電子工作

防犯装置の中断と、自転車用の傾斜計作成

防犯装置を作ろうと思っていたのだが、結局中断してしまった。使う場所がなくなったので、モチベーションが下がったというのが大きい。別のものを作ろうと思い立った。

ロードで坂を走るのが好きなので、傾斜計を作ろうと考え付いた。走っていて傾斜がわかると楽しかろということだ。三軸加速度センサを使って作ろうと思った。とりあえず 三軸加速度センサがよくわからないので、arduinoで手早く実験して数値を確認。arduinoの便利なところはこういうところだ。だが、出てくる数値がどうも腑に落ちない。加速度だけにGで表示してくれるものもあるようだが、僕の買ったKXSC7-2050はそういうものでは無いらしい。ともかくArduinoで実験して数値をメモして、実装に取り掛かった。傾斜は二桁数字なので、LCDは必要ない。7セグLEDを使って表示すれば安上がりだ。

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下にあるのは防犯装置用に結局買ったフレネルレンズ付の焦電型センサ。単価200円という安さなので4つ買ったがとりあえず使わない。それはともかく、上の配線だ。7セグLEDの配線は面倒くさい。PICは16F1827を使うので足が18本だが、何とか足りたようだ。すわ実験と思ったが、その段階で不具合に気づいた。

1.上記配線にはレギュレーターで3.3Vにしているが、実際の運用であるボタン電池は3V。説明書を見るまでも無く数値が違うのは明らか。やっぱり3V電池を使って数値を確認したい。

2.自転車につけるときに、水平に取り付けられるわけではない。だから取り付けた場所を水平であるかのように補正する機構が必要。半固定抵抗でも良いし、EEPROMに書き込む前提で、ボタンで一発補正とかでも何とかなりそうだ。どちらにせよ足がひとつ余分に必要にある。

7セグ二つで7×2、加速度センサの用の足、半固定抵抗用の足でVDD VSS ちょうど16F1827の足18本と合致。実際には10%を越える坂なんて早々無いから二桁目の7セグは7つ全部が必要であるわけではないのだが。

1,2より結局数値を確認してデバッグする方法が必要ということになる。LCDでデバッグするつもりだが、どうせこれからも使うので基盤に半田付けしてモジュール化したい。が、汎用性を持たせる必要があるので、少し考える必要がある。というわけでとりあえずブレッドボードに配置して実験することにした。

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表示が適当すぎてよくわからない。なにか失敗しているのは明らかだが、とりあえずここまで一日仕事で疲れたので今日は終了。腕が素人なので、この程度のものでもえらく時間がかかりそうだ。

しょぼい初工作、スタンドルーペ、ピンそろった、IC抜き工具購入レビューそして、ライトついてますか?


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ものすごくショボイ工作なんだけど、Pickit3からPICに書き込むときに、配線するのが面倒なので作ってみた。当面F1827しか使わないのでこれでよくて、基盤のスペースは空いているので他のPIC用に作ってもよいだろう。導線の半田付けの仕方を知らずにテキトーにつけたので、すぐにはがれそう。先にメッキしないとだめなのね。続きを読む

防犯装置2 部品が足りない

とりあえず、オペアンプというかアナログ回路の勉強を一通り終えた。知っている人には常識かもしれないが、コンダクタンスの概念をはじめて知った。キルヒホッフの法則のような基本的なものも間違えて覚えており、要は高校物理の段階で駄目だったわけだ。なんとなく半導体の勉強をしてわかったつもりになっていたが、もう少し初歩がわかっていないことに気がついたのは収穫だ。というわけで、防犯装置。

 キャプチャ

ブレッドボードの右の回路が焦電型センサと増幅回路、左側が前回書いた回路の改造版。その二つをつなげた。結果としては出力電圧が足りなかった。又、センサにかからなくても電圧が上がるし、センサにかかったにもかかわらず電圧が下がる。ぼーーっとしていると、電圧が増減し始めてよくわからない。

さらに部品が足りない。抵抗はそれなりにそろっているので二つくらい並列にすれば何とかなったのだが、コンデンサの種類が少なすぎた。さすがに何個も直列にしたり並列にするのが面倒なので適当なものを使った。このあたりも踏まえて、コンデンサの購入および、実際に計算しなおしてみないと駄目なのだろう。又、センサだけでなくフレネルレンズやフィルタがないと実用的に動くものは作れないようなのでこれも購入。

だが、ナピオンを使うとすべてそろっているようだ。要は右側の回路がいらなくなって、フレネルレンズ等も買わなくてよい。便利だが1000円以上する。ブレッドボード右側の回路に限って言えば、コストが3倍以上になるので個数作ろうと思ったら結構利いてくる。そして、勉強にならない。というわけで、このまま自前で増幅することにする。

最近なにかとあって時間が取れなかったが、やっと半歩進めた感じだ。

防犯装置-1 交流に泣く

arduinoで最初に作ろうと思ったのは防犯装置だ。だが、結局挫折したのはその値段とスリープ時の電流の大きさだった。子機は5個とか用意したいので単純な値段だけでもかなり高いが、特にスリープ時はPIC単体の何百倍というもので、電池駆動で作る気が起きない。というわけでPICで0から作ることにした。

必要なものとその実験はとりあえず終えたはずだった・・・

1.無線装置 
ZigBeeワイヤレスモジュール TWE-Lite〈 TOCOS 〉
ZigBeeワイヤレスモジュール TWE-Lite〈 TOCOS 〉 

完成済みだと300円ほど高いので、半完成品を半田付けした。驚くほど間単に無線を飛ばすことが出来る。とりあえず二つ購入して実験済み。親機側で子機に定期的に無線を飛ばして、子機の状態を確認するのと子機の一斉テストが出来るようにしたい。


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PICでLCDはお手上げ(解決編)

症状:
”■”→”_”→”■” というように、カーソルが一つだけ表示され、点滅を繰り返すだけで後は何も表示されない。二行表示モードのはずが、一行だけ表示されているっぽい。


原因:
単に初期設定で、”ANSELB = 0b00000000”が抜けているからだった。

似たような症状の人のヒントになるとうれしいが、残念ながらすごく初歩的な話なので、こいつアホかで終わるかもしれない。

昨日までは、ネットで探してきたソースを元にいろいろやっていたが、今日はデータシートを読みながら色々改変。ビット一つ一つまで確認したが、何が悪いか全然分からない。これはLCDが壊れているのではないか、二つとも同じ症状だから二つとも壊れているのでは、と考えた。順番として、LCDが正常であることが担保できていることが先決だが、二つとも壊れているとは考えがたいので、LCDは正常ということにして作業していた。が、やっぱり真っ先に確認すべきことだったのだろう。 

まずやったのは、arduinoのLCDシールドからLCDを引っぺがして同じ回路につなぐこと。だが、意外に頑強にくっついていて剥がれない。半田を結構吸い取っても、グルーガンか何かでくっつけてあるみたいで剥がれない。そうでなくても半田を剥がすというのは大変だということが分かった。途方にくれていたが、よくよく考えたらLCDをarduinoにつなげば良いわけで、arduino用のLCDを引っぺがしてこちらの回路につなぐ必要は無い。何でこんなことに気がつかないのか我ながら驚きだ。 arduinoでのテストは各一分もあれば終わる。どちらも異常なし。散々悩んで行を削ったりしたが、前述の通り、単に初期設定で、”ANSELB = 0b00000000”が抜けているからだった。アナログ出力する場合だけ設定すると思い込んでいたけど、これって必ず必要なのね。 

何でもそうだが、勘所というものがある。考えなくても原因が直感できることだ。初めての分野ではそれがないので、何処がどう間違っているか五里夢中で途方にくれることになる。この一行だけで丸二日半。尚、パスコンやプルアッププルダウン抵抗、各種ディレイ、ポートを分ける等、前回試したものはすべてなくても動いた。えらいこと遠回りだったが、久しぶりに大きな達成感を感じた。 ちょっとアホだったが。

PICでLCDはお手上げ

秋月で安い16F1827はインサーキットデバッグに対応していない。というわけで何らかの可視化ツールが欲しいので、LCDを購入した。これが全然うまく表示されない。

とりあえず豆腐状態だけは脱却したが、その後から先に進まない。一文字分の入力プロンプト状態の表示になる。以下試したこと

・プルアッププルダウン抵抗
・パスコン
・ Enableの間隔調整
・制御とデータビットとのポートを分ける
・ CCP1SEL=0の付加
・各種ディレイの付加

全然駄目。新しいLCDを購入して試してみても同じ結果なので、LCDが破損しているとは考えにくい。なぜかPICに書き込む時に画面がクエスチョンマークで埋め尽くされるので、キャラクタ自体は表示しているのだろう。一度だけ”ソソソ”というような意味のありそうな表示が出たので何か変化があったのかと思ったが、 PICKITのVDDが変なところに刺さってしまったようで、危険だった。

まるまる二日くらい使っていると思うのだが、何ら進展が無いのでさすがに苦痛になってきた。arduinoだとLCDの実験は5分とかからない。PICで実現する場合、LCDの仕様を知る必要があるのでそういう楽しみはあるのだが、敷居が高すぎる。ネット時代でもこうなのだから、これが無かった時代だったらとっくに投げ出しているだろう。

うまく行ったら追記するつもり。

白光FX600



もう少し良い半田ごてが欲しかったので、買ったのだが・・・・・・・・・・・・・・買ってまさに発送中に、amazonタイムセールを覗くと600円も安く売っている!すごく悔しい。 いやまぁ、それだけが言いたかったんだけどね。

電子工作は理論本を借りてきて勉強中。こんなもん簡単だろうと思ったけど、ちゃんと数式やデータを計算して理解するのは思った以上に厄介だ。言いたいことはだいたい分かるのだが、それでは後でモノにならないし。 電子工作、こういう勉強系嫌いではないので自分に合っているかもしれない。

PIC敷居高すぎ

Lチカに丸一日かかった。何が悪いのか分からないので試行錯誤していて、結局ウォッチドックタイマがONになっていて、こいつのせいで先に進まなかったようだ。さらっとウォッチドックタイマとか書いたが、チップごとのコンフィグレーションビットの説明にたどり着くのに時間がかかったし、ウォッチドックタイマが悪いことに気付くにはさらに時間がかかった。チップは秋月でPIC16F1827が安いので使っているが、インサーキットデバッグに対応していないことを知らずに、コンフィグレーションビットを色々組み合わせていて、これも数時間。arduinoの偉大さが分かった。PICをゼロからはじめるのは結構大変だ。未だに普通のデバッガの挙動がおかしくてよくわからない。

又、arduinoと違いPICに対する知識も必要で、とりあえず1827のデータシートを見ると、英語の上400ページある。英語であること自体は仕方がないとしても、よく理解できていなくて、わけのわからないことを英語で読むのはつらい。 仕方がないので、他のピン数が似ているチップの日本語版データシートを読んで、1827の英語データシートとつき合わせて読んでいるが、これは正解だったかもしれない。

PICに限らず、結局いろいろ回路を組んでみたが、ところどころテスタで計っても予想通りの結果になっていない(特にトランジスタとかコンデンサまわり)ので、電子工作の理論本を買ってきたり、抵抗を完全に見分けられるようにしたりいろいろ勉強している。というように、どっぷり漬かりこんでいる。arduinoやその他本、工具、電子部品を含めると既に6万円くらい使っているのだが、これは意外と金のかかる趣味で、ここまで金をかけた以上投げ出せないと状況になっている。多分上達すればもっと面白くなるのだろうが、プラモデルも数万円使ったのに数ヶ月で飽きたから、これもどうなるか不明だ。

PIC VS AVR まるで昔のWin VS Mac~arduinoの先にあるもの。

秋月で主にセンサー類を買って、arduinoで色々試してみた。飽きた。思うにarduinoは作りたいものが分かっている人がプロトタイプを作るとしたら良い環境だろう。僕のように、何かよくわからないけど、とにかく工作を楽しみたいという向きには、合わないと思う。工作感が無さ過ぎるからだ。又、何かしようと思うとarduino数台必要となり、金がかかりすぎる。それでもarduinoは僕にとって必要な通過点だった。コレがなかったら、電子工作を漠然と近寄りがたいものと思い込んだままだったろう。敷居が大いに下がった。

arduinoを使わないとすると、当然マイコンを自前で触る必要があるわけだが、ググるとPICとAVRの二種類に分かれているようだ。PIC党は「悪いところもあるけど、普及してるしまぁいいか」でありAVR党は「PICのこことここが良くないから、PICからはじめるべきではない」という感じだ。1995年当時のWinとMacの関係に似ているように思える。もちろんAVRがMacだ。とはいえ、人間そういう説明を聞いてしまうとより良いものに走る生き物、AVRからはじめようと思った。だがしかし、先日ある出来事があってAVRではなくPICから始めることにした。そのある出来事とは・・・

amazonを見れば、AVR本は少ないといっても何冊かあるわけだ。だから目星をつけて本屋に言ったのに、「AVR」と書いてある書籍が一冊も無い。いや、もしもそこらの町の本屋でないのなら責められるのは僕なのだが、上前津の三洋堂になかったので唖然とした。上前津の三洋堂といえば技術書が多いことで知られている。そこに無いのだ。鬱陶しいアニソンがかかっていたので、そういう地位では無くなったのかと勘ぐったが、PICの本は大量にあるし、電子工作の本も豊富なのだ。AVRだけが無い。無いということはそれを求める人が少ないということだ。思い出した、1995年あたりのMacも在庫が無いことがちょくちょくあった。どんなにマニアが良いといっても、結局需要がないのでモノが少ないのだ。ホント昔のMacにそっくり。結局PIC本を買って帰った。

arduinoは趣味になるか?

Prototyping Lab ―「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ (Make:PROJECTS) [大型本]をざっと読んで、いろいろなことが手軽に出来ることに感動した。当然の流れとしてamazonで半田ごてやら周辺の機器等をカートに入れて、秋月電子のほうが安いものや各種抵抗を秋月電子でカートに入れて、注文しようと思って我に返った。半田ごてもどうせ買うならと高めなものを選んだので、色々総額で20,000円近くになっていた。そこで嫌なことを思い出したのだ。数年前プラモデルに凝って、エアブラシやらテクニック本やらいろいろなものを買い揃えて数万出費したのだが、結局ウォーターラインシリーズを10個も作らないうちに飽きてやめてしまった。もしかしたら今回も同じことになるのではないだろうか?というわけで、とりあえず半田ごて等の機器は買わないことにした。Prototyping Labを試せるだけの部品を買って色々試して、まだやりたければその後半田ごて等を購入すれば良い。

作りたいものはあったのだが現状ではソフトウェアだけでなんとかなってしまうものが多い。わざわざarduinoをかませることも可能なのだが、そういう無駄なことには多分感動しないというより嫌い。又、arduinoが必ず必要なものもあるのだが、そういうものはプロダクトを買ったほうが安くてきれい。いわゆる車輪の再発明だが、当面はそれに甘んじるしかない。 ただし、性格上そんなものでは趣味として続かないと思うので、世間に売っていない自分が本当に欲しいものというものが見つからないと多分飽きてしまうだろう。GPSやら超音波を駆使した自転車グッズやら防犯ものあたりから考えていくか。 
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