本ドキュメントはCypress (サイプレス) 製品に関する情報が記載されております。 MB39C811-EVBSK-02 エナジーハーベスティング向け電源 IC 搭載 電池レス Bluetooth® Smart (Low Energy) Beacon スタータキット Operation Manual Publication Number MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028 Revision 2.0 Issue Date November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l はじめに 本説明書は, 評価ボードの取扱いについて説明したものです。ご使用いただく前に必ずお読みください。 また, 本製品に関するお問い合わせは, 営業部門またはサポート部門へご連絡ください。 安全にご使用していただくために 本書には, 本製品を安全にご使用いただくための重要な情報が記載されています。本製品をご使用になる前 に必ずお読みいただき, ご使用の際には説明に従い正しくお使いください。 特に, 本書の冒頭にあります「本書に掲載の製品に対する警告事項」をよく熟読され,安全のための確認を充 分行った上で, 本製品をご使用ください。なお, 本書は本製品ご使用中, いつでもご覧頂けるよう大切に保 管してください。 本書の内容について 本書の内容は発行当時のものであり, 本書の情報は予告なく変更される場合があります。 最新情報については営業部門にご確認ください。 2 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 本書に掲載の製品に対する警告事項 本書に掲載している製品に対して下記の警告事項が該当します。 警告 感電・故障 感電・故障 正しく使用しない場合、死亡するまたは重傷を負う危険性があること、または、お客様のシス テムに対し、故障の原因となる可能性を示しています。 本書に記載されている全ての作業は、システムの全ての電源を切断した状態で行ってください。 電源を投入したまま作業を行うと、感電や機器の故障の原因となる場合があります。 電源投入後は、本製品の金属部分に身体が触れないようにしてください。 金属部分に身体が触れると、感電や機器の故障の原因となる場合があります。 正しく使用しない場合、軽傷, または中程度の傷害を負う危険性があることと、本製品や接続 注意 された機器が破損したり、データなどのソフトウェア資産やその他財産が破壊されたりする危 険性があることを示しています。 本製品を移動する場合は、必ず全ての電源を切断し、ケーブルを取り外し、作業は足元に注意 けが・故障 して行ってください。また、振動の激しい場所や傾いた場所など、不安定な場所では使用しな いでください。本製品が落下し、けがや故障の原因となることがあります。 けが 本製品にはやむなくショートプラグなどの尖った部分が露出した箇所があります。 尖った部分でけがをしないよう、十分注意して取り扱ってください。 本製品の上に物を乗せたり、本製品に衝撃を与えたりしないでください。また、電源投入後は、 故障 持ち運んだりしないでください。 過重や衝撃により、故障の原因となることがあります。 本製品は、多くの電子部品を使用しているため、直射日光や高温・多湿を避け、結露のないよ 故障 うにしてください。また、ほこりの多い場所や、長時間強い磁界や電界のかかる場所での使用 や保存は避けてください。 使用環境または保存環境による故障の原因となることがあります。 故障 本製品は、仕様範囲以内でお使いください。 一般仕様の範囲外で動作させると、故障する恐れがあります。 静電破壊防止のため、コネクタの金属部分に指や物を触れないようにしてください。また、本 故障 製品に触れる前に、金属製のもの (ドアノブなど) に触れるなどして人体の静電気を放電して ください。 電源の投入および切断は、本書に記載された順序に従い行ってください。 故障 特に、電源の投入は、必要なすべての接続が終了してから行ってください。また、本製品の設 定方法および使用方法は、本書に従ってください。 誤った使用は、故障の原因となることがあります。 本製品の各種ケーブルの抜き差しは、必ず電源を切断してから行ってください。また、ケーブ 故障 ルを抜く場合は、必ずケーブルのコネクタ部を持って抜いてください。ケーブル部を引っ張っ たり折り曲げたりすると、ケーブル芯線の露出や断線による故障の原因となることがあります。 本製品は筐体を持たないため、保存時は梱包箱に納めておくことをお勧めします。また、再輸 故障 送を行う場合、製品が損傷し、故障の原因となる恐れがありますので、納入時の梱包材料を保 管し、ご使用ください。 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 3 O p e r a t i o n M a n u a l Table of Contents 概要 ................................................................................................................................................ 6 機能 ................................................................................................................................................ 7 アプリケーション ........................................................................................................................... 7 セットアップ .................................................................................................................................. 8 4.1 梱包内容の確認 ................................................................................................................... 8 ............................................................................................................................... 8 4.2 準備 4.2.1 送信機の準備 ...................................................................................................... 8 4.2.2 受信機 (スマートフォンなど) の準備 ................................................................ 9 4.3 その他 ............................................................................................................................. 10 4.3.1 ビーコン ID の書き換え方法 ............................................................................ 10 5. エナジーハーベスト用電源 IC (MB39C811) の仕様 .................................................................... 16 5.1 推奨動作条件 ..................................................................................................................... 16 5.2 DC 特性 ............................................................................................................................. 17 5.3 ブロックダイヤグラム ...................................................................................................... 18 6. スタータキット機能仕様 .............................................................................................................. 19 6.1 基板概要 ............................................................................................................................ 19 6.2 基板入出力端子説明 .......................................................................................................... 20 6.3 スイッチ説明 ..................................................................................................................... 21 6.4 ジャンパ説明 ..................................................................................................................... 21 6.5 回路図 ............................................................................................................................. 22 6.6 部品表 ............................................................................................................................. 23 6.7 レイアウト ........................................................................................................................ 24 7. BLE ビーコン用サンプルソフトの動作概要 ................................................................................ 26 7.1 ファームウェアの状態遷移図 ............................................................................................ 26 8. プログラム書込みと実行 .............................................................................................................. 28 8.1 ファイル構成 ..................................................................................................................... 28 8.2 デバッガを利用したプログラムの書込みと実行方法 ........................................................ 30 8.2.1 JTAG 変換ケーブルの作成例 ............................................................................ 30 8.2.2 KEIL 統合開発環境 (MDK-ARM) での書込みと実行方法 ................................ 32 9. 参考情報 ....................................................................................................................................... 35 9.1 ケースの組み立て方法 ...................................................................................................... 35 10. オーダ型格 ................................................................................................................................... 37 11. 主な変更内容 ................................................................................................................................ 38 1. 2. 3. 4. Figures Figure 1-1 スタータキット概要 .................................................................................................................. 6 Figure 5-1 ブロックダイヤグラム ........................................................................................................... 18 Figure 8-1 プログラムのビルド ................................................................................................................ 33 Figure 8-2 プログラムの FLASH への書込み ........................................................................................... 33 Figure 8-3 デバッグの開始 ....................................................................................................................... 33 Figure 8-4 プログラムの実行 ................................................................................................................... 34 4 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l Tables Table 4-1 コマンドリスト ........................................................................................................................ 12 Table 5-1 推奨動作条件 ............................................................................................................................ 16 Table 5-2 DC 特性 .................................................................................................................................... 17 Table 6-1 入出力端子説明......................................................................................................................... 20 Table 6-2 スイッチ説明 ............................................................................................................................ 21 Table 6-3 ジャンパ説明 ............................................................................................................................ 21 Table 6-4 出力電圧設定 ............................................................................................................................ 21 Table 7-1 サンプルソフトの処理の流れ ................................................................................................... 27 Table 10-1 オーダ型格 ............................................................................................................................. 37 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 5 MB39C811-EVBSK-02 エナジーハーベスティング向け電源 IC 搭載 電池レス Bluetooth® Smart (Low Energy) Beacon スタータキット Operation Manual 1. 概要 MB39C811-EVBSK-02 は屋内光・振動発電素子用エナジーハーベスト電源 MB39C811 (降圧 DCDC) と Bluetooth® Smart (以下 BLE) モジュールを搭載した電池レスシステムの評価用ボードです。電源側にはスパ ンション製 MB39C811 を使用し、最大 23V の環境エネルギー (AC/DC 両対応) 入力を行い、出力は 1.5V～ 5.0V のプリセット DC 電圧を出力します。アプリケーション側には富士通コンポーネント製: MBH7BLZ02-109004 のソフトウェア書き換え可能な BLE モジュール (アプリケーション部のみ) を使用す ることにより、ビーコンやセンサ情報のセンシングなどの無線アプリケーションを容易に実現できます。 Figure 1-1 スタータキット概要 送信部 受信部 BLE Beacon 基板サイズ 45mm iPhone4S/5S/5C(iOS7 以上) Android4.3 以上 25mm Windows8 などの Bluetooth4.0 以上対応機器 6 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 2. 機能 エナジーハーベスト向け電源 IC 搭載：MB39C811 ソフトウェア書き換え (アプリケーション部のみ) 可能な BLE モジュール搭載(*1) 太陽光、振動などの環境エネルギーのみで BLE ビーコン動作が可能 屋内光 (500lx の環境下) にて約 1 秒間隔でのビーコン送信が可能 多種多様な電源入力に対応 - ソーラーセル - 圧電素子 - USB バスパワー - コインバッテリ (拡張用：ハイブリッド動作) - NFC: Near Field Communication (拡張用：電源供給のみ) - 商用電源入力：AC100V など (拡張用：外部抵抗追加) 温度センサ搭載 USB シリアル変換 IC 搭載 (ビーコン ID 書き換え, デバッグ用など) 評価用ソーラーセル付属 汎用筐体, USB ケーブル付属 参考回路図, BOM リスト, レイアウトデータ, サンプルソフトウェア付属 各種拡張端子搭載 - MCU リセットボタン (標準実装) - MCU プログラム用 JTAG 端子 - 拡張用センサインタフェース (I2C/GPIO) - DIPSW (拡張用) - LED (拡張用) 小型：45mm×25mm *1 書き換えには Nordic Semiconductor 社の Software Development Kit が必要です。 本キットに付属されているプロダクトキーを使用して Nordic Semiconductor 社ホームページ よりダウンロードしてご使用ください。 3. アプリケーション 電池レス BLE ビーコン 商用 AC 電源 BLE ビーコン IoT 向けワイヤレスセンサノード BEMS/HEMS/FEMS Active RFID 屋内用ソーラーパネル BLE 機器 ワイヤレス照明コントロール ワイヤレス HVAC センサ セキュリティシステム November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 7 O p e r a t i o n M a n u a l 4. セットアップ 4.1 梱包内容の確認 機能 No. 概要 1 (*1) TDK 製: BCS4630B9 ソーラーセル (*2) 1 取り付け済み or 1 Panasonic 製: AM-1801 ケース 2 備考 Energy Harvesting with BLE 基板 PCB MB39C811-EVBSK-02 個数 USB ケーブル TAKACHI: PS-65 1 USB⇔USB ミニ変換ケーブル 1 どちらか片方 を同梱 組み立て済み *1 : 各国の電波法を確認の上、ご使用ください。 BLE モジュールの詳細に関しましては富士通コンポーネント社にお問い合わせください。 *2 : 付属のソーラーセルは動作確認用サンプルです。電気的特性等の保証はされません。 表面保護用フィルムを搭載しておりませんので、取扱いにはご注意ください。 2 1 PCB ソーラセル ケース OR BCS4630B9 4.2 AM-1801 準備 動作確認に必要なもの MB39C811-EVBSK-02 スタータキット iPhone4S/5S/5C など (iOS7 以上)、Android 4.3 以上のスマートフォンなど 4.2.1 1 セット 1台 送信機の準備 1. MB39C811-EVBSK-02 をオフィスの照度 (約 500lx) の環境下に配置してください。 2. 配置後、自動的にビーコンパケットが送信されます。受信データの確認は次項を確認してください。 500lx の照度下に配置 8 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n 4.2.2 M a n u a l 受信機 (スマートフォンなど) の準備 <注意事項> − Bluetooth v4.0 に対応した iOS デバイス、Android 端末(Android 4.3 以降) 等をセントラル機器と して使用して頂く必要があります。 1. 納品時の BLE ビーコン設定値を以下に示します。 ・UUID ・Major ・Minor ・TX power ・RSSI ・Advertise interval ・Bluetooth company 11111111-1111-1111-1111-111111111111 1 1 4dBm -61dBm 100ms 0x0059 (Nordic Semiconductor ASA) 2. 使用している受信機の Bluetooth 設定を ON にしてください。 3. BLE ビーコン用のアプリケーションを使用してビーコン動作の確認を行ってください。以下に推奨の 動作確認用アプリケーションを示します。 iOS の場合、App Store から以下のいずれかのアプリケーションをダウンロードしてください。 - Beecon ©BeaconSandwich - eBeacon ©Jaalee Inc - LightBlue ©Punch Through Design LLC - Particle Detector ©KS Technologies LLC Android の場合は Play Store から以下のいずれかのアプリケーションをダウンロードしてください。 - iBeacon Detector ©youten - iBeacon Finder ©Mobisfera - iBeacon Scanner ©ixsoft, inc. - iBeacon Maps ©Hint Solutions 4. インストール終了後、アプリケーションを立ち上げてください。 5. 1.で示した UUID, Major, Minor などの設定値を、インストールしたアプリケーションに設定してくだ さい。設定方法は各アプリケーションの使用方法を参照してください。 6. アプリケーションで BLE ビーコンのデータ受信が行えた場合、動作確認は終了です。 BLE ビーコンが表示されない場合、以下の内容を確認の上再度受信が行えるかご確認ください。 − − − 受信機の Bluetooth 設定が ON になっていること − 受信機を再起動してから再度確認 アプリケーションの UUID, Major, Minor の設定が正しく行われていること iOS8 以降をご使用の場合、BLE ビーコン設定値の Bluetooth company が 0x004C (Apple, Inc.) に 設定されていないとうまく受信できない事があります。 「4.3.1 ビーコン ID の書き換え方法」を参考の上、Bluetooth company を 0x004C に変更して再度ご 確認ください。 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 9 O p e r a t i o n 4.3 M a n u a l その他 4.3.1 ビーコン ID の書き換え方法 1. 付属の USB ケーブル、MB39C811-EVBSK-02 基板、ID 書き換え用 PC を準備してください。 2. PC に「Tera Term」などのシリアル通信用ツールを準備してください。 3. PC に「USB シリアル変換 IC (FT232RL)」のデバイスドライバをダウンロードし、任意のフォルダに 解凍してください。 FTDI メーカサイト (FT232 ドライバをダウンロードできます) http://www.ftdichip.com/ 4. MB39C811-EVBSK-02 のケースを開いてください。以下赤丸で示した個所に爪などをひっかけケースの 蓋を開けてください。 5. MB39C811-EVBSK-02 の基板と PC を USB ケーブルで接続してください。この時、ソーラーセルが接続 されている状態で USB ケーブルを接続しても問題ありません。 USB Cable 6. PC に「デバイスドライバをインストールしています」というメッセージが出て、自動的に インストールが開始されます。 7. ドライバのインストールが終了すると以下のような画面が表示されドライバのインストールが 完了します。 10 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 8. デバイスドライバインストール完了後、デバイスマネージャーで、新しい COM ポートが追加された ことを確認してください。 スタートメニュー＞コントロールパネル＞デバイスマネージャー 9. 2.でインストールしたシリアル通信ツールを立ち上げてください。 (動作確認環境：Windows7 SP1 32bit、Tera Term Version 4.74) 10. 8 で確認した USB Serial Port (COMxx) を選択してください。 11. シリアル通信ツールを以下のように設定してください。 Menu＞Setup＞Serial Port… ボー・レート : 9600 データ : 8 bit パリティ : none ストップ : 1 bit フロー制御 : none Menu＞Setup＞Terminal… 改行コード 受信 送信 ローカルエコー その他 : AUTO : CR+LF : あり : デフォルト設定 12. MB39C811-EVBSK-02 基板の MCU リセットボタンを押してください。この時書き換えモードに入り、 BLE ビーコン出力は停止します。 MCU リセットボタン November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 11 O p e r a t i o n M a n u a l 13. シリアル通信ツールのウィンドウに"Start …."という文字が表示され、コマンド入力待ちになります。 コマンド仕様の詳細については、以下を参照してください (大文字・小文字両対応)。 Table 4-1 コマンドリスト 番号 コマンド名 内容 初期値 [1] UUID UUID の Read/Write 11111111-1111-1111-1111-111111111111 [hex] [2] MAJOR MAJOR の Read/Write 0x0001 [3] MINOR MINOR の Read/Write 0x0001 [4] TXPWR 送信強度の Read/Write +4 dBm [5] RSSI 1m 離れた地点での受信信号強度 (RSSI) の Read/Write -61 dBm [6] ITRVL Advertise 送信間隔の Read/Write 100ms [7] COID Bluetooth company の Read/Write 0x0059 (Nordic Semiconductor ASA) [8] ERASE 初期設定 - [9] EXIT コマンド入力待ちモードの終了 BLE ビーコン出力の再開 - [10] VER ファームウェアのバージョンの表示 - [1] UUID の Read/Write [1-1] Read UUID を読み出します。 初期値：11111111-1111-1111-1111-111111111111 例： UUID⏎ (echo) UUID (output) -> UUID: 11111111-1111-1111-1111-111111111111 [1-2] Write UUID を書き込みます。 例： UUID EEEEDDDD-CCCC-BBBB-AAAA-999988887777⏎ (echo) UUID EEEEDDDD-CCCC-BBBB-AAAA-999988887777 (output) -> New UUID: EEEEDDDD-CCCC-BBBB-AAAA-999988887777 12 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n [2] MAJOR の Read/Write [2-1] Read MAJOR を読み出します。 例： MAJOR⏎ (echo) MAJOR (output) -> MAJOR: 0001 M a n u a l 初期値：0x0001 [2-2] Write MAJOR を書き込みます。 例： MAJOR 1A2F⏎ (echo) MAJOR 1A2F (output) -> New MAJOR: 1A2F [3] MINOR の Read/Write [3-1] Read MINOR を読み出します。 例： MINOR⏎ (echo) MINOR (output) -> MINOR: 0001 <- HEX データで入力 初期値：0x0001 [3-2] Write MINOR を書き込みます。 例： MINOR 2C3D⏎ (echo) MINOR 2C3D (output) -> New MINOR: 2C3D <- HEX データで入力 [4] 送信強度の Read/Write [4-1] Read 送信強度を読み出します。 初期値：+4 dBm 例： TXPWR⏎ (echo) TXPWR (output) -> TX power in dBm: 4 [4-2] Write 送信強度を設定します。 設定値：-40, -30, -20, -16, -12, -8, -4, 0, 4 例： TXPWR -40⏎ (echo) TXPWR -40 (output) -> New TX power in dBm: -40 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 13 O p e r a t i o n M a n u a l [5] 1m 離れた地点での受信信号強度 (RSSI) の Read/Write [5-1] Read RSSI を読み出します。 初期値：-61 dBm 例： RSSI⏎ (echo) RSSI (output) -> RSSI in dBm: -61 [5-2] Write RSSI を設定します。 例： RSSI -90⏎ (echo) RSSI -90 (output) -> New RSSI in dBm: -90 [6] Advertise 送信間隔の Read/Write [6-1] Read Advertise 送信間隔を読み出します。 例： ITRVL⏎ (echo) ITRVL (output) -> Advertise Interval in msec: 初期値：100ms 100 [6-2] Write Advertise 送信間隔を設定します。 設定値：100~10240 ms 例： ITRVL 10240⏎ (echo) ITRVL 10240 (output) -> New Advertise Interval in msec: 10240 [7] Bluetooth company の Read/Write [7-1] Read Bluetooth company を読み出します。 例： COID⏎ (echo) COID (output) -> Company ID: 0059 初期値：0x0059 (Nordic Semiconductor ASA) [7-2] Write Bluetooth company を書き込みます。 例： COID 004C⏎ <- HEX データで入力 (echo) COID 004C (output) -> New Company ID: 004C 14 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l [8] ERASE マイコン内蔵 flash memory に格納した UUID, Major, Minor など を Erase します。 Erase 実施後はデフォルト値が出力されます。 例： ERASE⏎ (echo) ERASE (output) Erase completed! [9] EXIT UART コマンド入力待ちを終了します。終了後、BLE ビーコン出力が再開します。 例： EXIT⏎ (echo) EXIT (output) なし [10] VER ファームウェアのバージョンを表示します。 例： VER⏎ (echo) VER (output) -> MB39C811-EVBSK-02 Sample Firmware, Version 1.0 [*] 上記以外を入力した場合 (異常系) TEST (echo) TEST (output) Command format error!! 14. すべての設定が終了したあと、"EXIT"コマンドを入力し、BLE ビーコン出力を再開してください。 ソーラーパネルが接続されている場合には、USB ケーブルを外すことによって、設定した ID にて動作 が再開します。 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 15 O p e r a t i o n M a n u a l 5. エナジーハーベスト用電源 IC (MB39C811) の仕様 本スタータキットに搭載されている屋内光・振動環境発電用エナジーハーベスト電源 MB39C811 (降圧 DCDC) の参考情報を以下の項目に示します。詳細および最新の情報は MB39C811 のデータシート (DS405-00013) を参照してください。 5.1 推奨動作条件 Table 5-1 推奨動作条件 項目 記号 VIN 端子入力電圧 VVIN AC 端子入力電圧 VPV 入力電圧 動作周囲温度 条件 VIN 端子 AC1_1 端子, AC1_2 端子, AC2_1 端子, AC2_2 端子 VSI S0 端子, S1 端子, S2 端子 VFB VOUT 端子 Ta - 規格値 単位 最小 標準 最大 2.6 - 23 V - - 23 V 0 - 0 - 5.5 V -40 - +85 C VVB (*1) V *1: 内部回路用電源出力電圧 16 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n 5.2 M a n u a l DC 特性 Table 5-2 DC 特性 (Ta= -40C～+85 C, VVIN=7.0 V, L1=22 μH, C2=47 μF) 項目 記号 条件 VVIN = 2.5 V (UVLO), Ta = +25℃ 静止電流 IVIN VVIN = 4.5 V (sleep mode), Ta = +25℃ VVIN = 18 V (sleep mode), Ta = +25℃ S2 = L, S1 = L, S0 = L IOUT=1mA S2 = L, S1 = L, S0 = H IOUT=1mA S2 = L, S1 = H, S0 = L IOUT=1mA S2 = L, S1 = H, S0 = H プリセット出力電圧 VVOUT IOUT=1mA S2 = H, S1 = L, S0 = L IOUT=1mA S2 = H, S1 = L, S0 = H IOUT=1mA S2 = H, S1 = H, S0 = L IOUT=1mA S2 = H, S1 = H, S0 = H IOUT=1mA ピークスイッチング電流 最大出力電流 IPEAK IOUTMAX - 規格値 標準 最大 - 550 775 nA - 1.5 2.25 μA - 1.9 2.85 μA 1.457 1.5 1.544 V 1.748 1.8 1.852 V 2.428 2.5 2.573 V 3.214 3.3 3.386 V 3.506 3.6 3.694 V 3.993 4.1 4.207 V 4.383 4.5 4.617 V 4.870 5.0 5.130 V 200 250 400 mA - - mA 3.8 4.0 4.2 V 4.94 5.2 5.46 V 6.84 7.2 7.56 V 2.6 2.8 3.0 V 3.8 4.0 4.2 V 5.7 6.0 6.3 V 100 Ta=25℃ 単位 最小 * S2 = L, S1 = L, S0 = L S2 = L, S1 = L, S0 = H S2 = L, S1 = H, S0 = L UVLO 解除電圧 (入力パワーグッド検知電圧) VUVLOH S2 = L, S1 = H, S0 = H S2 = H, S1 = L, S0 = L S2 = H, S1 = L, S0 = H S2 = H, S1 = H, S0 = L S2 = H, S1 = H, S0 = H S2 = L, S1 = L, S0 = L S2 = L, S1 = L, S0 = H S2 = L, S1 = H, S0 = L UVLO 検知電圧 (入力パワーグッドリセット電圧) VUVLOL S2 = L, S1 = H, S0 = H S2 = H, S1 = L, S0 = L S2 = H, S1 = L, S0 = H S2 = H, S1 = H, S0 = L S2 = H, S1 = H, S0 = H VIN 端子シャント電圧 VSHUNT - 19 21 23 V VIN 端子シャント電流 ISHUNT - 100 - - mA 出力パワーグッド検知電圧 VOPGH 対プリセット電圧比 90 94 98 % VOPGL 対プリセット電圧比 65.5 70 74.5 % 出力パワーグッドリセット 電圧 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 17 O p e r a t i o n 項目 記号 内部回路用電源出力電圧 M a n u a l 規格値 条件 VVB VVIN = 6 V～20 V 最小 標準 最大 - 5.0* - 単位 V *: この値は規格値ではありません。設計する際の目安としてお使いください。 5.3 ブロックダイヤグラム C1 CVIN VIN DCOUT2 DCOUT1 Figure 5-1 ブロックダイヤグラム AC1_1 SHUNT DCGND1 AC1_2 AC2_1 LX L1 C2 CVOUT DCGND2 AC2_2 PGND ERR CMP S2,S1,S0 VOUT CONTROL 3 VOUT CTL VOUT VIN BGR IPGOOD UVLO VB C3 CVB OPGOOD VB REG. PGOOD UVLO_VB 18 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 6. スタータキット機能仕様 6.1 基板概要 TOP 電源用拡張端子 温度センサ 電源 IC：MB39C811 BLE モジュール：MBH7BLZ02-109004 USB ミニコネクタ 出力電圧設定用 ジャンパ (初期設定：2.5V) センサ、I/O 拡張端子 リセットボタン USB シリアル IC：FT232RQ プログラム用 JTAG 端子 BUTTOM コイン電池フォルダ用拡張ランド (ハイブリッド動作) リアルタイムクロック TDK 製ソーラーセル (BCS4630B9)用接続ランド November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 19 O p e r a t i o n 6.2 M a n u a l 基板入出力端子説明 Table 6-1 入出力端子説明 回路図端子番号 CN001 基板シルク表示 AC CN002 機能説明 I/O I ブリッジ整流器 1 AC 入力端子 1 I ブリッジ整流器 1 AC 入力端子 2 CN003 DC I ソーラーセル入力 (SolarP のどちらか片方に入力) AC2_G GND - GND 端子 SolarP SolarP I TDK 製ソーラーセル入力 (CN003 のどちらか片方に入力) SolarN SolarN - TDK 製ソーラーセル用 GND ランド INCapV INcap - 拡張用入力コンデンサ＋端子 INCapG GND - 拡張用入力コンデンサ－端子 OUTCapV OUTcap - 拡張用出力コンデンサ＋端子 OUTCapG GND - 拡張用出力コンデンサ－端子 PIO7 - I/O BLE モジュール GPIO_7 端子 PIO8 - I/O BLE モジュール GPIO_8 端子 PIO9 - I/O BLE モジュール GPIO_9 端子 BLE モジュール GPIO_10 端子 PIO10 - I/O JTAG1 - - プログラマ用電源端子 JTAG2 - - BLE モジュール SWDIO 端子 JTAG3 - - BLE モジュール SWDCLK 端子 JTAG4 GND - GND 端子 入出力端子の詳細 GND CON03 CON02 CON01 INcapV GND GND OUTcapV PIO7 GND 20 CONFIDENTIAL PIO8 JTAG3 PIO9 JTAG2 PIO10 JTAG1 MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n 6.3 M a n u a l スイッチ説明 Table 6-2 スイッチ説明 回路図参照名 基板シルク表示 SW21 SW21 SW22 SW22 6.4 (非実装) 機能説明 BLE モジュール用リセットボタン 拡張用 DIPSW ジャンパ説明 Table 6-3 ジャンパ説明 回路図 機能説明 参照名 初期設定 JP01 (*2) MB39C811 の出力電圧設定 S0 端子へ H/L の切換え L (*1) JP02 (*2) MB39C811 の出力電圧設定 S1 端子へ H/L の切換え H (*1) JP03 (*2) MB39C811 の出力電圧設定 S2 端子へ H/L の切換え L (*1) JP04 JP05 MB39C811 のブリッジ整流器 1 DC 出力端子(DCOUT1)と DC 電源入力端子 (VIN)との接続を行う。 MB39C811 のブリッジ整流器 2 DC 出力端子(DCOUT2)と DC 電源入力端子 (VIN)との接続を行う。 Short (*1) Short (*1) JP06 MB39C811 電源出力と負荷側電源入力との接続を行う。 Short (*1) JP07 コイン電池と負荷側電源入力との接続を行う。 Open (*1) *1: Open/Short、H/L 設定は半田付けで行ってください。 *2: 「Table 6-4 出力電圧設定」を元に出力電圧を設定してください。初期設定値は 2.5V です。 Table 6-4 出力電圧設定 JP03 JP02 JP01 (S2 端子) (S1 端子) (S0 端子) L L L L L H H H プリセット出力電圧[V] 備考 L 1.5 使用禁止 L H 1.8 H L 2.5 H 3.3 L L 3.6 L H 4.1 使用禁止 デフォルト設定 H L L 4.5 使用禁止 H H H 5.0 使用禁止 <注意事項> − BLE モジュールの推奨動作条件が 1.8V～3.6V のため、左記範囲に収まる出力電圧設定で使用して ください。 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 21 O p e r a t i o n 6.5 M a n u a l 回路図 22 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n 6.6 M a n u a l 部品表 No Qty 1 1 C01 C3216X5R1E226MT 22μF/25V TDK 2 4 C06 C11 C21 C24 C1005JB1H104K 0.1μF/50V TDK 3 1 C04 C2012X5R1A226M 22μF/10V TDK 4 1 C07 C2012JB1C475K 4.7μF/16V TDK 5 1 C08 C3216X5R1E476M160AC 47μF/25V TDK C02 C03 C05 Non mount 6 - Reference Parts Number Description Manufacture - 7 2 C12 C13 C1005JB1C105K 1μF/16V TDK 8 2 C22 C23 C1005CH1H100J 10pF/50V TDK 9 CN01 Non mount 10 1 - CN11 UX60SC-MB-5ST USB mini connector Hirose 11 1 IC11 FT232RQ USB serial converter FTDI 12 1 IC22 TMP102 Temperature sensor TI 13 1 L01 LPS4018-223MLB 22μH Coilcraft 14 1 LED11 HSMG-C170 LED Green Avago 15 - - - Non mount - Non mount - Non mount LED21 Non mount 16 1 M01 MB39C811 Energy Harvesting PMIC Spansion 17 1 M21 MBH7BLZ02-109004 Bluetooth LE module Fujitsu Component 18 3 Q01 Q02 Q03 EM6M2 Nch+Pch MOSFET ROHM 19 5 R01 R03 R04 R05 R06 RK73H1ETTD1004F 1MΩ KOA 20 - - R02 R22 R23 Non mount 21 1 R07 RK73H1ETTD000 0Ω KOA 22 1 R27 RK73H1ETTD1003F 100kΩ KOA 23 2 R24 R25 RK73H1ETTD2201F 2.2kΩ KOA 24 1 R11 RK73H1ETTD1001F 1kΩ KOA 25 1 R21 RK73H1ETTD1000F 100Ω KOA 26 1 R26 RK73H1ETTD3302F 33kΩ KOA 27 1 SW21 SKRPACE010 Push Switch ALPS SW22 Non mount 28 - - - - Non mount - Non mount 29 1 X21 ABS10-32.768kHz 32.768k X'tal ABRACON 30 1 ZD01 PLVA662A Voltage regulator diode NXP November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL Note 23 O p e r a t i o n 6.7 M a n u a l レイアウト 24 CONFIDENTIAL トップシルク ボトムシルク Layer1 Layer2 MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l Layer3 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL Layer4 25 O p e r a t i o n M a n u a l 7. BLE ビーコン用サンプルソフトの動作概要 7.1 ファームウェアの状態遷移図 Power on reset FLASH boot UUID/ Major /Minor etc… USB 切断 USB 接続あり？ リセットボタン押し後 USB シリアル コマンド モードに移行 Yes No Exit コマンド BLE スタック初期化 Advertising 初期化 BLE 送信 Advertising 電力管理モード Event 電力不足 スリープ 電力チャージ 電力不足 Power off 26 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l Table 7-1 サンプルソフトの処理の流れ No. 項目 1 初期化 2 ブート 3 モード切替 内容 分岐処理 電源 ON - FLASH ポートのイニシャル - FLASH から UUID などのデータを読み込み USB ケーブルの接続チェック。 BLE モジュール PIO19 の状態確認 L：非接続 → No.4 (H：接続、L：非接続) H：接続 → No.8 BLE スタックのイニシャル 4 BLE 設定 Advertising のイニシャル - Advertising スタート 5 6 7 8 パワー処理 電力チャー ジ スリープ⇔ 送信 USB モード BLE ビーコンパケット送信後、スリープ処理に移行。 電力なし→No.6 コンデンサ電力がなくなると、パワーゲーティングにより電源 OFF 電力あり→No.7 BLE モジュールの電源 OFF 後、入力電力のチャージ処理に移行。 以後 No.1～No.6 を繰 チャージ完了後は、パワーゲーティングにより再度電源 ON り返す Advertising インターバルで設定されている間隔にて、BLE ビーコ ンパケットを送信、コンデンサ電力があり続ける限りこの処理を繰 MCU リセット後、USB コマンド待ち。 "Exit"コマンドにより、 "Exit"コマンドにより、BLE 設定に移行。 No.4 へ移行 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL - り返す。 27 O p e r a t i o n M a n u a l 8. プログラム書込みと実行 8.1 ファイル構成 本キットに含まれるプログラムは、Nordic Semiconductor 社から提供される Software Development Kit (SDK) をベースとして作成しています。本キットには SDK との差分のみが含まれています。Nordic Semiconductor 社の SDK 入手に関しては、本キットに付属されているプロダクトキーを使用して Nordic Semiconductor 社 ホームページよりダウンロードしてご使用ください。 本キットのファイル構成を以下に示します。Nordic Semiconductor 社から提供される SDK のソースコード を解凍したフォルダに、本キットのファイルをすべて上書きして使用してください。 本キットのベースとなった SDK のバージョンは nRF51 SDK v. 6.0.0 です。 <注意事項> − Nordic Semiconductor 社より提供されるソフトデバイス：S110 (無線処理部を含む基本的なプロト コル部・プロファイル部) は絶対に書き換えないでください。書き換えた場合には、電波法の再取 得が必要になります。 nrf51822 │ ├─Board │ │ │ └─mb39c811_evbsk_02 │ ├─ble_app_ibeacon │ │ │ main.c │ │ │ pstorage_platform.h │ │ └─arm │ │ ble_app_ ibeacon.uvopt │ │ ble_app_ ibeacon.uvproj │ ├─Include │ │ │ eh_common.h │ │ │ twi_master_config.h │ │ ├─boards │ │ │ │ │ └─ext_sensors │ │ │ └─Source │ │ flash_custom.c │ │ twi_temp.c │ │ uart_cmd.c │ └─ext_sensors │ │ 28 CONFIDENTIAL // Keil uVision project mb39c811_evbsk_02.h tmp102.h └─tmp102 tmp102.c MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l ├─Include │ boards.h └─Source └─simple_uart simple_uart.c November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 29 O p e r a t i o n 8.2 M a n u a l デバッガを利用したプログラムの書込みと実行方法 プログラムの書込みに必要なもの MB39C811-EVBSK-02 基板 (付属品) USB⇔USB ミニ変換ケーブル (付属品) KEIL 統合開発環境 (MDK-ARM) がインストールされた PC https://www.keil.com/ ARM プログラム用 ICE (別売：SEGGER 社 J-Link シリーズ推奨) http://www.segger.com/jlink-debug-probes.html JTAG 変換ケーブル (作成必要) 1本 1台 1本 1台 1台 <注意事項> − 8.2.1 書込み用の変換ケーブルを自作されることを想定し、以下にその作成方法の例を示します。なお、 ケーブルの作成は、お客様の責任で行ってください。 JTAG 変換ケーブルの作成例 1. 以下の図のように変換ケーブルを作成します。ARM 標準の 20pinJTAG を例に記載します。 JTAG1 - VCC どこの 2.54mm 4pin コネクタ JTAG2 - SWDIO GND に接 続しても JTAG3 - SWDCLK 問題なし GND - GND 2. 完成したケーブル例を以下に示します。 MB39C811-EVBSK-01 基板側 30 CONFIDENTIAL JTAG ICE 側 MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 3. JTAG ICE 側を ARM プログラム用 ICE に接続します。この時 1pin の位置にご注意ください。 1pin マーク 以上で、JTAG 変換ケーブルの作成は終了です。 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 31 O p e r a t i o n 8.2.2 M a n u a l KEIL 統合開発環境 (MDK-ARM) での書込みと実行方法 1. 初めに KEIL 統合開発環境 (MDK-ARM) をインストールしてください。 2. 「8.1. ファイル構成」で入手した Nordic Semiconductor 社の SDK をインストールしてください。 3. 「8.2.1 JTAG 変換ケーブルの作成例」で作成したケーブルを MB39C811-EVBSK-01 に接続してくださ い。この時、基板ランドとコネクタが接触するように少し斜めに傾けて接続してください。 JTAG1(VCC) GND ICE 4. 付属の USB⇔USB ミニ変換ケーブルで基板と PC を接続してください。この時以下に記載した LED が 緑色に 点灯します。 ICE LED 5. 32 CONFIDENTIAL USB⇔USB ミニ変換 ケーブル KEIL 統合開発環境を立ち上げてください。ARM フォルダ内の「xxxxxxxx.uvproj」 nrf51822¥Board¥mb39c811_evbsk_02¥ble_app_ibeacon¥arm¥ble_app_ibeacon.uvproj をダブルクリックすることで、KEIL 統合開発環境が起動すると共にプロジェクトが開きます。 続けて、Figure 8-1 に示すように「Project」の「Build target」または「Rebuild all target files」をク リックし、プロブラムをビルドしてください。 MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l Figure 8-1 プログラムのビルド 7. FLASH へのプログラム書込みとプログラムの実行を行ってください。Figure 8-2 に示すように「LOAD」 ボタンをクリックし、FLASH へプログラムを書き込んでください。 Figure 8-2 プログラムの FLASH への書込み 続いて、Figure 8-3 に示すように「d」ボタンをクリックすることによりデバッガを起動してください。 Figure 8-3 デバッグの開始 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 33 O p e r a t i o n M a n u a l デバッガを起動したら、Figure 8-4 に示す「実行」ボタンをクリックし、プログラムを実行してください。 Figure 8-4 プログラムの実行 以上で、KEIL 統合開発環境からのプログラム書込みとプログラムの実行方法は完了です。 34 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 9. 参考情報 9.1 ケースの組み立て方法 <注意事項> − − 納品時はすでにケースを組み立てた状態です。この作業は参考情報です。 TDK 製: BCS4630B9 のみの組み立て方法を示します。 完成時の写真 [必要なもの] MB39C811-EVBSK-02 スタータキット 半田ごて、半田 (基板取り付け用) 両面テープなど (ソーラーセル固定用) 1 セット 1 セット 1つ 1. 付属のケース (TAKACHI: PS-65) とソーラーセル (TDK 製: BCS4630B9) を用意します。 2. ケースの平らな面を上にします。 3. ソーラーセルの裏面全体的に両面テープを張ります。 4. ソーラーセルをケースの平らな面に貼り付けます。この時、貼り付ける向きに注意が必要です。 ケース穴が右位置 ソーラーセル端子が下位置 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 35 O p e r a t i o n M a n u a l 5. ケースの蓋を外します。 6. ソーラーセルがついている面を裏側にして、MB39C811-EVBSK-02 基板に半田ごてを使用して SolarP、SolarN ランドに取り付けます。 SolarN ランド SolarP ランド 7. 基板をケースに収納し、蓋をつければ完成です。 別途ネジ止めが必要な場合には、TAKACHI 製 EM−1.6(基板取付タッピングビス：別売り) などを 使用して固定してください (ただし 2 点止め)。 以上でケースの組み立てが終了です。 36 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l 10. オーダ型格 Table 10-1 オーダ型格 型格 版数 MB39C811-EVBSK-02 Rev 1.0 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 備考 37 O p e r a t i o n M a n u a l 11. 主な変更内容 ページ 項目 変更履歴 Revision 1.0 初版 - - - - P.6 1. 概要 P.7 2. 機能 P.8 4.1 梱包内容の確認 P.9 4.2.2 受信機(スマートフォンなど)の準備 P.12 4.3.1 ビーコン ID の書き換え方法 Table 4-1 コマンドリストを追加 P.14 4.3.1 ビーコン ID の書き換え方法 [7] Bluetooth company の Read/Write を追加 Revision 2.0 Bluetooth Low Energy の記載を Bluetooth® Smart (Low Energy) に変更 BLE モジュール説明を修正 BLE モジュール説明を修正 注意書きを修正 Panasonic 製ソーラーセルを追加 推奨アプリケーションを修正 正常に動作しない場合の対策を追加 説明文を修正 P.28 8.1 ファイル構成 P.35 9.1 ケースの組み立て方法 注意書きを追加 pstorage_platform.h ファイルを追加 38 CONFIDENTIAL 注意書きを追加 MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014 O p e r a t i o n M a n u a l SS901-00028-2v0-J Spansion Support Tool Manual MB39C811-EVBSK-02 エナジーハーベスティング向け電源 IC 搭載 電池レス Bluetooth® Smart (Low Energy) Beacon スタータキット Operation Manual 2014 年 11 月 Rev. 2.0 発行：Spansion Inc. 編集：コーポレートコミュニケーション部 November 10, 2014, MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J CONFIDENTIAL 39 O p e r a t i o n M a n u a l 免責事項 本資料に記載された製品は、通常の産業用, 一般事務用, パーソナル用, 家庭用などの一般的用途 (ただし、用途の限定はあ りません) に使用されることを意図して設計・製造されています。(1) 極めて高度な安全性が要求され、仮に当該安全性が 確保されない場合、社会的に重大な影響を与えかつ直接生命・身体に対する重大な危険性を伴う用途 (原子力施設における 核反応制御, 航空機自動飛行制御, 航空交通管制, 大量輸送システムにおける運行制御, 生命維持のための医療機器, 兵器シ ステムにおけるミサイル発射制御等をいう) 、ならびに(2) 極めて高い信頼性が要求される用途 (海底中継器, 宇宙衛星等を いう) に使用されるよう設計・製造されたものではありません。上記の製品の使用法によって惹起されたいかなる請求また は損害についても、Spansion は、お客様または第三者、あるいはその両方に対して責任を一切負いません。半導体デバイス はある確率で故障が発生します。当社半導体デバイスが故障しても、結果的に人身事故, 火災事故, 社会的な損害を生じさ せないよう、お客様において、装置の冗長設計, 延焼対策設計, 過電流防止対策設計, 誤動作防止設計などの安全設計をお願 いします。本資料に記載された製品が、外国為替及び外国貿易法、米国輸出管理関連法規などの規制に基づき規制されてい る製品または技術に該当する場合には、本製品の輸出に際して、同法に基づく許可が必要となります。 商標および注記 このドキュメントは、断りなく変更される場合があります。本資料には Spansion が開発中の Spansion 製品に関する情報が 記載されている場合があります。Spansion は、それらの製品に対し、予告なしに仕様を変更したり、開発を中止したりする 権利を有します。このドキュメントに含まれる情報は、現状のまま、保証なしに提供されるものであり、その正確性, 完全 性, 実施可能性および特定の目的に対する適合性やその市場性および他者の権利を侵害しない事を保証するものでなく、ま た、明示, 黙示または法定されているあらゆる保証をするものでもありません。Spansion は、このドキュメントに含まれる 情報を使用することにより発生したいかなる損害に対しても責任を一切負いません。 Copyright © 2014 Spansion All rights reserved. 商標：Spansion®, Spansion ロゴ (図形マーク), MirrorBit®, MirrorBit® Eclipse™, ORNAND™ 及びこれらの組合せは、米国・日本 ほか諸外国における Spansion LLC の商標です。第三者の社名・製品名等の記載はここでは情報提供を目的として表記した ものであり、各権利者の商標もしくは登録商標となっている場合があります。 40 CONFIDENTIAL MB39C811-EVBSK-02_SS901-00028-2v0-J, November 10, 2014