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Cardputer Mesh Kit

SKU:K152

説明

Cardputer Mesh Kit は、LoRa Mesh とグローバル測位機能を一体化したポータブル通信端末キットです。キットの中核は Cardputer-Adv コアコントローラーと Cap LoRa-1262 通信拡張モジュールで構成されています。

Cardputer-Adv はカードサイズのポータブルプログラマブルコントローラーで、Stamp-S3A コアモジュール(ESP32-S3FN8 ベース)を搭載し、1.14" LCD スクリーンと 56 キーコンパクトキーボードを備え、現場での情報確認やコマンド入力に便利です。内蔵 1750mAh リチウムバッテリーにより長時間のスタンドアロン動作が可能で、ES8311 オーディオコーデックチップ、MEMS マイク、1W スピーカー、3.5mm オーディオインターフェースを統合し、音声インタラクションとオーディオ出力に対応しています。さらに、6 軸姿勢センサー BMI270、赤外線送信 LED、microSD カードスロットを搭載し、HY2.0-4P Grove インターフェースと EXT 2.54-14P 拡張バスを備えています。構造的にはマグネット吸着とレゴ穴互換設計に対応しています。

Cap LoRa-1262 はキットの通信拡張モジュールとして、EXT 2.54-14P インターフェースを介して Cardputer-Adv に接続し、ホストから給電・駆動されるプラグアンドプレイ仕様です。SX1262 LoRa ソリューションを採用し、868~923MHz 帯域に対応、-147dBm の受信感度と +22dBm の送信出力を備え、RP-SMA 外部アンテナとシールドカバーにより長距離通信の耐干渉性を確保しています。また、AT6668 GNSS モジュールと内蔵セラミックアンテナを統合し、GPS、BeiDou、GLONASS、GALILEO などの複数衛星システムによる測位に対応しています。モジュールには HY2.0-4P インターフェースも搭載されており、外部センサーの接続にも利用できます。

Cardputer Mesh Kit は Meshtastic ファームウェアをプリインストールしており、開封後すぐに使用可能で、複雑な開発なしに LoRa Mesh ネットワークへ迅速に接続できます。Cardputer-Adv と Cap LoRa-1262 の連携により、設定が簡単で測位も直感的に行え、アウトドア通信、ノード展開、位置追跡、産業巡回点検などのシーンに適しています。

クイックスタート

本チュートリアルでは、Cardputer Mesh Kit を使用して Meshtastic を利用する方法を紹介します。
本チュートリアルでは、UiFlow2 グラフィカルプログラミングプラットフォームを使用して Cardputer-Adv を制御する方法を紹介します。
本チュートリアルでは、Arduino IDE を使用して Cardputer-Adv をプログラミング制御する方法を紹介します。

特徴

コアホスト(Cardputer-Adv)

  • Stamp-S3A コアコントローラー(ESP32-S3FN8)
  • 56 キーキーボード、160gf の快適なキータッチ
  • 1.14" LCD スクリーン(240x135px)
  • ES8311 オーディオコーデックチップ + NS4150B アンプ + 1W スピーカー + MEMS マイク
  • 3.5mm オーディオ出力インターフェース
  • 6 軸姿勢センサー BMI270
  • 赤外線送信 LED
  • microSD カードスロット
  • 内蔵 1750mAh リチウムバッテリー
  • HY2.0-4P Grove インターフェース + EXT 2.54-14P 拡張バス
  • 背面マグネット吸着設計、レゴ穴互換

通信拡張モジュール(Cap LoRa-1262)

  • LoRa 変調技術 + GNSS グローバル測位システム
  • 動作周波数 868 ~ 923 MHz
  • 受信感度 -147 dBm、送信出力 +22 dBm
  • 外部 RP-SMA アンテナインターフェース、内蔵セラミック GPS アンテナ
  • GPS / QZSS / BD2 / BD3 / GAL / GLO マルチシステム測位対応
  • HY2.0-4P 拡張インターフェース(外部センサー接続用)

開発プラットフォーム:

  • Arduino
  • UiFlow2
  • ESP-IDF
  • PlatformIO

含まれるもの

  • 1 x Cardputer-Adv(グリーンバックシェルバージョン)
  • 1 x Cap LoRa-1262
  • 1 x LoRa ラバーダックアンテナ(RP-SMA インターフェース)
  • 2 x M2 * 4mm ボルト (キャップヘッド、メタルスレッド)
  • 1 x 六角レンチ L 型 1.5mm (M2ネジ用)
  • 1 x 安全警告シール

アプリケーション

  • 遠隔 GPS トラッカー
  • アウトドアメッシュネットワーク通信
  • 機能検証・プロトタイプ設計
  • 産業制御・オートメーション
  • スマートシティ / スマートホーム
  • 車載測位・ナビゲーション
  • 組み込みシステム開発・学習

仕様

仕様 パラメータ
SoC ESP32-S3FN8 @ デュアルコア Xtensa LX7、最大 240MHz
Flash 8MB
外部ストレージ拡張 microSD
ディスプレイ ST7789V2@1.14", 240 x 135px
キーボード 56 キー (4 x 14)、160gf 操作力
拡張インターフェース HY2.0-4P + EXT 2.54-14P
IR 1x 赤外線送信 LED
オーディオコーデック ES8311
スピーカー NS4150B アンプ + 8Ω@1W スピーカー
マイク MEMS マイク、SNR:65 dB
姿勢センサー BMI270
バッテリー容量 1750mAh
動作温度 0 ~ 40°C
動作電流 DC4.2V@120.2mA
LoRa モジュール SX1262
LoRa 周波数帯域 868 ~ 923 MHz
LoRa プログラマブルビットレート 最大 300kbps
LoRa アンテナ サイズ 108 x 9.3mm、インターフェース RP-SMA(内ネジ内穴)、ゲイン 3dBi
LoRa 送信出力 +22dBm
LoRa 受信感度 -147dBm(低速レートモード)
LoRa 動作電流 DC 5V@163.4mA
対応変調方式 FSK / GFSK / MSK / LoRa / OOK
GPS モジュール ATGM336H-6N@AT6668
GPS 通信インターフェース UART、デフォルト 115200bps@8N1
対応衛星測位システム GPS / QZSS / BD2 / BD3 / GAL / GLO
GPS チャンネル 50 チャンネル
GPS 測位精度 <1.5m (CEP50)
GPS 更新レート 最大 10Hz
GPS 起動時間 コールドスタート 23s、ホットスタート 1s
製品サイズ Cardputer-Adv:84.0 x 54.0 x 19.6mm
Cap LoRa-1262:84.0 x 24.0 x 15.2mm
製品重量 77.2g
梱包サイズ 103.0 x 90.0 x 25mm
梱包重量 127.2g

操作説明

Cardputer-Adv ダウンロードモードへの移行

Cardputer-Adv 側面のスイッチを OFF にし、G0 ボタンを押しながら電源を入れ、離すとデバイスがダウンロードモードに入ります。

充電に関する注意事項

充電時は電源スイッチを ON に切り替えてください。

組み立て手順

Cap LoRa-1262 は EXT 2.54-14P インターフェースを介して Cardputer-Adv に接続します:

  1. Cardputer-Adv の底面を上に向け、EXT 2.54-14P インターフェース(14 ピンソケット)を確認します。
  2. Cap LoRa-1262 の対応するピンヘッダーをインターフェースに合わせ、完全に挿入されるまで軽く押し込みます。
  3. LoRa ラバーダックアンテナを Cap LoRa-1262 の RP-SMA アンテナインターフェースにねじ込みます。

ピンマップ

Cardputer-Adv EXT 2.54-14P

FUNC PIN LEFT RIGHT PIN FUNC
RESET G3 1 2 5VIN
INT G4 3 4 GND
BUSY G6 5 6 5VOUT
SCK G40 7 8 G8 I2C_SDA
MOSI G14 9 10 G9 I2C_SCL
MISO G39 11 12 G13 UART_RX
CS G5 13 14 G15 UART_TX

Cardputer-Adv LCD

Stamp-S3A G38 G33 G34 G35 G36 G37
ST7789V2 DISP_BL RST RS DAT SCK CS
RGB LED PWR_EN

Cardputer-Adv Audio

Stamp-S3A G8 G9 G41 G46 G43 G42
ES8311 SDA SCL SCLK ASDOUT LRCK DSDIN

Cardputer-Adv IMU

Stamp-S3A G8 G9
BMI270 SDA SCL

Cardputer-Adv IR

Stamp-S3A G44
IR TX TX

Cardputer-Adv Battery

Stamp-S3A G10
Battery ADC

Cardputer-Adv Keyboard

Stamp-S3A G8 G9 G11
TCA8418RTWR SDA SCL INT

Cardputer-Adv microSD

Stamp-S3A G12 G14 G40 G39
microSD CS MOSI CLK MISO

Cardputer-Adv HY2.0-4P

HY2.0-4P Black Red Yellow White
PORT.CUSTOM GND 5V G2 G1

Cap LoRa-1262 Cap-Bus

PIN LEFT RIGHT PIN
GPS_TX 1 14 LoRa_NSS
GPS_RX 2 13 LoRa_MISO
SCL 3 12 LoRa_MOSI
SDA 4 11 LoRa_SCK
5V_OUT 5 10 LoRa_BUSY
GND 6 9 LoRa_IRQ
5V_IN 7 8 LoRa_RST
Cardputer-Adv G3 G4 G6 G40 G14 G39 G5
Cap LoRa-1262 (LoRa) RST IRQ BUSY SCK MOSI MISO NSS
Cardputer-Adv G13 G15
Cap LoRa-1262 (GPS) GPS-RX GPS-TX
Cardputer-Adv G8 G9
Cap LoRa-1262 (PI4IOE5V6408) SDA SCL
Cap LoRa-1262 (HY2.0-4P) SDA SCL
PI4IOE5V6408 P0
FM8625H SX_ANT_SW

LoRa モジュールの初期化には以下の操作が必要です:

  • RF アンテナスイッチの有効化:PI4IOE IO エキスパンダーチップの P0 をハイレベルに設定

Cap LoRa-1262 HY2.0-4P

HY2.0-4P Black Red Yellow White
PORT.A GND 5V SDA SCL

回路図

製品サイズ

構造ファイル

データシート

ソフトウェア

Arduino

UiFlow2

PlatformIO

[env:m5stack-cardputer-mesh-kit]
platform = espressif32@6.12.0
board = esp32-s3-devkitc-1
framework = arduino
upload_speed = 1500000
build_flags =
    -DESP32S3
    -DCORE_DEBUG_LEVEL=5
    -DARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1
          -DARDUINO_USB_MODE=1

lib_deps =
    M5Cardputer=https://github.com/m5stack/M5Cardputer
    RadioLib=https://github.com/jgromes/RadioLib
    TinyGPSPlus=https://github.com/m5stack/TinyGPSPlus

Easyloader

Easyloader ダウンロードリンク
Cardputer-Adv 出荷時ファームウェア Easyloader download

動画

  • Cardputer Mesh Kit 製品紹介と使用事例