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音声録再生ボード　AGB６５-VR の紹介


※別途スピーカーが必要です。
＜概要＞

■音声の録音と再生を行うボード
ＡＧＢ６５−ＶＲ （Ｒｃ Ｓｅｒｖｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ） は１つのシリアルラインで制御できる音声録再生ボードです。コンデンサマイクが付いており、スピーカーと電源をつなぐだけで使うことができます。シリアル通信はTTLレベルなので５V系のマイコンと直結して使うことができます。又、オプションの２３２C変換ボードを使用することでPCとの接続も可能です。
録音した音声は不揮発性メモリに記憶されますので、電源を切っても消えません。

■他のＡＧＲ６５シリーズに接続可能
他のAGB６５シリーズのセンサやコントローラと同じシリアルラインを共有できます。AGB65シリーズについては「ロボット神経システムAGB65シリーズの説明」のページを参照願います。

■任意の長さで録音／再生！
０．４秒単位の録音領域（以下スロットという）が２５５個あり、任意の位置のスロットから任意の長さでの録音／再生が可能。（よって、１０２秒の領域で任意の録再生が可能。１音源しか録音しない場合は最大１２０秒の録音が可能。）

■手動での録音／再生が可能！
基本的にはシリアル通信での命令により録音／再生をコントロールしますが、ボード上のスイッチ操作により任意のスロットに録音／再生することが可能です。手動操作の場合は録音内容確認の為、録音終了後１秒後に録音した音声が自動的に再生されます。手動操作の場合は各録音長が０．４秒、０．８秒、３．２秒、１２０秒の４種類単位になります。

■オーディオ入力が可能！
録音時にはオーディオ入力端子から音声を入力することもできます。オーディオ入力用の2.5mmジャックが添付されています。

■スピーカー又はオーディオ出力
アンプ内蔵なので、８Ωスピーカーをつなぐだけで音声を出力することができます。音量を上げたい、又は音質を高めたいという場合は、スピーカー端子をオーディオアンプの入力につなげば、オーディオから音声を出力することもできます。

■１１５Ｋｂｐｓの高速通信が可能！
通信速度は115Kbpsにも対応し、PCなどから高速にデータを送信することが出来ます。（通常は９６００ｂｐｓ）
注）マイコンの場合はクロックによっては正確な115Kが出ないものがありますので注意してください。クロックの選択は各マイコンのデータシートを参照願います（大抵は１１５２００の倍数のクロックを使う必要があります。）

■電源搭載で外部に電源回路不要！バッテリ駆動が可能！
ボード上に電源回路を内蔵し、外部に電源回路が不要で、バッテリなどで駆動することができます。

■３４ｘ４４ｍｍの超小型設計！
ロボットなどに基板を搭載する場合はその大きさがネックになりますが、VRは極力小さい部品で構成されており、実装面積が小さくて済みます。また、基板の４角には取り付け穴があります。（穴系２．２ｍｍ、Ｍ２ネジ用）

＜仕様＞

基板用電源
　+7.5〜+25V　(*1) 　コネクタ：日圧B2B-EH　　(9V電池ケーブル付属)
基板消費電流
 　待機時65mA　動作時100mA　(@9V)
録音時間
 　最大120秒
サンプリング
 　音声サンプリング周波数　4kHz
音声分割数
 　最大255分割
最小録音時間
 　0.4秒単位
通信設定
 　8ビット、ノンパリ、ストップ１ビット　フロー制御なし 非同期通信
通信規格
 　TTLレベルEIA232C準拠　(*2)
通信速度
 　9600bps/115200bps (ジャンパピンで切替)
固有ID
 		　200番で固定　(IDについては下記取扱い説明書に詳しく書いてあります。)
寸法／重量
 　寸法34x44mm　重量：15g
付属品
 　■AGB65電源ケーブルｘ１　(基板と９V乾電池をつなぐケーブル)
　■2.5mmオーディオジャックｘ１
　■ジャンパピンｘ1
(*1)高い電圧になるほど効率が落ち、発熱量が増えます。瞬間耐圧35V。
(*2)５V系のマイコンと直結できます。PCと接続する場合は別売のAGB65-232Cが必用になります。
＜ピン配列＞

　　　


＜価格＞
　税込み　１４，８００円　（本体価格１４，０９５円）


＜オプション＞
　ＡＧＢ６５−２３２Ｃ　４，７２５円　（本体価格４，５００円）
　（ＰＣと接続する場合に必用です。下記接続例を参照。）

＜接続例＞

＜システム構成例＞

　
　※複数接続する場合は、消費電流合計以上の出力が出せるバッテリを使用してください。基板用の電源にアルカリ９V乾電池を使用する場合は最高で８００ｍA前後です。ニッカドやニッケル水素はアルカリの５〜１０倍ぐらい出力できます。（商品にもよります）

＜マイコンとの接続詳細＞

　


＜PCとの接続＞
　PCと接続する場合は、AGB65-232Cに表示されている通りにケーブルを接続します。AGB65-232CにはPCのCOMポートへ接続するためのD-sub９ピンコネクタケーブルが付属していますので、これをPCへ接続します。この結果、上記マイコンとの接続の場合と同様に、PC（マスタ）のTXがコントローラのRXへ、PCのRXがコントローラのTXへ接続されます。

　
　※PCの通信設定は「フロー制御無し、スターとビット１、ノンパリティ」に設定します。フロー制御無しの場合はPCはRTS／CTS信号を無視しますが、念のため、PCケーブル内部でRTS／CTSラインをループしており、これによりまちがってフロー制御＝RTS/CTSになった場合、もしくは通信ソフト側でどうしてもRTSコントロールを行ってしまう場合でも、強制的に通信可能状態になります。
＜電源ケーブルの接続＞

　AGB65電源ケーブルは、なれないと差し込みづらいので、下の図を参照に、慎重に差し込んでください。まっすぐに挿入すると簡単に入ります。簡単に入らない場合は無理をして端子を曲げないように注意して下さい。尚、逆に挿そうとすると入りません。
　電源ケーブルの逆側には、９V乾電池用のスナップが付いております。これは簡易的なものなので、何回も乾電池を抜き差しするとスナップ部がゆるみますのでご注意下さい。９V乾電池以外の電源を使用する方は、ケーブルを切断してそれぞれの電源に合ったコネクタを取り付けて下さい。電源ケーブルを切断する際は、電源がつながっていないことを十分注意した上で行ってください。通電したまま電源線をカットすると乾電池などが破裂する可能性がありますので注意して下さい。

　　


＜音声出力＞

　上図を参照に、スピーカ端子に８オームスピーカを付けてください。（ハンダ付けが必要）スピーカの出力は２Ｗ以上のものが望ましいです。それ以下だと音量が小さくて聞こえづらかったり音質が非常に悪い可能性があります。

　 この端子にオーディオ出力を直接接続することも可能です。この場合はVR単体で出せる以上の音量を出すこともできます。

　　　

＜音量調整＞

　音量はボリュームを操作して行います。時計回りにまわすと音量が大きくなります。尚、録音時の音圧が大きい場合は音量を上げると音ワレする場合がありますので、何度か録音と再生を行って、音量との関係をあらかじめテストして下さい。
　　　
＜オーディオ入力と音質＞

　ＶＲには２．５ｍｍ径のオーディオ入力端子が付いており、ここから音声を入力することもできます。オーディオとの接続には付属の２．５ｍｍジャックを使用してください。オーディオ入力が行わない場合はこの接続は不要です。尚、音声はモノラル入力のみとなります。

　付属のジャック

　ＶＲにはコンデンサマイクが付いており、オーディオジャックをささない場合はコンデンサマイクから音声が入力されます。音質は入力音声信号に依存しますが、一般的にはVR上のコンデンサマイクで録音するよりも、オーディオ入力端子から音声を入力した方が音質は良くなります。
　※VRの音声サンプリングは４ｋHzと、一般的なオーディオに比べて低いので、オーディオ並みの音質は期待できませんのでご了承下さい。
＜録音領域（スロット）について＞

　ＶＲの音声記憶領域は１２０秒の大きさがあります。これを、８ビットでアドレッシングするために、内部で０．４秒ｘ２５５の領域に分割されています。０．４秒に分割された音声領域をスロットと呼びます。

※音声の内容によって最大の録音時間が若干変化することがあります。

　

　例えば、今、音声データが下のように０番スロットに「こ」、１番スロットに「ん」．．．と録音されていたとします。

　

　ここで、「スロット０番から５スロット分の音声を再生」という操作をしますと、「こんにちは」と再生されます。

　音声の録音と再生方法には大きく２通りの方法があり、ＶＲ上のスイッチを操作して行う”手動操作”と、シリアル通信経由の命令で操作を行う”シリアルデータ通信による操作”があります。

　シリアルデータ通信による操作の場合には、一度の命令で、複数のスロットの再生を指定することができます。たとえば今、音声データが下のように録音されていたとします。

　

　ここで、「スロット２から２スロット、スロット４から１スロット、スロット６から３スロット再生」という命令を出すと

　

　このように再生されます。各音声データの間は約３０ｍSの空きが生じます。（人間が聞いている分にはわからないぐらいの短い時間です。）

　スロット番号を指定するのが０〜２５４番までしか指定できない関係上、最後の１８秒は開始スロット番号の指定ができませんが、その１８秒（スロット数で４５スロット分）の領域も使用することはできます。下がその例です。

　


＜手動操作＞

　VRは、電源とスピーカをつないだだけで、VR上のスイッチ操作により録音と再生操作をすることができます。この時使用するスイッチ（SW）下の通りになります。

　

■録再生プッシュSW
　録音又は再生を開始します。再生中にこのSWを０．５秒ほど押すと再生を停止します（シリアル命令実行時でも０．５秒押すと停止します）。録音中は赤LEDが点灯し、再生中は緑LEDが点灯します。

■録音／再生選択SW
　REC側にすると録音、PLAY側にすると再生となります。

■録再生時間SW
　録音又は再生するスロット数を指定します。SWとスロット数の関係は下のようになります。尚、このスロット数以外は手動録音では指定できません。SWをどちらも上にすると、現在指定しているスロット番号から最後まで（１２０秒の最後まで）を指定することになります。
　このSWは出荷時にはオレンジ色のシールが貼られていますので、SWを変えるときにはピンセットなどでこのシールをはがして下さい。
　

■スロット番号SW
　録音又は再生を開始するスロット番号を指定します。スロット番号は８ビットｘ２個の１６進ロータリーSWで表され、

　スロット番号　＝　上位ｘ１６　＋　下位

　となります。Aは１０、Bは１１、．．．Fは１５に相当します。よって例えば、　上位＝B　下位＝D　を指定したとすると、

　スロット番号　＝　Ｂｘ１６　＋　Ｄ　＝　１１ｘ１６　＋　１３　＝１８９

　となります。

＜シリアルデータ通信による操作＞

＜データ形式＞

　マスタからＶＲへの指示は、バイトサイズの数値データで送られます。バイトサイズ（８ビット）なので、表される数値は０〜２５５の２５６種類になります。

　尚、以下特に記述がない場合は、数値は１０進数で表しています。

　−基本形−

　データの基本形は次の通りになります。[　]内は１バイトを表します。（）内は送りえる数値の範囲を表します。

　［シンクロバイト(255)]　[ＩＤ(200)］　[送信バイト長(1-254］　［命令１]　[命令２]　[命令３]　．．．
シンクロバイト VRにデータの通信開始を知らせるデータで、常に「２５５」で始まります。
ＩＤ VRに設定された固有のＩＤ。(*)
送信バイト長 送信される命令の（バイト）数。シンクロバイト、ＩＤ、送信バイト数は数えません。
命令 VRに動作させたい命令。以下で詳しく説明します。
(*)VRの場合、ＩＤは200に固定されています。
注）データはキャラクタデータではなく、数値（バイナリ）データで送ります。
例えばマイコンをマスタとし、Ｃ言語でプログラムを作る場合に２５５を送信しようとして（ＰＣや他の言語も考え方は同じ）、

printf("255");

とするのは間違いです。これですとキャラクタデータですので実際には２と５と５を表す３バイトのキャラクタデータが送られてしまいます。数値データに直すと[32][35][35]が送信され(ASCIIコード参照）、[255]ではないことになります。

unsigned char SINC = 255;
printf("%d",SINC);

で、[255]が１バイトだけ送られます。
※お使いのＣコンパイラによっては構文がことなるかもしれません（printf関数がないとか、バイトサイズ変数の宣言はcharではなくintやbyteだとか）のでご注意下さい。

−命令一覧−
命令値 動作 方向 フォーマット
０ 録音 送信 [255][ID(200)][長(3)][命令(0)][スロット番号(0-254)][スロット数(0-254)]
１ 再生 送信 [255][ID(200)][長(3)][命令(1)][スロット番号(0-254)][スロット数(0-254)]
３ 停止 送信 [255][ID(200)][長(1)][命令(3)]
５ 連続再生 送信 [255][ID][長(4-254)][命令(5)][再生数(1-126)][スロット番号1(0-254)][スロット数1(0-254)]．．．
２５４ セルフチェック 送信 [255][ID][長(1)][254]
　 　 受信 [255][ID][長(1)][254]
上以外 無視されます。 　 　

※方向はマスタ側から見たデータの通信方向を表します。「送信」はマスタ−＞コントローラへ送る命令、「受信」はコントローラ−＞マスタへ返される結果を表します。


【命令０：録音】

＜フォーマット＞
[255] [ID(200)] [長(3)] [命令(0)] [スロット番号(0-254)] [スロット数(0-254)]


＜説明＞
ＶＲはこの命令を受け取ると、スロット番号で指定したスロットからスロット数で指定した長さの時間で録音をします。

＜送信データ例＞
１２３番スロットから２３スロット分の録音を指示する場合には下のようなデータになります。
[255] [200] [3] [0] [123] [23]

【命令１：再生】

＜フォーマット＞
[255] [ID(200)] [長(3)] [命令(1)] [スロット番号(0-254)] [スロット数(0-254)]


＜説明＞
ＶＲはこの命令を受け取ると、スロット番号で指定したスロットからスロット数で指定した長さの時間で再生をします。

＜送信データ例＞
２２番スロットから８スロット分の録音を指示する場合には下のようなデータになります。
[255] [200] [3] [1] [22] [8]

【命令３：停止】

＜フォーマット＞
[255] [ID(200)] [長(1)] [命令(3)]


＜説明＞
ＶＲはこの命令を受け取ると、現在実行している操作を停止します。

＜送信データ例＞
停止を指示する場合には下のようなデータになります。
[255] [200] [1] [3]

【命令５：連続再生】

＜フォーマット＞
[255] [ID] [長(4-254)] [命令(5)] [再生数(1-126)] [スロット番号1(0-254)] [スロット数1(0-254)]．．．


＜説明＞
ＶＲはこの命令を受け取ると、再生数で指定した数の音声データを連続で再生します。各音声データの間は３０ｍＳほどあきます。再生数の後には、再生するスロット番号とスロット数を、再生する個数だけ指定します。

＜送信データ例＞

例１）６つのスロット番号１０，１５，２２，３，２３，４に入っている音声を１スロットづつ順番に再生する場合
[255] [200] [14] [5] [6] [10] [1] [15] [1] [22] [1] [3] [1] [23] [1] [4] [1]
※バイト長は　（音声数ｘ２）＋２　で計算されます。この場合は音声数＝６なので　６Ｘ２＋２＝１４　になります。

例２）スロット番号１４番から１０スロット分再生し、スロット番号１９番から５スロット再生する場合（つまり、はじめの音声の最後半分を繰り返す感じ）
[255] [200] [14] [5] [14] [10] [19] [5]

【命令２５４：セルフチェック】

＜フォーマット＞
[255] [ID(200)] [長(1)] [命令(254)]


＜説明＞
ＶＲはこの命令を受け取ると、同じ数値をマスタ側へ返信します。ＶＲ起動後に、ＶＲが正常に動作しているかどうかはこの命令を実行することにより確認することができます。尚、ＶＲがはじめから正常に動作しているかどうかは、起動時にＬＥＤが３回点滅しますのでそれで判断できます。

＜送信データ例＞
停止を指示する場合には下のようなデータになります。
[255] [200] [1] [254]


＜サンプルプログラム＞

　ＡＧＢ６５シリーズはほぼ同じプログラムで動かすことができます。ＶＲの場合は、基本的に命令を送信するだけなので、以前作成した他のＡＧＢ６５シリーズとの接続のページを参照して下さい。特にＡＧＢ６５−ＲＳＣとほぼ同じ考え方で動かすことができますので、下にそのリンクを示します。

　■ＰＣからＡＧＢ６５−ＶＲを動かす　−＞　ＰＣとＲＳＣのページを参照してください。

　■無線でＰＣと接続する

　■ＢＡＳＩＣスタンプからＡＧＢ６５−ＶＲを動かす　−＞　スタンプとＲＳＣのページを参照してください。

　■Ｈ８からＡＧＢ６５−ＶＲを動かす　−＞　Ｈ８とＲＳＣのページを参照してください。

　■ＰＩＣからＡＧＢ６５−ＶＲを動かす　−＞　ＰＩＣとＲＳＣのページを参照してください。

　■ＡＶＲからＡＧＢ６５−ＶＲを動かす　−＞　ＡＶＲとＲＳＣのページを参照してください。
＜トラブルシューティングＱ＆Ａ＞

Ｑ：自作回路につないでいるがまったく動かない。ＶＲが正常に動作しているか確認したい。
Ａ：ＶＲは電源入り時に赤ＬＥＤと緑ＬＥＤが３回点滅します。これが確認できればＶＲは正常に動いていますので自作回路の方を重点的に確認してください。 この確認の時は電源以外のケーブルはつながないで下さい。

Ｑ：マイコンと接続し、命令を送ったが返答が無い。
Ａ：下記が考えられます。
・マイコンとＶＲ間でＧＮＤを接続していない。
・ＶＲのＴＸとマイコンのＴＸをつないでいる。（ＶＲのＴＸはマイコンのＲＸへ、ＶＲのＲＸはマイコンのＴＸへつなぎます。接続例の図を参照。）
・ＶＲが起動し終わる前にデータを送ると、マスタ間の通信ができなくなる場合があります。電源起動後はしばらく（３秒程度）経過してからデータを送り始めるようにしてください。マイコンと接続する場合は、マイコンのプログラム起動後に３秒ほどウェイトをおくと問題がおきません。
・電源電圧が不足（バッテリなどの表面の表示値ではなく、テスタで実際に電圧を測って確認して下さい）
・マスタ側の通信速度とＶＲ側の通信速度が合っていない（マイコンで１１５ｋｂｐｓ通信の場合は特に注意）
・データを数値データ（バイナリデータ）ではなく、キャラクタデータで送っている。
・マスタ側から送信する際のＩＤが間違っている。（ＶＲのＩＤは２００です。ご注意下さい。）
・通信中に、ＶＲ側の電源を切ると、その後にＶＲの電源を入れてもＶＲとマスタ間の通信が出来ない場合があります。この場合は一度マスタとＶＲ両方の電源を切り、ＶＲ側を先に立ち上げてからマスタ側を立ち上げてください（マイコンがマスタの場合は電源を共通で使用していると思いますので、ソフト的に電源投入後しばらくしてからデータを送るようにプログラムしておけば、単純に電源を切り入りするだけで済みます）。

Ｑ：電源を投入してＬＥＤが３回点滅するが動かない。
Ａ：電源電圧が４．８〜７．５Ｖの間だと、ＶＲの上のマイコンは動くが音声チップが正常に動作しない場合があります。電圧を確認（７．５Ｖ以上か？）して下さい。

Ｑ：手動録音にしようとしても、録音できない。又は、手動録音にしても再生してしまう。
Ａ：電源電圧が７．５Ｖ以下だと、こうなります。（上のＱの原因による。）



＜使用上の注意＞

・このボードは電子機器です。取扱い、輸送時には静電気対策を行ってください。ＩＣの足や、各ピンを直接手で触ったりすると静電破壊される場合があります。

・バッテリ使用時には電源ラインをショートさせると、バッテリが破裂・発火する可能性があります。作業中にはショートさせないよう十分注意して下さい。また、取り付け後も、あいている電源ラインに導電物質が触らないように注意して下さい。




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