2017年07月31日

Analog Discoveryを買ってみた

analogdiscovery.jpg

このところシンセサイザーの話ばかり書いていますが、おかげで「(デジタルでない)電子回路」に30年ぶりくらいに興味がわいてきました。
アナログの電子回路については私はまったくの素人なのですが、やはり波形が見えたほうが学習しやすいだろう・・・というわけで、オシロスコープが欲しくなってきます。
先日作ったポケットオシロも意外と便利なのですが、波形が見えるともう少し詳しく調べたいという欲も出てきます。
巷で人気のRIGOL DS1054Zを調べたり、オークションの古いアナログオシロスコープも見たりしましたが、結局「Analog Discovery」(2じゃない方)を入手しました。
他に、BNCコネクタ拡張ボードプローブも入手しました。

Analog Discoveryは高速なFPGAにADコンバータ、DAコンバータを組み合わせた、PCにUSB接続するモジュールです。
WaveForms 2015」というソフトウェアと組み合わせることで、オシロスコープ、ロジックアナライザ、アナログ信号発生器、デジタル信号パターン生成器になります。
内蔵メモリや信号線の本数で制約はありますが、これらの機能は同時に使用することができます。
また、オシロスコープとしての帯域は5MHzとなっていますが、これは減衰が0.5dbという条件の場合で、この帯域だとほぼ正確な波形が観測できることになります。
オシロスコープの一般的な性能指標である3dbの減衰なら20MHzくらいいけるようです。

早速、内蔵のウエーブジェネレータで矩形波を発生させ、プローブを校正しました。
入手したプローブの説明書にあるとおり、1KHzの信号を10x側で観測してトリマコンデンサで矩形波になるように調整します。
WaveForms 2015もよく出来ていて、安定していますし十分高速です。
こういうものを手にすると、いろいろ測定してみたくなってしまいます。
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2017年05月14日

MachiKania type Zを組み立てた

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PIC32を使った、BASICコンパイラが動いてビデオと音声出力までソフトウェアでやってしまうシステム「MachiKania type Z」を組み立ててみました。
以前Maker Faire Tokyoで見かけて、通販でパーツキットを購入したまま、積読ならぬ積みボードになっていたものです。

組み立て途中の写真です。
完成まで、トータルでは2時間ほどかかりました。

machika1.jpg


付属のタクトスイッチは位置合わせ用のプラスチックのポッチがついていますが、基板には対応する穴が開いてないので、ニッパでこのポッチは切断しました。

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ブートローダ書き込み済みのPIC32MX170F256Bが付属していますので、MicroSDカードにファームウェアをコピーしてセットすれば完成です。

ほぼCPUだけでNTSCカラー信号まで含めて全部できてしまうのはすごいですね。
かつて、PIC16F84だけで作るブロック崩し(白黒ビデオ出力)というのがありましたが、その超進化版という感じです。

PIC32はCPUコアはMIPSで、性能的には初代PlayStationに搭載されていたR3000相当のようです。
プログラム領域が256KB、RAMが64KB内蔵されています。
クロックはMachiKaniaでは約57MHzで、初代PS(33MHz)の2倍近いスピードです。
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2017年05月07日

オシロスコープキット JYE Tech DSO150

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5月の連休は体調を崩して後半寝ていたのですが、そんな中、最近秋月電子などでも扱うようになったJYE Techのオシロスコープキットを組み立ててみました。

DSO Shell (DSO150オシロスコープキット): 組立キット 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

ちなみに購入は秋月ではなくAmazonでしたが、国内なら3500円、中国からなら2500円くらいで買えるようです。
電源は9VセンタープラスのACアダプタが必要です。
私は手持ちの楽器用のアダプタを使いましたが、購入する場合はプラグが外径が5.5mm、内径が2.1mmの汎用サイズでセンタープラスのものにしてください。

組み立ては、面実装部品は取り付け済みなので、細かすぎるということは無いのですが、抵抗などは結構数が多く、ちょっと手間取りました。

しかし最大の落とし穴はロータリーエンコーダーで、まんまと基板を裏返しで使ってしまい、取り外すのに大変苦労しました。

帯域はせいぜい100KHz程度まで、ということですがオーディオ系の波形を見るには便利そうです。
アナログシンセサイザーの波形を観察してみましたが、なかなか楽しめます。
3500円にしては、いいオモチャかなあと思いました。


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2017年04月15日

Gizmodoにpicovadersが・・・

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Arduboyのバイプロダクト?な「TetrisR MicroCard」がGIZMODOに紹介されていました。

Playing Tetris on a Business Card Is Everything I Hoped It Would Be

この記事に比較用にArduboyも登場していますが、その画面に映っているのは!
picovadersに違いありません。
メジャー誌デビューですね(チョイ役だけど)。

2017/4/28追記:
記事の日本語訳も出ていました。

名刺サイズのゲーム機「Tetris MicroCard」レビュー:ミニ薄でもテトリスの没入体験を|ギズモード・ジャパン
posted by boochow at 12:26| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2017年02月26日

koshianでLチカを試してみた

koshian.jpg

Bluetooth Low Energyの通信を簡単に試すことができる「koshian」というボードがあります。
これは、ユカイ工学の「konashi」という同じくBLEのボードの互換品(一部非互換あり)です。

本家であるkonashiが注目を集めていたのは、ESP8266が流行るよりも前で、2013年ごろからです。
konashiというより、BLE自体が注目を集めていた時期でもあります。

スマホ連携ガジェットを作ろう! - 第2回 konashiとは何か?スマホの入出力を無線で拡張:ITpro

その後、konashiはkoshianを取り込んで、現在はkonashiはkoshianボードを使う形態に変わっているようです。

konashi(こなし)メジャーアップデート「konashi2.0 」を発表 | ユカイ工学

この「koshian」ボードですが、もともと980円と安価な上に、一時期、販売元のMPressionがキャンペーン(確かオンラインストアに会員登録すると無料でもらえた)をしていたこともあり、私の手元には3枚もありました。

使わずにしまってあったのですが、BLEの勉強がてら、試しに使ってみることにしました。

まずはLチカから、ですが、これはMPressionのサイトにチュートリアルがあります。

ハードウェアのHello World !? koshianつかって『まずはLチカ 』 | マクニカオンラインストア

このチュートリアルでkoshianにつないだLEDをiPhoneやiPadから点滅させることはできるのですが、BLEを使っているのかkoshian.jsというアプリ(のAPI)を使っているのか、ちょっと判然としないところはあります。
JavaScriptでプログラムが書けて、敷居が低くていいのですが、逆に組み込みシステムをある程度知っている人にとっては、隔靴掻痒という感じがあると思います。

実際には、このチュートリアルで動いているシステムの全体像は下の図のようになっています。

koshian-arch.jpg


ボード側では、I/Oピン等を制御するAPIをBLEで公開するファームウェアが動作しており、iPhone/iPad側ではこのファームウェアのAPIをJavaScriptから叩く機能を持つアプリを動作させています。
このアプリによって、ユーザのJavaScriptプログラムは、koshianのファームウェアへの命令に変換されているわけです。

Lチカ程度であれば、わざわざJavaScriptを叩かなくても、ボードのAPIを直接叩けば良さそうです。
ただ、このAPIはBLEの規定に則ってGATT(Generic Attributes)というフォーマットで提供されています。
GATTの部分を隠蔽して、ボードのI/Oに直接アクセスできるアプリとして、ユカイ工学の「Inspector」があります。

konashi inspectorを App Store で

konashi inspector - Google Play の Android アプリ

このアプリを使えば、プラグラムを書かずにI/Oの値を直接設定できます。
その代わり、たとえば0.5秒おきにオン・オフする、といったことはできません。

GATTを直接叩きたければ、Mac用の無料ツールで「LightBlue」というものがあります。
私のMacbook AirはLate2010モデルなのでBLE非対応なのですが、バッファローのUSB BLEドングル「BSBT4D09BK」を挿したら、特にドライバ等を導入しなくてもBLE対応になりました。

LightBlue を Mac App Store で

GATT自体は、それほど難しいものではありません。
デバイスが提供する「サービス」の下に、複数の「characteristic」があり、characteristicの値を読み書きすることでデバイスの動作を制御します。
たとえばkonashiなら、I/Oを制御するという「サービス」の下に、I/Oピンが入力か出力かを設定する「characteristic」や、出力ピンならHighなのかLowなのかを設定する「characteristic」があります。
characteristicが、制御レジスタみたいなイメージです。

以前紹介したPythonistaでも、このあたりの制御ができるはずなのですが、ちょっと試したところではまだkoshianを制御するところまでは至りませんでした。


さて、ページの冒頭に載せた写真は、100円ショップ・ダイソーで購入したLEDランプに、koshianと赤・緑の2つのLEDを仕込んだものです。
ランプは2つ入りで100円、1つ50円です。

daiso.jpg


底面にスライドスイッチがあります。電池はCR2032です。

daiso2.jpg


ケースははめ込んであるだけなので、細いドライバなどでこじれば外れます。
中身は白色LED。LEDのピンの一方はスライドスイッチに直付けされています。
もう一方のピンは、ケースを突き抜けたところで曲げられて、電池と接触する電極として使われています。

daiso3.jpg


スイッチは活かして、ピンヘッダをつけたkoshianに赤と緑のLEDを直付けしたものを組み込みました。
PIO4に赤、PIO5に緑のLEDを接続しています。
LEDはどちらも高輝度タイプです。抵抗はつけていません。
また、LEDには光拡散用のキャップをかぶせています。
このへんのパーツは秋月電子で買ったものです。
daiso4.jpg


元通りケースをかぶせるとこんな感じです。
BLEリモコンで2色オンオフができるLEDランプができました。
daiso5.jpg


さて、そんなkoshianですが、今はボード単体では若干入手難のようです。
マクニカのオンラインストアでも販売されていないようです。
また、このボードの心臓部はBroadcom社のBCM20737Sというチップだったのですが、BroadcomのIoTデバイス事業は既にCypress社に売却されています。
Cypress社では、BCM20737SをCYW20737Sという型番で出していますので、ディスコンというわけではなさそうです。

BLEではNordic社のnRFシリーズがメジャーになってきており、このチップを使ったkonashiと似た感じのモジュールがBraveridge社から販売されています。

BVMCN5103-CEAA-BK | Braveridge

まあこちらは20個セットですし、ホビイスト向けではなさそうですが。
ラベル:Bluetooth
posted by boochow at 15:23| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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