無作為研究所　電子館

円・丸を認識する

2008-07-16T00:54:00.002+09:00

　円・丸のエッジを発見する方法（結構、サギ的アプローチですが）を考えてみて、特定の条件では、いい成績が出ました。ようは、２２．５度方向とか、通常の縦横斜の線が持つ傾き以外の傾きを持つ部分のエッジを探せば、（工業製品のパターンなど、条件がそれえば）うまくいくんじゃないかというモノです。詳しくは、
こちらから

デジタル計測アンプの試作（の試作）

2008-07-06T01:02:00.002+09:00

　お客さんが研究用、評価用として使いたいらしいので、ひとまずＡＶＲにＡＤコンバータつけて、計測アンプからの情報を取り込めるようにして、それをＲＳ４８５で転送できるようなボードを作ってみました。以前より減ったものの、まだまだノイズレベルが高いので、ガンガンにＬＰＦ効かせています。（お客さんの話によると問題ないらしい）

　ノイズ問題ですが、（入力インピーダンスのバランスが悪かったとか、ＬＰＦの抵抗配線間違っていたとか）いろいろありまして（おいおい）減ってはきているのですが、１２ビットで２－３程度はバラつきます。それも、ハード、ソフトで平均化を行っての話です。

　最初７８０５の電源がマイクロボルトレベルでは安定していないのかと思い、００６Ｐ（９Ｖの角型電池）を接続してみました。結果は、多少改善するものの、まだかなりのレベルです。ブレッドボード版、ユニバーサル基板版の双方で同じような挙動です。

　今回は、とりあえずお客さんセンサ側のデータを見たいので、このままいくとして（この状態ですら、お客さんが用意したアンプより数段マシ・・・）少し時間が出来たときにでも追い込みたいものです。

１００円の充電器を買ってみる

2008-07-06T00:44:00.003+09:00

外見（裏側）

分解してトランスと基板を取り出す

一緒に購入した電池　1300mAh

　１００円ショップに、２次電池の充電器が売っていました。１００円（税別）です。NiMH電池の単三型も売っていました。こちらも１００円（税別）。1300mAhだそうで、本当に1300mAhあるなら、結構コストパフォーマンスのいい製品になります。

　ひょっとすると、いろいろな部品が手に入るかもしれないと思い、充電器も２個購入しました。で、そのうちの１つをバラしてみると、基板に載っている部品は、ＬＥＤｘ２、ダイオードｘ２、抵抗ｘ２の６点。後は電池用の端子、トランス（これだけでも１００円以上の価値がありそう・・・）が全てでした。

　リップル除去コンデンサとか、ヒューズとか、入っていそうな部品はありませんでした。まだ回路詳しく見ていませんが、なにやらコンセントに挿すには勇気のいるような製品です。当然、ＰＳＥ取得しています。

MCP3208をＡＶＲにつなぐ

2008-06-30T09:38:00.005+09:00

通信回線も確保できたことですし、次にＡＤコンバータを試します。ＡＤコンバータを外付けするくらいなら、（しかもＣＰＵ価格の４倍！）内臓されているものを買ったほうがよいのではという意見もありましょうが、１２ビット得られるのと、ノイズ対策しやすいかなという理由で。（でも、すべてをブレッドボードでやるのはかなり難しい模様・・・）

実験の様子

　これが、実験の全貌です。ボード上に、ATtiny2313と、LTC1485,MCP3208を配置し、MCP3208の入力部分には、可変抵抗を実験に接続します。この内容をＳＰＩ通信で読み取り、ＲＳ４８５とＵＳＢを経由してパソコンに取り込み表示してみようというものです。判りにくいですが、パソコン画面で表示されている縦長のウィンドウに取り込み結果が順次表示されています。

ブレッドボードの様子

　実験は、ＣＰＵ最高周波数で行いたかったので２０ＭＨｚのセラロックをブレッドボード仕様（？）に加工し、挿してあります。手元にヤスリなどがたまたま無かったため、基板破片みたいなものに載っていますが、まあ実験ということで。

　デジット書込み器用のコネクタ６本もボードに接続しましたが、接続わかりにくいですね。バラバラにすると戻すのが面倒。。。専用のコネクタを作ったほうがいいかもしれません。シリアル通信部分は、ピン互換性ないようなので２３１３専用になりそうだけど。

　MCP3208に入力したチップセレクト信号の周波数を測定してみました。どうも１秒間に６３１回ほど送信できているようです。１回ごとに、３８４００ボーで６文字（数字４文字＋０Ｄ，０Ａ）をホスト送信しているので、これくらいの速度でしょう。

LTC1485でＲＳ４８５通信をしてみる。

2008-06-29T01:27:00.004+09:00

　さて、導入したＡＶＲですが、ＬＥＤ点滅試験プログラムを動作させ、書き込みができるところまではわりとすんなりできました。計測アンプに使いたいという考えでＡＶＲを試していますので、まずはパソコンとの接続をルートを確保したいところです。
　オーソドックスなところではＲＳ２３２Ｃ、トレンドはＵＳＢや１０ＢＡＳＥになるのでしょうが、あえて、ＲＳ４８５で通信を行うことにします。これは、

　＊ＵＳＢは、専用チップがあり開発がラクであるが、仕事で出荷するには、やや問題がある。
　＊ＲＳ２３２Ｃは、１２Ｖを扱うため、昇圧回路（ＩＣでやりますが）が必要でノイズの問題もある。

という理由によるものです。ＦＡ分野ではＲＳ４８５（４２２）結構使われています。速度も自由に選べるし通信自由度はＲＳ２３２Ｃなみにあるし、０－５Ｖしか使わないし、１：ｎの通信もできるしといいことがたくさんあります。

　ネックとしては、パソコン側のインターフェースが高額なことです。インターフェース社やコンテック社からボードが出ていますが、安いものでも１万円以上します。でも、実験用に使うのであれば、ＵＳＢからＲＳ４８５の変換アダプタが５０００円までで購入可能です。

　まずは、実験なので、ケーブルダイレクトさんから、ＵＳＢ－ＲＳ４８５変換ケーブルを購入しました。通信線のプラスマイナスを間違うこともあるだろうということで端子台タイプを購入しました。

　マイコン側には、ＬＴＣ１４８５を使います。（秋月で３００円）テキサスからも同様のＩＣが発売されていてdigikeyで買うなら断然、テキサスのほうが安いのですが、今回は量が少なく、digikeyに頼むついでがなかったこともあって、秋月から購入しました。（ちなみにピンコンパチです）

　ＲＳ２３２Ｃをやったことがある人なら、ＲＳ４８５も簡単です。マイコンにシリアル機能がついているのであれば、ほぼ同等の処理でＯＫです。ただ、半二重なので、自分が送信中、受信中をはっきり管理する必要があります。無線マイクのように、自分がしゃべる時はボタンを押すという操作が加わります。

　このスイッチ（ＬＴＣ１４８５の３ビン）をＡＶＲの適当なポートに接続し、送信時にはＨに、受信時にはＬに切り替えます。ちょっとした注意としては、送信完了時に、ＨからＬに戻す部分で、「送信完了」を確認してからＬにする必要があることです。

　シリアル通信は、（たとえ１バイトしかバッファがないタイプでも）１バイトデータを渡した後、ただちに送信が完了するわけではありません。プログラムから最後の１文字を送った直後であればＣＰＵから見れば送信完了ですが、実際の回線には最終バイトはまだ出ていません。スタートビットくらい出始めているかもしれませんが・・・

　そこで、周辺ＩＯのステータスを見て、落とすタイミングを確認します。ＡＶＲの場合、送信バッファ書き込み可能フラグと、送信完了フラグが別にあります。（とてもいい設計(^^)）今回の用途では送信完了フラグを見て、送受信を切り替える必要があります。この部分、まだ、実験ソフトにバグがあるようで、うまく切り替えできていません。まあ、大したことないだろうということで、次に進みます。（おいおい）

AVR最初の一歩

2008-06-29T01:14:00.003+09:00

まず、ＣＰＵを購入する。
秋月電子で１００円で売ってます。１８個買えば９０円になるらしい。あと、ブレッドボード（ちょっと大きめがお勧め）、ブレッドボード用配線材、１２Ｖアダプタ、アダプタ用コネクタ、７８０５、０．１μのコンデンサ（どーんと２０－３０個）、１００μ～４７０μくらいの電解コンデンサ（数個）、１００、２２０、４０、１Ｋ、２．２Ｋ、４．７Ｋ、１０Ｋ、２２Ｋ、４７Ｋ、１００Ｋの１／４Ｗ抵抗(各１００本）、セラロック（２３１３でパソコンと通信するなら１６メガ系がお勧め）、２ＳＣ１８１５と２ＳＡ１０１５、ＬＭ３５８Ｎ、ＯＰ０７、ダイオード、ＬＥＤなんかも一緒に買っておきましょう（これだけ買うと、さすがに結構な出費か）どこかで、こんなキット売り出せばいいのにね。

ＡＶＲライター（ＩＳＰ書き込み対応）を購入する。
ブレッドボードで書き込みをするには、バラ線のケーブルも一緒に買っておきましょう。

ＵＳＢポートのついたwindowsパソコンを用意し、winAVR, AVRstudioをダウンロードしてインストールする。

デジットのＡＶＲライタ付属のＣＤから、AVRWRTをインストールする。

これで開発環境がそろいます。

AVRを試してみる

2008-06-29T01:02:00.003+09:00

少し前に購入しておいたＡＶＲのATtiny2313、デジットのライターを試してみました。またひとつ開発環境が増えてしまいました。
　昔導入したＰＩＣは、少し遊んだ後使わなくなり、H8/3664,SH7125ばかり使っていました。やっぱりＣ言語で開発できるのがいいですよね。アセンブラでもいいのだけど、さすがにＰＩＣのアーキテクチャは斬新過ぎて付いていけません。
　そんな中、ローエンドのＣＰＵというか、ＤＩＰで手軽に使えるチップとしてＡＶＲは前から導入を検討しておりました。が、３６６４がそこそこの価格で手に入ることと、超小規模モノの工作で興味のわくものがなかったこともあり、試せておりませんでした。
　今回は、計測アンプというテーマがあり、この場合、内臓ＡＤコンバータではちょっと力不足（ビット数の問題ではなく、ＣＰＵに内臓しているとノイズ対策とか面倒そうだなあという予測です）もあって、「ＡＤコンバータもいらなくって、入出力ピンも大して必要ないなら、ＡＶＲでいけるんじゃあ？」とのことで使ってみることにしました。
　いざ、データシートを読んでみると・・・「こんなＣＰＵが１００円（秋月）でいいのだろうか？」というくらい充実しています。正直ＲＡＭはもう少しあったほうが使いやすいように思いますが、この価格で大きな可能性をもったチップだなと思いました。

opampの温度ドリフト

2008-06-24T03:03:00.002+09:00

計測アンプの実験をしていて、ゲイン数百倍ともなれば基準電圧の温度ドリフトが大きな問題になることがわかりました。そこでオペアンプの温度ドリフトをデータシートから読んでみました。

　データシートはすみからすみまで読まないといけないのですが、特に英語だと、必要と思われる部分しか目がいかないのが実情です。我らが庶民派オペアンプ、ＬＭ３５８の温度ドリフトは、７μＶ（TYP）２０μＶ（MAX)でした。前述の実験結果が５μＶ程度でしたので、インスペックであると言えます。

　さすがにＩＮＡ１２８は、計測アンプということもあり、高価（といっても１０００円未満ですが）でもあり、０．２μＶ（TYP)１．０μＶ（MAX）でした。

　使用環境の最高温度差を２０度とすると、ＩＮＡ１２８影響分は、ゲイン５００倍として（ＴＹＰで計算して）0.2uV x 20 x 500 = 2mVということになります。ＬＭ３５８のほうは温度ドリフトが大きいので、もう少し性能が良く、価格もそこそこのモノということでＯＰ０７を選んでみました。

　ＯＰ０７は、１００円そこそこで購入でき、０．４μＶ（TYP）になっています。ＩＮＡ１２８の倍ですね。すると、先ほどの計算の最悪時は6mVということになります。実際には、ボルテージフォロア前段の抵抗分割＋半固定抵抗にも温度ドリフトがあるでしょうが、電源からみて回路を対象に組むことで、固体差バラつき以外の部分はキャンセルできるように考えました。

　今書きながら思いついたのですが、ＩＮＡ１２８を２つ使い、ＩＮ－、ＩＮ＋を逆に接続して同時計測しておき、この両方のデータをチャンネル切り替えしながら（どうせ、採用予定のＡＤコンバータは８チャンネルもある）取り込めば、２つのＩＮＡ１２８は、同じように温度ドリフトするでしょうから、差だけが取り出せるかもしれません。

INA128をドライヤーで熱してみる

2008-06-23T23:35:00.005+09:00

昨日の予備実験の結果、何らかの超低周波がノイズ混入しているとの想像で、これは、常識的に考えて温度ではないかと。。。部屋の温度は、空気の対流などで、フラフラしているでしょうし。

　ということで、ドライヤーとデジタル温度計（秋月の５００円で０．１度の見えるヤツ。毎度、秋月の衝撃的な価格には頭が下がります）を持ち込み実験しました。まあ、もうバレバレなんで書きますが、お客さんセンサーとは、ひずみゲージを使ったロードセル（ちょっと用途が特殊）です。

　まず、０点を合わせます。で、質量３０単位を載せると、表示は２９．７ｍＶから３０．２ｍＶ。２０単位に減らせば、ちゃんと２０．０ｍＶ付近に表示が変わります。イザ、ドライヤーで、お客さんセンサーを「あぶり」ます。

　もともとのセンサー温度は２２．１度でした。ドライヤーで熱を加えると、テスター表示は見る見る下がり、４１度（付近の空気温度、センサーには非接触）まで温度が達したときには、テスター表示は１１．０ｍＶでした。おお、ドライヤーの力で、質量が３分の１に。。。

　もちろん、質量が変化したワケではなく、センサーの温度ドリフトです。２０度くらいで２０ｍＶドリフトするということは、直線的な変化であれば、０．１度で０．１ｍＶドリフトするわけで、そりゃ部屋温度だって、０．１度くらい変化するでしょ。エアコン使ってるし。

　なんと、センサーに手をかざし、「ハンドパワー」を送るだけで、テスタの表示が０．３ｍＶくらい動きます。手を離すと、しばらくして元に戻ります。お客さんセンサーに温度計（サーミスタか熱電対か、ＬＭ３５Ｚ）をつけてもらったほうがいいかもな。

　せっかくドライヤーを持ち込んだので、ついでにブレッドボードも熱してみました。（ブレッドだし・・・）結果は、２０度あげると、５０ｍＶドリフト・・・こっちのほうが酷い。

　これは、ＩＮＡ１２８の問題より、ＬＭ３５８で作っている基準電圧の変化であると思われます。基準電圧といっても、抵抗分圧＋ボルテージフォロアですし。ここは、シャントレギュレータで作った基準電圧と、調整抵抗からの電圧を加算するようにして（多分、影響は少なくなると思う）あと、ＬＭ３５８よりも、温度特性のよいオペアンプを探すとか対策が必要っぽいです。

　まあ、ゲイン約５００倍で２．５ｍＶ動くということは５μＶの変化。５Ｖ電源で２０度変化で５μＶなら、０．０５ｐｐｍ／℃ってこと（計算あってる？）こんな設計では本当の計測はできないのかもしれません。

INA128を使って計測アンプ試行錯誤（２）

2008-06-23T00:01:00.006+09:00

ブレッドボードの様子

実験中の様子

　回路図書いてみたりしたのですが、まずは予備実験ということで、ブレッドボードに回路を組んでみました。しかし、ゲイン５００倍とか数μボルトとか、ブレッドボードで実験できるのだろうか。前述の通り、不安定です。これが、ブレッドボードによる問題なのか、お客さんセンサーの問題なのか、はたまた設計の問題なのかはわかっていません。（設計の疑い濃厚・・・）

　適当な電源がなかったので１２ＶのＡＣアダプタを利用しています。（秋月製）安定化はされているようです。これを７８０５にいれて、５Ｖの電源を作っています。ＬＭ３１７と迷ったのだけど、とりあえず。

　で、ＲＥＦに入れる中点電圧が必要で、（別に完全に中点でなくてもよい）これを、抵抗で分圧した約２．５Ｖ（半固定抵抗で調整できるようにしてます）をＬＭ３５８にいれ、ボルテージフォロアしています。で、出来上がった電圧を、ＩＮＡ１２８のＶＲＥＦに投入。今回の回路は、お客さんセンサーのブリッジが片方だけなので、ついでにマイナス入力にも入れています。（いいのかな・・・）

　ＩＮＡ１２８のゲイン設定用抵抗は１００Ω（分圧には金属皮膜使っていますが、ここは、手持ちもなく、カーボン。。。５％・・・一応選別はしましたが）よって、ゲインは約５００倍です。

　昨日の実験回路からは、作った中点電圧をマイナス入力、ＲＥＦの両方にいれるようにしたこと（以前は、別々に作成していました）主要な部分を金属皮膜抵抗に替えたこと。配線を整理して、幾分見やすくしたことくらいです。

　結果は、前日の５０ｍＶドリフトから、２－３ｍＶドリフトに改善しました。お客さんセンサーを交換すると、ドリフト量が変わり、再現性もあるので、あるいは、お客さんセンサーの問題なのかもしれません。１０ｍＶのドリフトが５００倍で観測できるということは、２０μＶの変化がＶ＋ＩＮ端子で起こっているということ。。。まあ、これくらい起こるわなあ。

　ハンディテスタの計測ではそろそろ限界だし、配線もしっかり行なわないと問題の切り分けは難しいようです。ブレッドボードに、写真で写っているタイプの半固定抵抗を接続すると、結構グラつき、そのたびに多少値が変化します。ブレッドボード端子の接触抵抗なんてのも影響する領域なんだろうなあ。

INA128を使って計測アンプ試行錯誤

2008-06-22T05:13:00.003+09:00

また、出張にいってました。どうも、ここのところ中国出張続きで、さらに、中国からはこのブログ更新できないので（というようりも、ドメインが見えません（笑））

　前回書いた計測アンプなんですが、試作することになりまして、マイコンは、それほど大きなソフトも必要ないのでＡＶＲでいけるかなと考えています。気になるゲインは２００倍から４０００倍（！）程度のようです。

　まずは、ブレッドボードで実験です。実はＩＮＡ１２８を使うのも、１０００倍を超えるようなゲインを扱うのも初めてなので、かなり心配。。。ちょっとした回路を作ってみました。すると、１分くらいかけて、ＩＮＡ１２８の出力電圧が２０ｍＶ～４０ｍＶくらい移動します。ゆっくりと振動（発振？）しているようです。

　ＤＣアンプ（絶対値が必要）なので、ハイパスフィルタでゴマかすわけにもいかないし、原因を究明する必要があります。オシロもない環境ですが。。。

　まず、使ったことのないＩＮＡ１２８を疑います（いや、本当に疑っているわけではなく、可能性の低いところを先に潰そうということで。。。）＋入力と－入力を同電位にして、ゲインを５００倍程度に固定（ＲＧに１００オームを接続）して、出力の時間変化を確認しました。。。問題なし。

　次にお客さん支給のサンプルセンサを確認しました。３線式になっており、ブリッジの半分（ようは＋電源、出力、マイナス電源みたいな感じ）です。このサンプルセンサを２つつなぎ、お客さんのセンサのみでブリッジを構成してみました。（以前の実験はお客さんセンサは１つ、あとの１つはブレッドボード上に作った分圧抵抗）。。。問題なし。。。安定しました。

　調整用に多回転ボリュームをつけても安定しています。すると、取り外した部品は、抵抗。。。ということになります。ちなみに秋月さんの１円抵抗なのですが、ブリッジ組んで、ゲイン５００倍で観察すると、安定しません。カーボン抵抗って、ものすごい低周波で発振するのですね。

　想像するに、「抵抗発熱」＝＞「温度上昇」＝＞「抵抗値上昇」＝＞「定電圧なので電流減少」＝＞「電圧ｘ電流が減少（つまり発熱量減少）」＝＞「温度下降」。。。という状態が抵抗で起こっているのもしれません。５００倍して、２０ｍＶ程度ですから、４０μＶくらいのフラつきでしょうか。

　いままで、そんな精度が必要な工作したことがありませんでしたが、ここは、自作オーディオに取り組んでおられる方々のＨＰを参考に、金属皮膜を導入してみようかなと考えています。

計測アンプとデジタル表示の妄想

2008-05-11T20:14:00.004+09:00

お客さんの依頼で、計測アンプとデジタル表示器の構想を練っています。計測アンプの先につながるセンサは今のところ秘密なのだけど（見る人が見たら簡単にバレそうですが）、まず必要ゲインがはっきりしないという大問題。

　あとオフセット調整のような機構も必要なのだけど、どの程度のオフセットなのかも不明。マイコンと液晶（またはＬＥＤ）とボタンを４－６個のせて、設定の打ち込みなどができる必要があるらしい。あと、コンピュータに情報転送したり、アラームだしたり。
　毎度のことだけど、この手の話ってのは、なかなか仕様がまとまりません。特に研究用途の場合、後から後から仕様変更・・・まずは、一般的と思われるものを提案するか。

　マイコンは、今注目のＳＨ７１２５でもよいのだけど、まあＨ８／３６９４で十分かなと。ＰＩＣやＡＶＲでも良いのだけど、ＰＩＣは、一度使って、アセンブラがワケわからんかったし、ＡＶＲは未だ書き込み手段を持っていない。（コンパイラは使いやすそうだけど・・・）でも手組みで試作基板作ったり、数十枚程度のオーダーであれば、スペースの問題がなければ正直表面実装パーツは避けたいところ。

　計測アンプは、趣味で作るなら低オフセットのオペアンプを３つ・・・となるところですが、そんな実験してる場合じゃないので（やりたくてウズウズ・・・）バーブラウン（ＴＩ）のＩＮＡ１２８で良いと思います。複数の入手先があるし、価格も１０００円までだし。

　で、この計測アンプのゲインや、入力オフセットをマイコンから制御したいのだけど、これまた、抵抗ラダーをＦＥＴでＯＮＯＦＦなんて実験をしてる場合じゃない（実は、ＩＣがあることを知らず、ＦＥＴでゴリゴリ作ることも検討してしまいました）ので、「電子ボリューム」とか「デジタル・ポテンショメータ」と呼ばれるＩＣを利用します。ＭＣＰ４１０１０を検討しているのですが、こちらは国内入手が難しそうです。マイコン制御アンプ作るときに結構役立つと思うのですが、あまり取り扱いがないですね。

　このＭＣＰ４１０１０というチップ、８ピンＤＩＰで、ＳＰＩ通信で送った値が、可変抵抗を回したように出力されるという、解りやすい動作のチップです。２５６タップ（８ビットのデータを送る）で、２チャンネル内臓のチップもあるようです。（こちらは１４ＤＩＰ）両端抵抗は１０Ｋオーム（５０Ｋ、１００Ｋもある）１４ＤＩＰのほうの製品なら、ディージーチェーンで、３線制御で、無限（？）の可変抵抗制御ができてしまうという、すごいチップです。価格も８ＤＩＰのほうが３００円程度、１４ＤＩＰでも４５０円程度です。

　ＡＤコンバータはマイコン内臓が１０ビットなので、１２ビットものを外付けしようかと思っています。これもマイクロチップ社製品で、品番はＭＣＰ３２０８。こちらは有名ですね。秋月他で購入できます。

　あとは、１６ｘ２の定番キャラ液晶、押しボタンスイッチ、回路的に作りこみが必要なのは、電源と、もしかしたらお客さん要求があるかもしれない４－２０ｍＡ出力回路くらいか。これで、提案書を描いてみよう。

画像の「角」を検出する画像処理

2008-05-07T22:40:00.005+09:00

昨年作った画像の角を抽出する処理をバージョンアップしました。基本的なアルゴリズムは変わっていません。今回は、仕事で使ったときに出た不具合の修正（細い線エッジを大量の特徴点と誤認するなど）と速度アップを行いました。うちのマシン(Athlon64X2 Dual 5600+ / 2GB mem)で実行時間は9ms程度です。
　パターンマッチング（マークサーチ）にも使用している技術なんで、少しでも速度が上げられるとうれしいもんです。本当は、まだ速度向上のネタを見つけたのですが、すごい大きな改造になるのでまた今度・・・

「角」検出を行うための画像

「角」の検出結果

左下の白いパーツが検出できていませんが、これは、コントラスト足きりを実行したためです。（その上の高輝度障害物のコントラストが高く、ここが基準となっています）

SH7125ベースの基板、秋月から発売

2008-05-05T02:35:00.003+09:00

海外出張が長引き、ご無沙汰してました。

　ＳＨ７１２５ベースの基板が秋月電子から発売になってます。期待通り２０００円を割った価格設定です。Ｈ８／３６６４を１６００円で販売されているので妥当な値段でしょう。Ｈ８／３６６４のコンセプト、アドレスバスを出さない割り切った設定で、ＲＡＭは８Ｋ、使いやすいチップに仕上がってます。

　ブレイクしそうなＣＰＵです。

仕事がエラいことになっています。

2007-12-23T22:31:00.000+09:00

ぜんぜん、ブログが更新できず、ご心配をおかけしてます。

　いま、液晶関連の検査装置に携わっているのですが、２ヶ月近くハード系のデバックをやってまして、ソフトにかかれない状況が続いています。ひょっとするとソフトを積み残したまま輸出という事態になる可能性もあり、来年の２月は、某国でソフト開発してるかもしれません。

　それにしても、何とかしてくれ。Ｍ社。おたくの＊＊と＊＊を採用したばっかりに、エラいことになったぞー。

分配器？、謎の見積り依頼

2007-11-03T13:54:00.000+09:00

ちょっと海外に出かけていたら、その後、仕事ラッシュで、ＢＬＯＧが少し止まっていました。で、仕事の打ち合わせしていたら、こんなボードの話が出てきました。

(1)入力はアナログ１ＣＨで０－１２Ｖの入力がある。
(2)出力はアナログ８ＣＨで０－１４４Ｖ程度の出力がある。（１２倍）
(3)出力電流はそんなに流れない。１００ｍＡもいらないくらい。
(4)別のデジタル入力２ビットがあり、１ビットがチャンネルリセット、１ビットがチャンネル変更
(5)現在有効でないチャンネルからは０Ｖがでる。

何に使うんだろう。

デジタル・アンプの設計と製作という本を買う

2007-10-14T15:39:00.000+09:00

Ｄ級アンプ、遠い昔、理論だけを誰かに教えてもらって、「ふーん、それはすごい。なんといっても効率の良いのが良い」なんて思っていた頃から、随分と部品も進化を遂げ、Ｄ級アンプ専用ＩＣなんてのも世にあるようです。

　で、妄想ばっかりしててもしょうがないので、ちょっと勉強してみるかと思い、仕事の帰りに本屋によってみました。おあつらえ向きの本が本棚にありました。（すいません、私が情報遅いだけです）

「Ｄ級／デジタル・アンプの設計と製作」
ISBN978-4-7898-3039

　で、中身パラパラ読んでブッたまげた。７４ＨＣＵ０４とか７４ＡＣ０４とか使っている。（ご存知無い方のためにいいますと、このＩＣは、デジタル回路で論理を反転させるためのチップです。信号がＨならＬへ、ＬならＨに変換するようなモンです）

　ロジックＩＣを（本来の用途でない）アンプに使うというのがすごい。まあ、トランジスタでも、出来たころに全ての応用回路があったわけではないだろうけど、集積度があがるほど、「専門性」が出てきて、他の用途には使いにくいモンです。

　ネットで調べてみると、結構製作例があり、Ｄ級に限らず、縦積みパラレルを行ってＡ級動作なんてことも行われているようです。でも、中身はＭＯＳＦＥＴなんだから、ＰＭＯＳ、ＮＭＯＳを７４ＨＣＵ０４の等価回路のようにくっつけたほうが配線楽なんじゃないかなとも思います。それとも、大量生産されている７４シリーズの特性バラつきの少なさが支持されているということなのでしょうか？

　私、音の評価なんてもんはできませんが、簡単に作れるアンプというのは、実にさまざまな部品で検討されているモノなんですね。

D級アンプを低価格で作りたい。

2007-10-08T21:32:00.000+09:00

r-bear's雑記帳さんでＤ級アンプの話題を取り上げて頂いた。
　Ａ級、Ｂ級、ＡＢ級より、デジタルっぽい（なもんでＤ級なんでしょうが）スイッチングでアンプになる。しかも消費電力が少ないＤ級なのですが、なぜか（専用ＩＣでない）製作記事は、ほとんど見つかりません。前述のように、この仕組みをマイコンでやろうとすると速度的に無理が生じます。パソコンでＰＣＩバスを目一杯使ったって無理っぽい。

　r-bearさんもブログで書かれていますが、回路で実現するには、三角波発生回路とコンパレータがあればＯＫです。問題は、歪みの少ない、そこそこ高周波（r-bearさんによれば２５０ＫＨｚ）の三角波を作ることと、高速コンパレータです。一度これを部品で組んでみようかと思っています。

　低価格で入手できるコンパレータといえばＬＭ３３９でしょう。秋月では６個で１００円です。１個にコンパレータ４つ入っていますから、２つでクロックを作り、残りの２つで比較すれば、ファイナルトランジスタ（またはＦＥＴ）とＣＲ類でＤ級アンプができるんじゃないかという（恒例の）妄想です。

　まずデータシートを見てみます。０－５Ｖで、入力に１００ｍＶいれると０．５μＳくらいで反応するようです。２５０ＫＨｚの周期は４．０μＳですから、発振も比較もできそうです。データシート（英文版）の１２ページ目には、矩形波のオシレータ回路図が記載されています。後はオペアンプを使った積分回路がコンパレータでも動くかどうか・・・（別にオペアンプを追加してもいいんだけど）

　この実験をオシロなしに自宅でやるのは難しいだろうなあ。

DirectXでマルチヘッド表示

2007-10-04T00:52:00.000+09:00

ちょっとした興味でマルチヘッド用の表示ソフトウェアを作ってみることにした。仕様としては、２２インチワイドクラスでの最高解像度である、1680x1050ドットを４画面接続して、これに写真などを表示しつつ、文字をスクロールなどでスーパーインポーズするというもの。この機器を複数使用して、１６画面なんかにできるようにネットワークを介した「同期」なんかもサポートしたい。

　まずは、評価用にWin32で、ＤＩＢ作ってこれをbitbltするのを作ってみた。これからのことを考えるとＯＳがＶＩＳＴＡなんだけど、これのＤＲＡＷはすごく遅いことが解っているので心配だったけど、なんとか５０ＦＰＳ程度は確保できそうだ。ただ、透明の合成なんかを含めて全部ソフトでやっているので、ＣＰＵ負荷はそれなりに高い。

　これよりは楽になるだろうと、DirectX9.0とPlathomeSDKをインストールして、DirectXの試験にかかる。デバイス作って、スプライトを作り、テクスチャにＰＮＧ読み込んで、これを表示。スプライトは、読み込んだ画像の一部を使うもんなんだろうけど、今回はデカいpngを読んで全部転送、Presentは１同期に１回なので、リフレッシュレートが６０Ｈｚなら６０Ｈｚでるだろう。。。

　これが甘かった。２０Ｈｚくらいしか出ないは、スクロールはガタガタだわ、ノイズは載るわでＷｉｎ３２のほうがはるかに綺麗。バグだろうと思い、いろいろ試したけど埒あかず。４画面を独立したスレッドにして、独立にPresentしてみたけど、多少しか改善せず。

　さらに不思議なことに、Windowモードなのだけど、最初にCreateWindowするときのパラメータでWM_OVERLAPPEDWINDOWと指定している場合とWS_POPUP | WS_VISIBLE にしている時で、ＦＰＳが倍以上変わる。。。

　推測するに、４画面の垂直帰線割り込み、うまく動いていない気がする。プライマリのみ綺麗なケースもでているので。これがＮＶＩＤＩＡのドライバの問題か、ＤＩＲＥＣＴＸがそんなモノなのか、まだプログラムで工夫する余地があるのかわかりませんが。

　Swapchainとか使って、Presentの方法かえたり、CreateDeviceを全部まとめてやったり１つづつやったり、いろいろなパターンを試したけど、あまり改善しない。

　さらに不思議なことに、iiyamaの１９インチつないで１デバイスで実験すると７５ＦＰＳきっちり出るのに、モニタ変えると出ない。。。取り合えず、今はデモできればいいので、デモ画面だけ作ってしまって、後から、問題を切り分けることにしよう。調整ポイントが多すぎる。

安く作るＬＥＤ点灯用定電流回路（２）

2007-10-01T23:03:00.000+09:00

ＰＳＰＩＣＥでの結果に満足して、さらに回路変更を加えて見ました。（といっても電源ひっくり返しただけ）これで製作してみようかな～。（注意：動作確認していません。妄想の段階です。この回路を作ったからといって動くとは限りません！）

　ＧＮＤ側にＬＥＤを持ってきたことにより、＋側で制御することになり、トランジスタが２ＳＣ１８１５から２ＳＡ１０１５に変更しています。まあ、どちらも超有名ですし、秋月での価格も一緒です。０．６ｖの電圧降下を起こすもので、電流がＯＫなら何でも動作すると思います。

　これでベタアースなどを作れば、ＬＥＤの３つに１つはＧＮＤに接続しているので、多少でも放熱の面で有利かなーという思いつきで変更しました。

　あと、部品点数が少ないし、トランジスタがＰＮＰ１種類だけなので、万が一、お客さんから「表面実装で」と言われた時に、リールで買わないといけない部品が減ります（笑）

　今回は３０ｍＡ（結構目一杯流れる）設定です。想定ＬＥＤは日亜のＮＳＰＷＲ７０ＢＳです。このＨｉｇｈＦｌｕｘを１２個点灯させれば、そこそこ明るいんじゃないかなと期待しています。

　全体の消費電流は１２１ｍＡ程度です。（３０ｍＡ×４＋１ｍＡ）これで１２ｖなので１．４５２Ｗが消費電力です。ＬＥＤは３．４ｖ、３０ｍＡで点灯しているとすると、合計１．２２４Ｗ消費していることになりますので、理論上の効率は、８４．２９％のようです。（ＬＥＤの発光効率ではありません、この回路で制御のために消費する電力が１５％あまりということです）

　電源電圧は１０.５ｖくらいから１５ｖくらいまで大丈夫だと思います。今ハンダ付けしているヒマがないのがネックだけど、そのうち製作して（この記事の検証もして）アップロードしますね。

安く作るＬＥＤ点灯用定電流回路

2007-10-01T03:26:00.001+09:00

この前書いた、定電流回路、（ちょっとした私の勘違いもあったので）ＰＳＰＩＣＥで実験してみました。で、イロイロいじくってるうちに、秋月電子で売っている３円トランジスタ２個と１円抵抗だけを使って、そこそこ安定する定電流回路になりそうなので、ここに書いておきます。

車から電源を取るＬＥＤライトなんかにも応用できそうです。（当方、まだ実物実験していません。また、当然だとは思いますが無保証です。この話を元に製作した回路によって生じた結果に責任を持ちません）

　これが回路図です。定電流ダイオードも、可変レギュレータもありません。あるのは庶民派トランジスタ２ＳＣ１８１５と抵抗だけです。ＲＬ１のある縦ラインとＲＬ２のある縦ラインは、ＲＬ１側だけ参照電圧を取り出してＱ２に入れていますが、基本的に同じモノです。ＲＬ１、ＲＬ２の部分に１０．８Ｖ相当、２０ｍＡの負荷をいれて動作させます。Ｖｆが３．４ｖの白色ＬＥＤなら３つで１０．２ｖなので、そのままＲＬ１、ＲＬ２の部分に代入してＯＫだと思います。Ｒ３，Ｒ４の値はとても大切なので、１％精度のものを使うか選別する必要がありそうです。

　動作説明としては、まず、Ｒ１とＲ２で３Ｖ付近を作っておき、Ｑ１、Ｑ３に供給しておきます。で、Ｑ１のコレクタだけを監視しておき、この下についているＲ３の３３オームに流れ込む電流が２０ｍＡを超えそうになると、電圧が０．６ｖになって、Ｑ２がＯＮし、Ｒ１，Ｒ２で作っていた電圧が０ｖ付近になり、Ｑ１、Ｑ３がオフになるというものです。

　ＲＬ１に流れ込む位置に赤のマーカーをおいて、電流の様子を見てみました。

思ったほど、ピタっとは安定していませんが、１１．６ｖ付近から電流が安定し（これは、負荷によって変わります）１２ｖでは１８ｍＡ少し、１５ｖまで上昇しても１８．５ｍＡよりは少ないようです。

今更Win32??またはDirectX??

2007-09-27T21:51:00.000+09:00

何をいまさらといった感じもあるのですが、ちょっとした仕事で、Win32ベースかDirectXベースで画面制御プログラムを作る必要が出てきました。この前Vistaを入れているので、２Ｄの速度が遅いのが気になりますが、逆にVistaでサクサク動けば、XP/2000では問題ないと言えるでしょう。

　Ｃ言語でWin32というのはしょっちゅうやってる開発ではあるのですが、グラフィック周りってのははっきり言ってジャマくさいので、あまり受注してこなかった分野です。いまどき、Ｃ言語＋Ｗｉｎ３２（つまりWindows95でも動作しそうな環境）なんて開発やるところないでしょうが、次々の新しいプログラム環境に振り回されるのがイヤなので、Win32のサポートがなくなるまでやり続けようと思っています。

　それにしても、Windows95以前からUNIXの開発環境って大きく変わっていないのにマイクロソフトは（自らの利益のためなら）何でもするよね。５年前、１０年前の知識が役に立たなくなっているのを目の当たりにすると、本当にマイクロソフトの提唱するものって勉強したくなくなります。やっぱり、ほぼ独占状態を作ってしまった世界の責任なんでしょうか。それとも、ＴＲＯＮを見限った日本政・・・いや、ウラミ言はやめましょう。

２２年越しの誤解

2007-09-27T01:00:00.000+09:00

はるか昔、私が高校生だったころ、カレントミラーな回路を作ったことがありました。確か、ラジオの製作か書籍に載っていた回路を参考にして２ＳＣ９４５でやっていたように思います。（書いてて、痛いほど時代を感じるな・・・）

　で、そのとき、「ふーん、きっと、ベースに流れ込む電流がトランジスタの内部抵抗によって釣り合うので、コレクタ電流が釣り合うのだなー」と思ってました。定電流をコピーできるってのが、面白かったように思います。

　で、２２年＋αぶりにカレントミラーな回路を書いてみました。ＬＥＤ点灯のためです。書籍やネットでも情報を読んでみました。「コレクタの電位が（ベース - ０．６ｖで）等しくなるから、コレクタとグランド間の抵抗を一致させれば、電流が釣り合う」らしい。すげー誤解してました。

　最後についていた抵抗、保護用か何かだろうと昔は思ってました。「ミラー」っていうから同じ電流しか作れないと信じていました。そういや、昔、この手の回路で９４５を昇天させた記憶が・・・

教訓）「こんな感じに作ればこう動く」ではなく「こうなってるから、こうなって、こうなる」と考えないと。。。

低価格アンプの妄想（２）

2007-09-25T22:41:00.000+09:00

ただのカウンタにＰＩＣやＡＶＲを使うならまだ可能かもしれないけど、コンパレータ処理までソフトでやるとなると、ＰＷＭ出力を相当作り込まないとタイミング的に間に合わない。ＳＨ７１２５ならできるかもしれんが、それでも２０ＫＨｚの８ビットくらいが限界のようだ。。。やはりＰＬＤでやるしかないか。今更７４ＨＣでもないだろうし、、、でも、クロックとカウンタと抵抗ラダーＤＡＣとコンパレータで出来そうだしなあ。

　ここまで「ハマって」るのは、どこかの記事で「Ｄ級アンプは自作できるような部品では作れない」との記述があり、それを疑問に思ったからです。ＰＩＣでＮＴＳＣの信号を（多少、はしょっているものの）合成できているのに、音声速度で・・・と思った私が甘かった。

　H8/3664を使うとして、システムクロックの４分の１をタイマー元クロックとできます。１６ＭＨｚついているなら、これで４ＭＨｚ、波長は２５０ｎＳです。この信号から１２８段階のデューティを作るとなると、１２８倍で波長３２μＳ。これで３１．２５ＫＨｚ。プラス側、マイナス側を独立で出す仕様にして、やっと８ビット３１．２５ＫＨｚ。。。

　１０ビットをやろうとすると、単純にキロがメガになるので、３０ＫＨｚの１０ビットＰＷＭをやるには３０ＭＨｚが数えられないとダメ。もう、この辺だとＰＬＤですね。

　

低価格アンプの妄想

2007-09-25T01:06:00.000+09:00

ヘッドホンアンプが欲しい。というのも、友人とSkyPeしている時、相手によって声の聞こえ方が随分違う。コンピュータ本体のボリューム設定を最大にしても小さいものは小さい。音質にはこだわらないから（特に聞き取りにくい声として男性の低い声があるので、低音重視か！？）アンプが欲しい。

　この問題の正しい解決策としては、友人にマイクアンプを送りつけることだと思います。しかし、スカイプ用の安物ヘッドセットって、コンデンサマイクなのかな。まさかな。。これなら、そのへんに転がっている１８１５・１０１５か、オペアンプ使って簡単に作れそう。カップリングしても誰も文句言わないだろうし・・・

　しかし、アンプに興味があったのでネット巡回。ふむ、世の中３８６アンプの時代から進化している（いつの話だ！）chu moyアンプなるオペアンプ＋００６Ｐ抵抗分圧の２電源で結構良い音がするらしい。これは、１つ作らねば・・・

　評価用に１つ作るのはいいけど、やはり無作為研究所としては、よそであまりやっていないことをやりたい。（そして爆発・炎上・・・）で考えたのがＤ級アンプ。（おいおい）

　理論としては、ＰＷＭ制御してトランジスタ（またはＦＥＴ）をスイッチング。（この場合、トランジスタ内での損失がすごく少ないため、かなり大きな制御ができる）これをローパスフィルタ通して「鈍らして」音にしようというもの。回路で組むには、三角波発生装置とコンパレータで作るらしい。で、三角波の綺麗で早いヤツを部品から生成するのが難しいらしい。

　これをマイコンでできないかなーと思ってちょっと検討してみたのだけど、ATTinyで取り込みが１０ビット１チャンネルで１５Ｋが目一杯。仮に取り込みができたとしても、１５ＫＨｚを１０ビット解像度でＰＷＭ出力するために必要な速度は15MHz。確か2SC1815は30MHzで利得がなくなるらしいが、そんなクロックを出すのは無理。ＣＤ音質を理論的に実現するには、44.1KHzの６５５３６倍で、2.82GHz。

　数ビットスイッチングで速度を落とすとか考えるとひょっとするとひょっとするかもしれないという妄想でした。ATTiny26Lあたりに絞って、どこまで音が出るか検討してみるのも面白そうではある。あくまでも、妄想ですが。

良いトランジスタを探す

2007-09-20T12:15:00.000+09:00

前に書いた、2SC1815を超える良いトランジスタを探す企画ですが、３品種ほど見つかったので、別ページにまとめておきました。

良いトランジスタを探す

bloggerユーザー以外からのコメント可能にしました。

2007-09-20T12:06:00.000+09:00

どうも、作成した時の初期設定をよく読んでいなかったため、bloggerユーザーの人以外からはコメントができない設定になっていました。r-bearさんのご指摘で気づきました。直しましたので、ジャンジャン（いないか）コメント書き込んでください。

2SC1815を超えてＫＳＣ２３３１

2007-09-20T04:18:00.000+09:00

ＬＥＤランプを考えていたときに、ふと思ったのですが、最近のＦＬＵＸＬＥＤは１００ｍＡを超えて電流を流すことができるものもあり、東芝トランジスタ２ＳＣ１８１５では、ちょっと心もとない（１５０ｍＡまでしか流せない）気もします。
　かといって、秋月で１８１５買うしか安いトランジスタ（例えば１０円以下）の選択肢がないことも事実でしょう。（どこか、秘密のお店があるのかしらん）また、海外製はＥＣＢ配列でなく、ＥＢＣ配列なモノも多く、自分で使うだけならまだしも紹介するのは気が引けます。部品の形はＴＯ－９２なのに、ピン互換性がないなんて。。。たった３本なのに。実は、個人的にはベースが真ん中にあるタイプのほうが、見た感じと一致して好きなのですが、やはり２ＳＣ１８１５と差し替え可能な部品でなければ、基板起こすのは厳しいものがあります。
　で、TO92デザインなトランジスタを、これでもかというくらい発売しているFairchild社のデータシートを眺めてみました。いやあ、探せばあるものです。

（１）2SC1815ピン互換（1ピンからE,C,B配列）
（２）V_CBO = 80v (C1815は60v)
（３）V_CEO = 60v (C1815は50v)
（４）V_EBO = 8v (C1815は5v)
（５）コレクタ電流I_C = 700mA(C1815は150mA)

h_FEは１２０倍から２４０倍、周波数はＣ１８１５よりちょっと劣って５０ＭＨｚなんですが、700mA流せるTO92デザイン（厳密にはTO92L）、ピンコンパチは相当うれしいです。

品番は KSC2331 (Fairchild)

クラスＹで１個１１セントです。（mouserの場合。digikeyは在庫なし）
１０００個買うと、３．８セントなので１２０円換算で４円５６銭。３円トランジスタに対応できる価格で７００ｍＡ流せる～。今度、マウサーに注文するとき、一緒に購入してみます。
注意すべき点としては、２ＳＣ１８１５が実装時高さが基板表面から６．５ｍｍなのに対して、９．７ｍｍになることでしょうか。高さがシビアな設計だと置き換えが無理かもしれません。２ＳＣ１８１５を搭載して、高さ方向に４ｍｍ以上の隙間があればＯＫです。

今、ＧＯＯＧＬＥでＫＳＣ２３３１検索してみると、日本語のページはほとんどない。せっかくＥＣＢ仕様（まあ、右ハンドル仕様みたいなモンですか）なのに、日本では無名なのね。この石。

あと、FairchildのＥＣＢ配列、２ＳＣ１８１５超えの石としてはKSC2001,KSC2383などがあります。KSC2001は、TO-92なので高さまで互換で700mA流せます。V_CEOが２５Ｖですが。

LEDライトの妄想

2007-09-20T02:21:00.000+09:00

あれこれ考えていましたが、作る基板がＦＬＵＸ（日亜の7.6mm四方）の白色対応だし、ＶＦ＝３．２～３．６あたりなら抵抗値代えるだけで使えそうだし、電流も２０ｍＡでも３０ｍＡでも対応できそうなので、原価＋αでお客さんに提案し、発注があれば、その納品で初期費用を演出し、後は基板だけとか、キットとかを売ってもらうところを探してみることにします。キットは部品選別を行って質の高いモノ目指せば、ある程度の価格でなら買ってくれるのではないかと。。。どうなんでしょう。
　ガレージキットの専門店みたいなサイト作れば面白いかもしれないし。「売りたい」人もいるだろうしなあ。

LEDライトの提案準備

2007-09-20T02:07:00.000+09:00

ＬＥＤライト、提案書の要請が来たので資料を作り始めました。簡単な回路設計と試作くらいしておけば、書類も書けるだろう。いつも、こういう安いモノで１００－５００個のオーダーを見ると、全体における「本質的な部分」の費用比率の低さにビックリします。今、ＬＥＤライトの仕様を検討していたのですが、ＦＬＵＸ１４個、ＤＣ１２ボルト仕様で、ケース込みで約６０００円（利益ほとんどなし）でも、ＬＥＤ代金は１５００円ほど。これでお客さんに「高い」って言われれば、コストダウンのためＬＥＤを日本製から中国製に切り替え、ますます「それ以外の費用」比率がアップ。。。

　やっぱり１００枚ー５００枚だと、プリント基板の初期費用を割る数が小さすぎて、基板１枚あたりの費用が高い。それとケース。板金加工でやるしかないのだけど、どうやっても１５００円くらいにはなってしまう。もっと安いところを探すべきなのかな。

　前の記事で定電流ダイオードベースで電流制御を考えていたのですが、故障時に短絡するらしいということで、ＬＭ３１７＋抵抗という方式に代えるつもりです。カレントミラーはそのままで。

　ただ、カレントミラーをやるとなると、トランジスタや抵抗の選別も重要になってきます。抵抗１％モノを使えば無選別でも大丈夫だろうけど、せっかく少ロットなんだから、少ロットにしかできない「逸品」にしたいしなあ。でも、そのようなところにエンドユーザーさんは価値を見出してくれそうにないし・・・できあがった基板をヤフオクあたりでサバいて、基板１枚あたりのコストを抑えることはできないかなあ。

ＬＥＤランプの構想

2007-09-13T21:25:00.000+09:00

お客さんのところの蛍光灯が良く壊れる。といっても、蛍光灯部分のシステムを請け負ったのはうちではない。でも、１００箇所以上使用しているので、一度には交換できない。で、お客さんのご希望は、「現状の１００Ｖ回路で蛍光灯の代わりに動作して、将来的には、低電圧で明るさ制御なども行いたい」というもの。

　うーむ。電源ユニット１００個以上購入して、ランプユニットに組み込んで、別に１２Ｖくらいの直流入力端子も作って。。。まてよ。場所は狭いけど、なんとかＡＣアダプタはいるんじゃないかな？

　じゃ、提案はＡＣアダプタ（外からＡＣ１００ＶでＯＮＯＦＦ制御される、それに応じてＤＣ１２Ｖを作る）使って、そこそこ小さな基板にＬＥＤと定電流ダイオードを並べて・・・

　定電流ダイオードってそこそこ値段がするもんやねー。（でも１個４０円だけど）１２Ｖで３個直列配線するとして、これを４組入れると、定電流ダイオードも４個かあ。まあ、部品代金の大半はＬＥＤだし、組み立て費用もあるけど。

　ここはやはり３円トランジスタを使って、カレントミラーかなあ。原価が１００円は変わるな。

セコい話でした。

画像処理のブロブって

2007-09-13T00:55:00.000+09:00

ブログでなくブロブです。（ブロブってひょっとすると特定の画像処理業者が使っている用語なのかもしれません）ようは、画像に写っている種みたいな粒粒に関して、その個数を求める処理です。

　手法としては、とりあえず、塊になりそうなモノに片っ端からマーキングしていき、その後、面積や周囲長さ（同じ面積ならまるいほど短くなる）その他のパラメータを使用して、希望のモノを選択し、その個数や位置を測定するというものです。

　このプログラム（通常は、ライブラリとして画像処理メーカー各社から販売されています。また、フリーのものもあるようです）うちのシステムで使うところがあって、ゴリゴリとプログラムを書き、モノクロビットマップと格闘しました。

　片っ端からマーキングする処理は、よく考えれば、昔懐かしいＢＡＳＩＣに搭載されていた「ＰＡＩＮＴ文」の処理に似ています。ようは、モノクロ輝度がある範囲にあるものをＰＡＩＮＴして、塗ったドットの数が面積（整数解の場合）になるような感じです。

　再帰処理ができればかなり簡単に実装できます。マーキング部分に関して言えば、Ｃ言語で２００行足らずで実装できました。エッジ上のグレーに応じて面積を調整するようなプログラムにすれば面積もより、それらしく求めることができます。（少なくとも相対的には、かなりいい値になる模様）

　重心や周囲長（整数解）はそれらしく実装できたのですが、最長辺（その塊を内通するもっとも長い直線）っていうのはパっと実装方法が思いつきません。どうやってやっているのだろう。

ストロベリーリナックスからグラフィック液晶

2007-09-11T00:58:00.000+09:00

以前に仕事でデータロガーを作ったことがあるのですが、マイコンに接続できる定番液晶といえば１６桁２行のキャラクタモジュールです。バックライト付きで１０００円くらいからあります。私が採用していたのは、端子が、基板下側に１列に並んでいるもの（下側に基板を接続するため）これがなかなかないんですよね。確かmouserから買いました。

　「いつかはグラフィック液晶やりたいな」と思っておりましたら、おあつらえ向きな商品がストロベリーリナックスさんから発売になってました。厚さ10mm（データシート見るとＬＥＤタイプは12.5mm）になっているのも、私にとってはいい知らせです。

　というのも、試作でもついつい薄く仕上げてしまうので、前回はケースの外側寸法で厚みが17mmでした。その時の液晶モジュール厚みが13.8mm。このモジュールなら16mmでもいけそう（笑）

　そして前述の基板下側一列の配線。これも私の望みです。しかも安い。これは買いですね。でも、今週プレゼンがあって、とても工作してるヒマはないなあ。でも、グラフ表示機能のついたデータロガー、作りたいなあ。

128x64グラフィック液晶＠ストロベリーリナックス

マルツパーツ館

2007-09-09T23:44:00.000+09:00

普段、ハードの調達は、秋月、digikey,mouserなどがメインなんですが、最近は、さまざまな会社が通販に乗り出してきてくれて、うれしい限りです。昔、トランジスタ技術の広告見て、手紙を書いて部品を入手していたころから見ると隔世の感があります。いまや、日本製の部品を買うのに最安値がアメリカなんてことはザラですから。

そんな中、今日は一般店舗も展開されているマルツ・パーツ館を紹介します。
マルツ・パーツ館

　ちょっと前までは、地方にも出店してくれるパーツ屋さんという（だけの）イメージだったのですが、最近は、アルファプロジェクトさんのＳＨ７１２５の取り扱いを始めたり、トランジスタ技術とのタイアップでＰＩＣの販売に力を入れたりと、「旬のパーツ屋」さんです。

H8/3664ソフトリセット

2007-09-09T04:01:00.001+09:00

void(*_rst)(void);
void reset(void )
　　　　{
　　　　WORD * vct;
　　　　vct = (WORD*)0; // for H8/300H
　　　　_rst = vct[0]; // リセットベクタを取り込む
　　　　_rst();
　　　　}

もっといい方法があるのかもしれませんが、これでうまく動いているので良しとするか。Ｈ８／３６６４で内部からソフト的にリセットをかけるＣ言語ソースです。

解説を記述しました。H8/3664ソフトウェアリセットの解説はこちら

H8/3664のコード記述

2007-09-09T03:52:00.000+09:00


typedef struct _bit
     {
     BYTE b7:1;
     BYTE b6:1;
     BYTE b5:1;
     BYTE b4:1;
     BYTE b3:1;
     BYTE b2:1;
     BYTE b1:1;
     BYTE b0:1;
     } _BIT;
#define PMR1 *((BYTE*)0xffe0) /* ポート1モード */
#define PCR1 *((BYTE*)0xffe4) /* ポート1コントロール(1:Output) */
#define PDR1 *((BYTE*)0xffd4) /* ポート1データ */
#define PMR5 *((BYTE*)0xffe1) /* ポート５モード */
#define PCR5 *((BYTE*)0xffe8) /* ポート５コントロール */
#define PDR5 *((BYTE*)0xffd8) /* ポート５データ */

　Ｈ８／３６６４のコード開発を行うとき、秋月コンパイラでもＧＣＣでも付属のヘッダファイルなどがあって、ＩＯ割付なんかはすでに定義されているのですが、データシートを再確認する意味と、不必要に長い命名規則だとうっとうしいので、再定義してコード記述しています。

　せっかくハードも作ってソフト開発するのだから、「ハードを触ってる～」って感じのコードを書いてみたいと思うのは私だけでしょうか。

vista騒動その後

2007-09-09T03:03:00.000+09:00

少し前にwindowsXP搭載機（メイン開発機）の調子が悪くなったので、マシンを新調した。ＡＭＤのそこそこのＣＰＵにメモリ２Ｇ，３Ｄグラフィックは使わないのだけど、ちょっとしたビデオカードなどをいれて、で、ＯＳをＶＩＳＴＡにしてみました。
　office2000のうち、excelが安定して落ちることが判明。office2007を買わせるための策略かとも思いました。openofficeや安く販売されている互換ソフトを使う手もあるのだけど、やはり仕事で使ってるマシンだしなあ。

　こんなことを元移転候補地にも書いていたのですが、ちょっとした（笑）不具合がそのＢＬＯＧにありまして、ここに書いてみました。

無作為研究所　電子館　移転準備

2007-09-09T02:58:00.000+09:00

無作為研究所の電子関係ポストを置くためのＢＬＯＧを取得してみました。

無作為研究所 電子館