RC 2.4GHz換装　実験

Converted to 2.4 GHz radio control experiment.

１．おもちゃのラジコン(RC) 2.4GHｚに換装実験

　おもちゃのラジコンは、2.4GHzが全盛ですが、日本では、ラジコンは27MHZと40MHZに限定されており、2.4GHzのラジコンは、独自に技適を取得する必要があり、一般的には使用できなくなりましたが、昔ながらのアナログの27、40MHzラジコンでは、電池電圧も６Vから９Vと高く回路回りも複雑でした。

　2.4GHzの無線にはｎRF２４L01（RF送受信機モジュール)をArduino（MCU)使って2.4GHｚ帯の通信を行う方法はありましたが、これでは、趣味的なものでおもちゃの修理には簡単には手がでませんでした。

何とか昔のラジコンを2.4GHzに換装できないかと思っていたところ、

　Aliexpressに、RF+MCU付きの安価なモジュール($0.8程度)が販売されていました。これなら2.4GHzのデジタルラジコンとして、換装できそうなので、実験してみることにしました。

　他にも使いみちがありそうなJDY-40というモジュールを2個使います。送信機も受信機も同じモジュールで初期設定でいろいろな機能をもたせられます。

　モジュールに6Pinの端子を付加し、デフォルト値から送受信機用に変更してやります。

2.RC用接続テスト回路

　このモジュールは、Arduinoや、スマホなどのMCUを経由した通信方法もありますが、ここでは、ラジコン（RC）用にシンプルな通信設定とします。

　送信用モジュール側にテスト用のスイッチ回路を付加します。受信用は、３V出力端子に1KΩ(保護抵抗)をつけてLEDを付加しましす。電源は3.6V以下なので、3.3Vの三端子レギュレータ経由とします。

　モジュールの入出力端子数(GPIO)は、最大8個、インジケータに使っても７個まで使えます。普通のラジコンには十分なGPIOです。設定は、送信ボタン押下時、受信側は3Vの出力で離したときに０Vにすることとします。

3.初期設定用USBアダプター

　モジュールの初期設定用にUSBシリアル変換アダプター（USB-TTL変換)

を使います。使う端子は、VCC、TX、RXとGNDのみなので、送受信モジュール側のCS、SETのPinは、GNDに落として使います。

電圧は3.3V設定で使います。またRXとTXは相互に反対接続になります。

4.Arduino IDEのシリアルモニター

　モジュールの初期設定用の端末は、Tera Term等何でも可能ですが、使い慣れたArduino IDEのシリアルモニターを使いました。

初期設定のコマンドはATコマンドで説明書通りにすれば簡単です。USBアダプターを接続して、ポートと書き込み装置（BusPirate as ISP)を選択して、シリアルモニタを、9600B/sとCR+LFを設定してやります。

5.モジュールの初期設定

　モジュールの説明書をもとにシリアルモニターからATコマンドを叩きます。

AT+RAIDで+RAID=４：(9600B/s)と応答があれば、モジュールは正常動作しています。応答がないときは、誤配線か、ハンダ付け不良による通信不良です。

ATコマンドは、説明書の順番に入力してみて、デフォルト値かどうか確かめられます。送受信チャンネル、送信パワー、通信方法等、必要なパラメータ設定し、OK、STARTと表示されでば設定完了です。

　実験では、ほとんどデフォルト値ですが、送信側は、AT+CLSSはC0で、受信側はC4としました。

英文モジュール説明書

6.動作確認

　ブレッドボートにモジュールを組み込み2.4GHzの通信の確認です。送信側のPin端子と受信側のPin端子が一致していれば、送信側のPin端子の押下で受信側のLEDが点灯します。距離を約10mほど離しても届きました。何でも説明書では120ｍと書かれていましたがこれはなんとも眉唾です。

これならラジコン用に使えます。パワーはデフォルトMaxで+12dbmとなっていますが、国内法では、微弱電波は3ｍで35μV/m以下（到達距離は数十ｍ）と決まりがあるため、約30m以下になるようにパワー設定する必要があります。また、送信電流40mA、受信電流24mAで待機電流は、5μAとしていますのでかなり省エネになっています。

　このモジュールを使えば、サーボ方式(PWM等）の本格的なラジコンには無理でも、大抵のおもちゃのラジコンは、このモジュールで換装することが可能になります。

昔のラジコンも蘇ること間違い無しです。

(GPIOのPinの3V出力をHドライブがトランジスタ入力の場合は0.5〜1KΩ程度の抵抗経由、ICの場合はそのまま入力とします。換装では多分基板が設定済み)

　また、2.4GHzの無線リモコンとしても使えそうで、スマホやネットから家電等を制御したり、いろいろと面白いものができそうです。これはいいです。