へ送信するコマンドの作成

データの送信

4 - バイナリデータの伝送

使用する製品

シリアル通信アプリ

ファームウェアの書き換え

通信モードの一覧

ヘッダ付き透過モード

設定方法

通信テスト

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

2. ターミナルを表示する

3. 片側から送信

4. 反対側から送信

透過モード

設定方法

通信テスト

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

2. ターミナルを表示する

3. 片側から送信

4. 反対側から送信

書式モード（アスキー）

設定方法

通信テスト（簡易形式）

1. TWELITE STAGE アプリを2つ立ち上げる

2. ターミナルを表示する

3. 親機側から送信

標準アプリビューア