なんとかする予定

しばらく潜伏してこういうものを作っていました。
別にこれだけをやっていたわけではないのですが・・・

少し過去のことになるのですが、香川県で開催された電子工作系のイベントにて、7セグメントLED 150個が秋月電子で格安で売っているという情報を入手しました。

マニアを自称する身として、早速その場で購入することに。

どのくらい前から売られていたのかは知らないのですが、サイトの隅々まで見ていたわけではないので、これには気づかなかったですね。

数日後ブツが到着！

・・・えーと、買ったのはいいのですが、用途は全然考えていませんでした。

毎度毎度、差し迫って必要というわけでもない部品を購入し、部品箱の肥やしと化しているのですが、そのような状況から脱却しなければいけないと常日頃より感じていました。

そういうわけで今回は、なけなしの知恵を絞って作るものを考えました。イメージとしてはこういう感じです。

7セグメントLED（以下7セグ）自身が独立した機能を持っていて、くっつけたり、切り離したり、自由自在。実際にできたものは、様々な制約があり100%イメージどおりとはいきませんでしたが、大方実現できたのではないかと思っています。

回路は、マイコンと7セグを接続し、UART送受信端子を設けただけという非常にシンプルなものです。逆に言うと、部品配置領域が7セグの大きさしかないという厳しい制約上、これくらいの機能が限界です。

今回は上で述べた理由により、積んでいるユニバーサル基板を使わず、基板設計をCADで行い製造業者に発注することにしました。基板CADはEAGLEを使用し、製造についてはとりあえず試作ということもあり、格安のFusionPCBに決定。

（検討段階のものですが、だいたいこんな感じで・・・）

FusionPCBに発注する際、20mm×20mm以上の基板サイズでないといけないため、縦横2つに並べて4つ面付けを行いました。ただしVカット等をやってくれるわけではないので、最終的には自分でPCBカッターを使って切る必要があります。

あと、発注できる基板のサイズについてですが、50mm×50mm、100mm×100mmと決まってるわけではなく、基板外形がその範囲内に入っているかどうかになります。外形線の通りにはカットしてもらえます。たとえば、基板外形が縦横90mm×45mmであれば、発注時の基板サイズとしては50mm×100mmを選択します。

発注後はのんびり待っていれば、そのうち到着します。

基板の製造自体は1週間程度で終わるようですが、発注の際に最安値の運送業者を選んだ場合は、その後の運送で待たされる期間が長いようです。

ともあれ、50mm×50mmの基板10枚が送料含めたった$15で、個人で作れる時代になっています。最近は円安になってきていますが、それでも安い。いやぁ、いい時代になったものです。

（マイコンは内側にあるので外からは見えません）

さて、この7セグメントLEDブロック（仮称）、大変有難いことに何人かの方々からキット化要望を頂いていますので、早速調子に乗りまして、どこかのイベントで頒布する計画を密かに練っています。

頒布品は、PICの型番が変更になり、基板のイマイチなアートワークに関しても修正するつもりです。基板製造業者はFusionPCBではないところを検討中。4個セットで数量限定、価格は未定・・・

というわけで、ご期待ください。

普段通勤でカナル型ヘッドホン SHURE SE215 を使用しているのですが、純正ケーブルは耳元付近が硬くて取り回し辛いので、サードパーティ製の交換ケーブル「HPC-SE」を買ってみました。

ケーブルが柔らかいということを最優先に購入しました。電車の中で聞くので音質とかは正直どうでもいいです。ケーブルで音質云々と言い出したらキリがないですので・・・ ＾＾

それはさておき、購入の際にいくつかのサイトのレビューを見てみましたが、耐久性がないという意見が多くありました。果たしでどんなものかな？、と思いつつ実際に物が届いて見てみたのですが・・・

このプラグ部分はねじれば簡単に開いて

あ、こりゃダメだわ・・・そりゃあ、耐久性がないはずです。
結論から先に言いますが、どうしたかというと、ホットボンドで固めました。

これで耐久性が格段に上がります。
　

バイクのツーリングで無線機を使っていて、マイク・スピーカーケーブルは自作のものを使用しています。一番初めに作ったプロトタイプは、この製品のように何も対策をしていませんでした。案の定、いきなり手を引っ掛けてちぎれてしまいました。

ツーリングという通勤より過酷な条件下では、ケーブルの引っ張り等に対する耐久性はもちろん、雨などによる端子の防錆性についても考慮する必要があります。いろいろ試した結果、ホットボンドで固めてしまうのが一番コストパフォーマンスが高いということがわかりました。

今のところ断線は起こっていません。一度お試しあれ。

またつまらないものを作ってしまった・・・

コアラのマーチ振り機

昨年10月頃に、コアラのマーチを振り続けると1つの丸い塊になる、というネタが話題になりました。

Youtubeやニコニコ動画に何万回も振り続けた動画が続々とアップされているのを見ていて、「そんなのコアラのマーチ振り機を作って自動化すればいいじゃない」とtwitterで会話していたのが事の発端でした。

細々と作り続けて、ようやくプロトタイプらしきものが完成・・・

当初の目論見では、クランク機構とハイパワーなステッピングモータなんかを組み合わせて、秒間10回ぐらいで振らせるつもりだったのですが、振動に耐えうる剛性を確保するために、それなりに本格的な構成にする必要があると考えました。

しかし金属加工がほとんど素人な自分にとってはかなり敷居が高い・・・

そうこうしている間に忘却の彼方へ、と毎度の展開になるのも嫌だったので、今回はユニバーサルアームとサーボ（DHCM）を組み合わせて、とにかく貧弱でも「振るもの」を作ることにしました。

ちなみに制御部分はArduinoを利用しています。制限無く振り続ける「フリーランモード」、回数を指定して振る「カウントモード」を実装しています。この部分はもう完成しているので、次は機構のちゃんとしたものを作るよ！ というわけでご期待ください。

<2013/3/1 追記>
7セグのライブラリを作ったのでgithubに置いてみました。
https://github.com/oks486/Seg7_4511_Arduino

PARALLAX社のPropellerという8コアマイコンを搭載したボード、 P8X32A-QuickStart を1年ほど前に購入したのですが、残念なことに初期不良品と判明しました。ダイオードが壊れていたという稀な現象でしたが、原因解明の過程を時系列順で残しておくことにします。

不具合の現象

• 開発環境はVMware上のLinux（Xubuntu）。プロペラ開発環境 BST をインストールして、プロペラボードをUSBに接続。BSTでプロペラボードの接続確認をするが、"No Propeller Found"というエラーメッセージが表示された。RAMおよびROMへの書き込みも不可能。

• dmesgコマンドを実行して見る限り、FTDIのUSB-シリアル変換チップは正常に認識していた。Arduinoの開発も同じ環境で行っているため、FTDIのドライバはすでにインストールされている状態。

• ボードを抜いたりさしたり・・・

• VMware上のWindowsXPに開発環境を移行。PARALLAX社の公式開発環境 Propeller Tool と BST をそれぞれインストールした。プロペラボードをUSBに接続するも、現象はLinuxの場合と変わらなかった。デバイスマネージャでFTDIのチップは認識しているが、相変わらず"No Propeller Found"

• VMware要因を考え、MacBookAirにBSTをインストールした。しかしこれまでと変わらず。（ホストOSのWindowsには余計なツールをインストールしたくないという個人的な事情など…）

• プロペラボードからしばらくの間距離を置いた。経験上、過度に神経を集中しすぎて、無駄な試行錯誤をしないよう一旦対象から一定期間距離を置く。そして正常な判断力が回復してから再度取り掛かる方が早く解決できる。急がば回れ、何事にも休息は必要。

• 環境を変えても現象は全く同じ。プロペラボード側の要因と考える方が妥当、という判断をここで行う。

ハードウェアの解析

• 資料の収集。P8X32Aマニュアル、ボード回路図、部品配置図等・・・

• Linuxの開発環境を立ち上げプロペラボードを接続。まず、FTDIチップとマイコンの電源電圧をテスタで確認。FTDIの電源は内蔵レギュレータの3.3V出力を含め問題なし。

• プロペラマイコンへは、FTDIとは別の経路でUSBの電源から3.3Vレギュレータを通して供給されている。
  
  マイコンの電源端子を測ってみると2.4V。さらに辿っていくと、レギュレータには2.6V程度の電圧が印加されていた。回路図から、レギュレータへは5Vに近い電圧が印加されていなければならないはず。

• レギュレータの前にあるダイオード（D12）の両端の電圧をそれぞれ測定。カソード側は2.6V、アノード側は5V付近。ダイオードの順方向電圧が2V以上あるとは考えにくいし、仮にあるとしても電源ラインで使うのは適当ではない。ここで一旦ボードをUSBポートから抜く。ダイオード付近が怪しいとみて、テスタにてカソード側のショートチェック、ダイオードチェックをした。

• テスタのダイオードチェック機能を使用し確認した結果、どちらの方向から測定しても表示が"OL"（OverLoad-高抵抗）となっていて、ダイオードが壊れている可能性が考えられた。

• 回路としては、外部電源（Vin）からUSB側へ電流が流れ込むのを阻止するためのダイオードであり、USBのみから電源をとる場合はバイパスさせても問題なし。そこでダイオード両端をショートさせた状態で、ボードをUSBポートに接続し、ツールからの接続チェックとRAMへのプログラムロードを確認した。

• 前述のLinux環境から、ツールによる接続チェック、プログラムのロードが正常に行われることを確認。不具合の原因がダイオードの故障であると確定。めでたし、めでたし。

という具合で、最終的にはダイオードを付け替えることにしました。チップタイプの手持ちがなかったため、1S4を取り付けています。ランドの大きさ的にもちょうど良い感じです。

さて、この P8X32A-QuickStart ボード特有の現象なのですが、基板に手を近づけたりすると、8個ある青色のLEDが不安定に光ります。というのも、LEDをドライブしているHC541の入力がHi-Z状態で浮いているからです（下図）。

リセット後マイコン側は入力になるので、プログラムで L 出力設定するか、HC541の入力にプルダウン抵抗を付ければ解決できます。とはいえ、プルダウン抵抗つけるのは面倒なので、マイコン（プログラム上）から押さえたほうが実際のところ楽です。

今年の初電子工作はVFD時計です。

遥か昔に、日本橋のデジットにてVFDと時計ICのセットを購入し、何年も部品箱の肥やしにしていました。最近はニキシー管のレトロな雰囲気に人気が集まっていますが、それと共にVFDの人気も徐々に出てきているようなので、ちょいと作ってみることにしました。

回路はセットに添付されている資料とほぼ同じです。変えたところはツェナーダイオードを3端子レギュレータ（79N05）にしている程度です。VFDのフィラメントはDC制御ですが、さほど輝度傾斜も目立たず点灯しています。

先週デジットに寄って確認したところ。今でも10セットくらい残っているみたいです。欲しい方はお早めに。
　

では、今年もよろしくお願いします。