FP01 制御基板
- Arduino UNO R4互換（Renesas RA4M1）+ PSoC 4 デュアルマイコン
- 設定保存用I²C EEPROM（32KB）
- 1.5インチOLEDモジュール（128×128）・ユーザーボタン
- メイン基板とは40ピンFFCで接続、電源はメイン基板から供給
LIGHTING CONTROL CORE / FP01 REV 2.1
照明制御の
共通制御基板 FP01
FP01は、調光器・リレー・PWM調光・DMX Masterなど、さまざまなメイン基板に載せて使う照明制御の共通制御基板です。Arduino UNO R4互換のRA4M1とPSoC 4のデュアルマイコンが、通信とリアルタイム制御を分担します。
FP01基板ArduinoスケッチPSoC 4ドライバーケース（オプション）
- MCU
- RA4M1 + PSoC 4
- CIRCUITS
- ≤64 local
- BOARD (3D)
- — mm
LOADING 3D MODEL…
INTERACTIVE 3DFP01 Rev2.1
DRAG ROTATE · WHEEL ZOOM
01 — PACKAGE
お客様が設計するのは
メイン基板だけ
通信・演算・調光制御はFP01に集約しました。SAIenceはFP01基板と、その上で動くソフトウェアをセットで提供します。お客様は電源・RS485ドライバー・出力回路を載せたメイン基板を製作し、FP01を載せるだけで照明制御モジュールが完成します。
Arduinoスケッチ + PSoCドライバー
- RS485コマンド解釈・アドレス／グループ／シーン管理
- SAIence製PSoC 4ドライバー（位相調光・リレー・PWM）
- モジュール機種IDでメイン基板を切替
専用ケース
- 製品構成に合わせた筐体をご相談に応じて提供
- メイン基板＋FP01＋ケースでモジュールとして完成
02 — ARCHITECTURE
基板構成と
マイコンの役割分担
RA4M1（Arduino UNO R4互換）は通信とコマンド処理、PSoC 4はタイミングが命の出力制御。RS485ドライバーと電源、パワー回路はメイン基板に置くので、FP01は同じまま、メイン基板だけを作り替えて機能を変えられます。
RS485ドライバー
上位コントローラーや壁スイッチからのRS485をメイン基板のドライバーICで受け、UART（TX / RX / 送信イネーブル）でFP01と接続。
MAIN BOARDUART→
Arduino UNO R4互換
FP01に直接実装したRA4M1が12バイトのASCIIコマンドを解釈。回路アドレス・グループ・シーン・フェードを管理し、設定はEEPROMへ保存。
FP01I²C→
PSoC 4
RA4M1からの指示で、ゼロクロス入力に同期した位相制御・リレー駆動・調光用PWM信号の生成を、最大16本の制御出力でリアルタイムに実行。
FP01OUTPUT→
出力回路
IGBT・リレー・PWM信号変換回路など、用途に合わせた出力段で照明器具や設備を駆動。
MAIN BOARDDC POWER電源・UART・I²C・制御信号はすべて40ピンFFCケーブル1本でメイン基板と接続。動作電源はメイン基板から供給し、FP01のマイコンはシリアル通信のみを担い、RS485の物理層はメイン基板側に実装します。
03 — APPLICATIONS
FP01で使える
4つの制御方式
同じFP01とソフトウェアのまま、組み合わせるメイン基板によって制御方式が変わります。調光レベルはどれも0〜1000（0.1%刻み）の共通スケールで扱います。
位相調光
PSoC 4が電源のゼロクロスに同期して、メイン基板のIGBTなどパワー素子を位相制御します。
IGBTX4 / DIMX4リレー制御
照明・設備のON/OFFを、調光と同じコマンド体系とグループ・シーンでシンプルに制御します。
RELAYX8 / RRX8PWM調光
PSoC 4が調光用PWM信号を生成。メイン基板の信号回路が照明器具に適合した調光信号に変換します。
PWMX4DMX Master
Arduino UNOのDMX Masterメイン基板へI²Cで指示し、回路ごとに割り当てたDMXチャンネル（1〜512）を制御します。
DMX MAIN BOARD04 — FIRMWARE
12バイトの
コマンド形式
Arduinoスケッチは、モード1文字＋アドレス3桁＋命令4文字＋引数4桁のシンプルなASCIIコマンドで動作します。HAコントローラーやPCのターミナルソフトからそのまま送れます。下で組み立ててみてください。
RS485 PACKET
MODEADDRESS / GROUPINSTRUCTIONARGUMENT
64
モジュールあたりの回路（ローカルアドレス）数の上限
16
回路ごとに登録できるグループ数
32
回路ごとのシーンテーブル（無変化指定も可）
0.1%
調光レベルの分解能（0〜1000）。MIN/MAXスケーリング付き
ALSOフェードタイム・オンディレイ・パワーオンレベル・UP/DOWNステップ（壁スイッチ用／HA用の2系統）・回路説明文・識別点滅（Blink）などをEEPROMに保存。1.5インチOLED（SPI）とユーザーボタン2個で、モジュールアドレスや機種を現場で設定できます。
05 — MAIN BOARDS
FP01に対応する
メイン基板
FP01ファームウェアはモジュール機種IDでメイン基板を判別し、ローカルアドレス数や制御方式を切り替えます。メイン基板はお客様が製作する前提です。SAIenceはFP01と組み合わせて動作を確認したリファレンス基板を評価用テスト基板として用意しています。
ID 1
ID 2 · REFERENCEIGBTX4
IGBT位相調光 4ch
DIMX4
パワー半導体 位相調光 4回路
ページを見る → ID 3 · REFERENCEPWMX4
PWM調光信号 4回路
ページを見る →ID 4
RELAYX8
リレー 8ch
ID 5
RRX8
リレー 8ch系
ID 6
CTRL1
コントロール
ID 7
RS485X
RS485系（32回路）
06 — SPECIFICATIONS
仕様
FP01 Rev2.1 / ファームウェア Rev13 時点の仕様です。
| 型番 / リビジョン | FP01 Rev2.1 |
|---|---|
| 区分 | 照明制御モジュール用 共通制御基板（SAIence販売品） 表面：DIP部品＋SMT、裏面：SMTのみ |
| マイコン | Renesas RA4M1（R7FA4M1AB3CFM、Arduino UNO R4互換、コマンド処理・通信） ＋ PSoC 4（CY8C4245PVI-482、出力制御） RA4M1 ↔ PSoC 4 間は I²C。UNO R4のボードモジュールではなく、MCUをFP01に直接実装 |
| 通信 | RS485 経由のシリアル通信（12バイト ASCIIコマンド / vコマンド 8バイト） RS485ドライバーICはメイン基板側に実装（FP01からはUART TX / RX と送信イネーブル） |
| 制御対象 | 位相調光（IGBT等）・リレー・PWM調光信号・DMX（DMX Masterメイン基板経由） |
| 回路数 | 最大64ローカルアドレス / モジュール 機種IDにより 4 / 8 / 32 回路 |
| 調光分解能 | 0〜1000（0.0〜100.0%、0.1%刻み） |
| グループ / シーン | 回路ごとに 16グループ / 32シーン |
| 設定保存 | I²C EEPROM 32KB（AT24C256、アドレス・グループ・シーン・MIN/MAX・フェード等） |
| 操作・表示 | 1.5インチ OLEDモジュール（128×128ドット、モノクロ、SH1107、SPI 7ピン）、ユーザーボタン ×2、リセットボタン、状態LED（POWER / D13 / TX / RX） OLEDモジュールは表面からピンを差し込み、裏面のソケットで受けるバックマウント構造。LEDは裏面実装で、表面の穴から点灯を確認 |
| コネクタ | メイン基板接続：40ピン FFCコネクタ（0.5mmピッチ、裏面） USB Type-C（Arduinoスケッチ書込み用）／ PSoC 4書込み用 10ピン 40ピンには電源・UART・I²C ×2・PSoC制御出力16本・ゼロクロス入力・Arduino汎用I/Oを配線 |
| 電源 | メイン基板から DC 供給 スケッチ書込み時はUSB Type-Cからも給電可（PTCヒューズ・逆流防止ダイオード付き） |
| 提供内容 | FP01基板 / Arduino（UNO R4互換）用スケッチ / PSoC 4とSAIence製ドライバー 専用ケースはオプション（ご相談） |
| 外形（3Dモデル実測） | — |
CONTACT
お問い合わせ
FP01基板・Arduinoスケッチ・PSoCドライバーをセットで販売しています。仕様・価格・ロット、メイン基板の設計やリファレンス基板での評価、ケース込みの構成についてもお気軽にご相談ください。
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