叶鋼は午前1時に計算をする

電子工作と計算の記録

【BLEを使う】nRF51822 の開発環境の構築

かたつむり そろそろ登れ 富士の山

小林一茶

いままでの記事はこちらをご覧ください。

 

今回からの一連の記事は、NORDICの開発環境を併用してBLE開発を行う方法について解説します。

日本でもNORDICの開発環境を利用できる、技適取得済みのnRF51822モジュールがありましたので、それらを利用することでBLEの本格的な開発が可能となります。

①ホシデン(nRFgo Starter Kitにも使用可能)

小型汎用Bluetooth Low Energyモジュールを開発|新製品ニュース|新着情報|ホシデン

HRM1017評価キット - スイッチサイエンス

太陽誘電

評価ツール | 太陽誘電株式会社

③BVMCN5102_BK Kit

Bluetooth LE - 株式会社Braveridge

 

まずはnRF51822 の開発環境の構築から始めます。

 

1.1.Nordicから必要なソフトと文書をインストールする

①登録

NORDICのサイトで、購入した製品をMY PRODUCTSに登録します。

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②シリアル番号入力

ソフトウェアをインストールするために製品に付属しているシリアル番号を入力します。

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③ソフトのダウンロード

以下をダウンロードします。

nRFgo Studio-Win64もしくはnRFgo Studio-Win32

nRFgo-SDK

nRF51-SDK-zip

S110 SoftDevice (今回は現時点で最新VerのS110-SD-v7を使用します。)

 

関連する以下の文書もダウンロードするといいと思います。

名称内容
nRF51822 Evaluation Kit User Guide セットアップと評価キットの使用方法、KeilおよびSoftDeviceの設定などに関する情報が含まれています。
nRF51 SDK documentationこれはSDKのインストールフォルダのドキュメントのサブフォルダにあり、SDKと更にはNordicデベロッパーゾーンにおけるすべての関数のAPIドキュメントが含まれています。
S110 nRF51822 SoftDevice Specification リソースの使用量と高レベルの機能を含め、S110 SoftDeviceに関する情報が含まれています。
nRF51822 Product Specification ハードウェア、モジュール、およびnRF51822チップに特有の電気的仕様の記述が含まれています。
nRF51 Series Reference Manual nRF51シリーズのすべてのチップ用にサポートされるすべてのモジュールや周辺機器の機能説明が含まれています。
nAN-15: Creating Applications with the Keil C51 Compiler このアプリケーション•ノートでは、Keil社のμVisionの使用方法について解説しています。もともとはnRF24LE1チップのために書かれたものですが、セクション3.3「ファイル構成」およびセクション3.4「プロジェクトのデバッグ」はnRF51822チップにも適用できます。

 

1.2.Keilのインストール

KEIL ARM MDK5をダウンロードします。

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ダウンロードしたインストーラを起動します。v4で作成されたプロジェクトを使用するためには、レガシーデバイスのサポートもインストールしたほうがいいかもしれません。

Nordicが公開している最新のサンプルプログラムには、v4のプロジェクトとv5のプロジェクトの両方が含まれています。

 

インストール方法はネットに多く公開されているので、ここでは詳細を説明しません。例えば以下をご参照ください。

TRI SULISWANTO"s BLOG: INSTALASI Keil uVision 5 MDK ARM

 

1.3.nRF51 SDKのインストール

ダウンロードしたnRF51-SDK-zipを展開して、インストーラを実行します。

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nRF51 SDKのインストール後に、自動的にJlink OB CDC Driverのインストーラが起動するので、実行してインストールします。

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1.4.J-Linkのインストール

Seggerのサイトへ行き、J-Link software & documentation pack for WindowsのDownload ボタンをクリックします。

SEGGER - The Embedded Experts - Download

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SEGGERに貼られたシールの番号を入力し、インストーラをダウンロードします。

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インストーラを実行します。

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インストールに成功すれば、以下のようにデバイスとして認識されるようになります。

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1.5.nRFgo studioのインストール

ダウンロードしたnRFgo Studio-Win64もしくはnRFgo Studio-Win32を実行します。

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1.6.nRFgo studioによるS110の書き込み

開発キットをnRFgoマザーボードに取り付けて、もしくは別の開発キットを用いてnRFgo Studioを起動します。

nRFgoマザーボードの電源スイッチをONにするとStarter kitが認識され、nRFgo Studioに表示されます。場合によってはstarter kitのファームウェアの更新をするかどうか聞いてくるので、OKとして更新してください。

Device ManagerにBoard番号が表示されているはずなので、その番号を選択して、USBから給電する電圧VTGがを3.3Vになっていることを確認します。

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Device Manager のBoard矢印をクリックすることで展開して、Module - nRF51822を選択します。

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ソフトデバイスS110がインストールされていないので、Region1(Application)のみが表示されています。

S110を書き込まないと、BLEの諸々の関数が使えないので、NORDICのS110サンプルプログラムは動作しません。

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Program SoftDeviceタブをクリックし、File to programにダウンロードしたS110-SD-v7に含まれているs110_nrf51822_7.0.0_softdevice.hexをBrowseで直接選択し、Programをクリックして選択したhexファイルを書き込みます。

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SoftDeviceの書き込みに成功すると、Region 0(SoftDevice)領域として88kBが確保され、ファームウェアのバージョンが表示されます。

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他にはセントラルの機能も持ったS120やα版が公開されているS130もあります。必要に応じて、ソフトデバイスを書き換えてください。    

以上でnRF51822を開発する環境は一通り揃いました。次回は実際にKeilを使用し、サンプルプログラムをコンパイルして、デバッグして、書き込むのを説明します。