A's LabⅡ

アスラボと読みます。ロボトレースやマイクロマウスの大会に向けて、機体の構造設計・回路設計・基板設計・プログラミングを中心に行っています。趣味のパワーエレクトロニクス系では、テスラコイルやコイルガンなどを製作・評価・改善を繰り返しています。興味を持って頂ければ幸いです。アドバイスや感想などございましたらコメント欄にお願いします。

July 2014

switch ( natuyasumi )   default:ʅ(◔౪◔ ) ʃ  break;

・・・・・は?

natsuyasumi? なにそれスペシャルファンクションレジスタの初期化項目? 


void init ( void );
void main ( void )
{
int mode = 0, prcs = 0,  natsuyasumi = 0

while(1)
switch ( mode ) 
case 0:
if ( prcs = 0) {
natsuyasumi = ʅ(◔౪◔ ) ʃ
mode++;
}
break;
case 1:
if ( 1 == 1 ) {
printf("夏休みなんてねぇーからwww");
mode = 0;
}
break;
case 2
if ( natuyasumi = 1) {
printf("ლ( ❛ ◡ ❛ ლ)");
}
break;
default:
printf("(´・ω・`)");
break;
}
}
}

ほんとこんな現状なわけですよ。

case 1でmodeが0になった時点でcase 2まで行ってもくれない状態。行ったとしても1じゃないから実行されないんだよな。ヤレヤレ

どうして夏休みがないのか。
・WRO
・ものづくりコンテスト_電子回路組立部門
・日本学生科学賞
・大学に向けての色々
・文化祭でステージ発表

この5つがあるからだよ!
朝9時に学校に向かって夜の8時過ぎに家に帰ってくる。
これ平日よりもハードだからな・・・?w

家に帰ったらゆっくり過ごせるとかそんなことはない。今は学校でやるのはWROがメイン。パソコンでプログラム組んで只管ロボットに命令を与えてく。それを一日中。ものづくりコンテストの時間が取れないんだ。かといってどちらかだけ先に頑張ればいいということでもない。大会が偶然同じ日になってしまったのだ。WROはメンバー3人いるから任せられるんだけど、プログラム関係は一切できないとのことで何方も俺が頑張ってる状況。本番は俺は参加できないから光センサーの閾値とかの調整箇所だけ覚えてもらって会場に合わせるようにしてもらう。

ものづくりコンテストに関しては情報科の先生所に習いに行ってやっとマイコンで7segとかDCモータ、ステッピングモータなんかの制御ができるようになってきた。こちらの当日やることはマイコンの入力回路の配線図、設計、ユニバーサル基板にはんだ付けを行い、制御プログラムを標準のライブラリ以外参照せずにカタカタとプログラムを書いていかないといけない。それで点数化して順位を競う。福井県大会くらいは勝ち進みたいな。情報科の人たちが手怖くてもしかしたらってこともあるけどここまで書けるようになったから無駄なことではなかった。そう。これでいいんだ。

今日の部活の帰りにふと思ったけど、一日中部室でロボット弄って家帰ってもディスプレイに囲まれて作業する今の状態って、小学生くらいの時に夢見てたものが現実になっているのかもしれない。だが現実には期限や思い道理に行かないことが殆どでとてもこの状況を望んでいたわけではないけど形的には叶ってるなって。
BtujB5wCYAEXpNM

まあ、こういう忙しいの意外と好きだけどね。

オシロスコープの隠しコマンドでゲームをしよう(Agilent 54624A)

こんにちは。物事に追われる日々が続いているHaidoです。

今回はオシロスコープのコマンドについて説明していきます。なお、動作確認はAgilent 54624Aでしか行っていないので予めご了承ください。

それでは早速見ていきましょう。
まずはこれ。
BsuAxflCIAAA4_s
隠しコマンドを実行した時の写真です。実は物理演算かかってるんですよwwなかなか面白い動きします。

【実行法】
Utility→画面の右から2番目のボタンを数回連打

こちら動画です。
 


お次はこれ。
BswR6CkCUAADfsP

んん?

BswRZUxCYAEt-_0
こちらのコマンドは弾幕シューティングゲームです。

【実行法】
Save/Recall→画面のSave→画面のNew File→光ったノブを回して"ROCK_ON"と入力→ゲームデータのLoading

これの動画です。


bandicam 2014-07-18 00-06-15-752
ほんとな

オシロのコマンドで時計やテトリスはよく見ますが文字が崩れ落ちるシミュレーションや弾幕シューティングゲームが出来るオシロは中々見ないですね。そもそもそんな機能が必要なのかという疑問が沸いてきます。

これはYouTubeでオシロの型番入れてみたら偶然見つけたコマンドなので、多分まだ隠れコマンドは存在すると思いますが、ボタンの同時押しというコマンドならまだしも文字入力してまでの コマンドなので自力で見つけるのは中々難しいと思います。時間設定する場所あるのに時刻の表示部分が一切ないのはちょっと臭いますね。アナログ時計が表示されるコマンドありそうだな・・・

【おまけ】
やたらと伸びたツイート
bandicam 2014-07-19 18-36-31-484
bandicam 2014-07-19 18-35-39-518
まだ伸びてるみたいなのでもしかしたら100RTいくかもしれません。 

Agilent 54624A 4ch 100MHz オシロスコープが届いた!

無事、某国立大学から推薦を頂きホッとしているHaidoです。

7月17日12時ごろに前回言っていたオシロスコープが届きました。
早速開封
BstzoL5CAAAECi2
率直な感想、普通に綺麗じゃんw
なかなか良さそうな外見。側面も目立った傷も汚れも変色もなく、中古の中でもかなり状態のいいものです。なんかこんなにいい状態なのに思いっきり値下げしてもらうの申し訳ないレベルです。そういえばつまみは記述の通り折れてました。これだけですね。

Bstzz8UCcAAYPRt
まず最初に電源を投入したときに驚いた。日本語じゃんwww
漢字もひらがなも違和感なく表示されている・・・
どうやらヘルプ的な画面は日本語表記のようです。
DSCN9067
言語設定で11ヶ国から選択できます。

Bst4vgtCEAMuNSL
aitendoのプローブを繋いでProbe Comp端子に繋いでみました。結構いびつな波形をしてますね。プローブのキャリブレーションを行います。
DSCN9070
プローブのBNCコネクタがついている側に小さな穴があり、そこにドライバーで回せそうな部分があるかと思います。それを回して波形を整えます。
DSCN9077
こんな感じになればOKです。

BsuEApmCcAAraCC
4chすべてのキャリブレーションが終わり、全チャンネル同時に表示させてみました。このオシロは優秀なので、一々つまみを回して電圧や場所、幅などを調整しなくても、Auto-Scaleというボタンを押すだけでこの状態まで持っていけます。3ch・2ch・1chしか繋いでいない状態でAuto-Scaleを押しても最適な表示に持って行ってくれます。最高ですね。作業時間の短縮になります。右上が赤く光ってますが、これはRun-Stopボタンでこれを押すことにより波形がストレージされます。この状態でプローブを外しても波形は変わりません。ストレージ状態から波形の拡大・縮小も行えて中々面白いです。

Bst_46ECcAE9uBH
中古動作品とのことでしたが、セルフテストまではしてないとのことなのでちょっと不安だったのですが合格でした。一安心です。これも日本語なんですよねw英語版ではPassと表示されます。

DSCN9082
校正は10年前のようです。ヤフオクで出回ってる中ではいい方なんじゃないですかね?

DSCN9083

DSCN9084
自分でも校正しようと思ったら出来るそうですが高精度なファンクションジェネレータなどを持ってないのでできません。持ってても自分ではやらないと思いますけどねw

BsuM24ICYAI8AoQ
待機画面に自分の名前を泳がせたりもしました。

一通り遊んだので自分の部屋に持って行きたい・・・
DSCN9045
場所がない!

DSCN9058
取り敢えずこの辺空けました。

BsvD-fOCAAA6LcT
置けた置けたw
結構場所取りますね。横1m50cmの天板(作業台)選んで正解でした。

それとせっかくなので簡易なファンクションジェネレータも買いました。
BsvG7WaCQAAZahB
秋月にも売ってるものです。Twitterに投稿したら皆から「秋月のか」と言われましたが、これはヤフオクなんですよね。キット価格で3680円でした。Amazonとかでファンクションジェネレータと検索すると普通に数万円して手が届きませんね。任意波形発生器なんかは数十万します。今の私にはこのファンクションジェネレータで十分です。

パパッと組み立てて完成。
BsvfTnXCcAAspN_
とても綺麗です。蛍光灯やスピーカーなどが映りこんでますね。別途15V電源を購入して接続すると起動します。安価ながらも色んな機能が機能がついています。

電源入れてみて気に入ったのがLCD液晶のバックライト。とても綺麗。あ、どうでもよかったね
Bsvi4G7CYAA726g

BsvhNeBCIAA16ez
しっかり表示されてます。それにしてもアクリルが綺麗すぎる

Bsvhq-zCIAA0nc1
おお!綺麗な正弦波でてる!

BsvkhLBCEAAm_HP
ちょっと意地悪して648Hzというめちゃくちゃ微妙な値にセットして動作確認を行ってみました。オシロの画面の左下に周波数が表示されてますが、バッチリ648Hzと表示されています。お互いの精度が見受けられます。
これの動画です。


最後の方はオシロを弄ってるだけなので飛ばしてもらって結構です。

中々高機能なことが見て取れるかと思います。実際にはこれにサーボモーターを動かす信号を送る機能もおまけでついていてその動画もあるので興味のある人は調べてみてください。 しかしやっぱり高周波になると波形はボロボロになりました。正弦波は200kHzまで、その他の波形は20kHzまでとなってますが、何故かストッパーがありませんwこれの動画は後ほどここに追加するのでお待ちください。ほんとに原型のない波形を表示しだすから面白いw

Agilent 54624A 4ch 100MHz オシロスコープ買いました。

7月12日。私の誕生日です。愈々18歳になりました。今年の親からの誕生日プレゼントはコンタクトレンズでした。体育の時間や海行った時とかにメガネ外すと前が見えなくなるのを何とかしないといけないということで。因みに裸眼では0.1もありません。目が悪くなった原因は小学生の時にWarRockというFPSゲームにハマってしまったことですかね。今のパソコンではインストールしないと決めています。

【初注意】この先の記事はかなりの偏見が含まれています。それでもいいという方はお進みください。

本題です。親以外からも色んな人から誕生日プレゼントとしてお金を貰えたので、ヤフオクの中では高価なクラス(?)の2万円台のオシロスコープを購入しました。普通ヤフオクでは7千円くらいでいい感じのアナログオシロが買えるのですが、やっぱり2chでは足りない...100MHzくらい欲しい...デジタルストレージや周波数表示などの機能も欲しい...かと言ってアナログ的な輝度可変的な表示も捨てがたい...などと言ったことを全て叶えてくれるオシロがありました。しかも2万円台で。

それがAgilentの54624Aでした。
bandicam 2014-07-12 23-46-20-957

勿論まだまだいいオシロもありますが、私には不相応なレベルのオシロになってしまうのでこの辺りがちょうどいいと思います。 これ以上の物よりは、これとテスラにバリバリ使える壊してもいいレベルのアナログオシロを買うのがいいかなと思います。あくまで個人的な意見ですが。

ヤフオクでオシロを落とす時、大体本体だけの出品でプローブは付属しないのが殆どです。なので別のところで購入しないといけません。オシロがヤフオクなのでプローブも同じヤフオクで買った方が楽だと思い検索してみると結構出てきますが信用性が低いのが欠点ですね。私は価格的にも信頼性的にも良さげなaitendoで注文することにしました。なんと100MHzのプローブ2本で950円です。54624Aは4chなので2セット買いました。それでも1900円。プローブとしてはかなり安いです。それだけ買うならaitendoで買うのが一番だったのですが、やっぱりせっかく通販するなら送料は一定なので色々買いたくなりますよね。それで欲しいものカートに入れていったら6305円に・・・更に消費税の8%に送料504円と代引き手数料として300円がプラス・・・うぁあ7599円かよwww
まあ、孰れ買おうと思ってたものなのでいいのですが。
それと、aitendoで注文するなら特価商品の確認をお忘れなく。通常価格数百円する商品が10円になってたり2Wの抵抗100本が39円だったりetc...
そんな特価商品を買い漁った結果の値段って感じですかね。特価商品は大抵御一人様2点までと書かれているのでそれを守らないと通常価格でのお買い上げとなってしまうのでそちらも注意が必要です。aitendoでは色々なお勧め商品がありますが話が脱線してしまうので今回は省略します。希望があればコメント欄にでも言ってくれればその記事も書こうと思います。

え?もう脱線してる?54624Aの話でしたね。まずは性能の詳細を見ていきましょう。
【商品説明】
・ 基本性能 + α をもったデジタル オシロ
  帯域 100MHz 4ch入力  さまざまな拡張機能
  シングルショット時 Max 200MSa/s (分解能 5nsec)
  繰り返しサンプル時 (分解能 25pSec)
・ 小型、軽量、直感的に扱いやすい操作性
  デスクトップでの実験用に最適です。
・ MegaZoom機能 (常時動作ON)
  chあたり2Mサンプルのデータを取込み、自由にZoom/Pan
・ アナログに近い表示
  32階調の輝度変調によるグレースケール表示
・ 拡張機能
  拡張トリガ、周波数解析(FFT) FD画面/設定セーブ
  FD経由で画面コピーをファイルとしてPCに取り込み可能

【仕様】 
垂直軸 帯域 100 MHz 4ch
  CH1~CH4 1mV/div~5V/div 1MΩ 14pF
 時間軸 5ns ~ 5s/div + 遅延掃引
 デジタイザー 8bit 200MSa/s
  2Mサンプル/ch (2CH 測定時 4Mサンプル/ch)
  繰り返しサンプル時 分解能 25ps (5ns/divでも十分な分解能)
 MegaZoom(tm)機能
  取り込み後、波形のZoom、Panが可能
 トリガー Auto,AutoLevel,Normal,Single
  エッジ、パターン、パルス幅、CAN、継続
  I2C、シーケンス、SPI、TV、USB
 FFTによる周波数分析
  2048ポイント Rectangle/Flattop/Hanning
 自動セットアップ、自動計測機能、カーソル測定
 ロールモード表示、XY表示 RS232Cリモート機能
 フロッピーディスク 画面/設定 Save機能 

FDなんて今の時代デスクトップ型PCにもついてないぞ・・・そういえば使ってないPCにはFDポートがあった気がしますが画面のスクショ如きに一々起動させれられませんね。研究レポートの提出などには画面コピー機能使おうと思います。余程の事がない限り画面をデジカメで撮るだけで十分な感じあります。ストレージ機能もありますし。
他はいい感じですね。

あと物理的な破損があって、赤枠のつまみが折れて無くなってしまったそうです。不便だが回せないと事はいとのことなので別にいいんじゃないですかね。そんなにしょっちゅう回すところではなさそうですし。
bandicam 2014-07-14 02-39-23-136
bandicam 2014-07-14 02-31-56-682
届くのが楽しみです

個人レベルの自作プリント基板の製作

やっと期末テストが終わり落ち着いているHaidoです。手ごたえは中々いい感じでテストの返却が楽しみです。
久々の更新と言うことで色々書いたら文字だらけの記事になってしまったので要らない部分は飛ばしてもらって結構です。

さて、更新空いてしまいました。と言うのも、まだネットには書けない研究をしてるからでして、 決してテスラに飽きてしまったとかではないんです。ネットに書けないというのは某研究発表のテーマとして「テスラコイルを利用した○○」について研究します。詳しいことが何一つ言えませんがご了承ください。今後はこっちをメインでやっていくので、更新が減ると思いますが書けることは書くので引き続きよろしくお願いします。

さて本題です。 
今回から自作のプリント基板の製作環境が整いつつあります。と言っても私がするのは基板CADで部品を配置して 配線する作業だけなのですが。そのデータを数ヶ月前オフ会した雑学追究室のK氏に送り、レーザープリンターで印刷し、その印刷した紙を生基板に押し当てアイロンがけをして生基板にパターンを移したら腐食液に投下し余分な銅箔を取り除きます。その工程は家に作業環境がないことを言い訳にK氏にお願いすることにしました。

肝心のお値段ですが、100×150で800円とのこと。精度は最小0.05mmまでと個人レベルではいい感じ。プロの業者に発注すると本当に高いです。仮にP板.comという業者にK氏と同じサイズで見積もりしてもらいました。その結果・・・・

なんと28倍の値段!!

基板でこれはおかしくないか・・・・
これは1枚の値段だからこんな感じになってますが、10枚頼んだら10倍になるとかではなく、複数枚購入でどんどん数量割引されていきます。それもそうですね。素人の希望で一々試作基板をプロが作っているのでは手間がかかり過ぎる。だから1枚とかでは発注し辛くなる値段に設定しているのかもしれません。
まぁ表面の印刷とかレジスタもされてるし加工精度もいいから全部が全部K氏よりいいとは言えないんだけども。

それにしても高い。個人では到底プロに外注できそうにないことが分かった。
 
でもいつかプロに外注出来たらなと調べていくと、中国の基板メーカーPCBCARTという業者が激安とのこと。まぁ元が2万とかなんで期待はしてませんが。 (H27.1.25追記:Elecrowがどうやら最安のようです。)

他人のブログを見漁ると大体の相場が見えてきます。特にこちらの方のブログが分かりやすいです。実際に見積もってみて数量との関係なども調べています。

それでもまだ高いので色々調べてみると、wataさんが基板を外注していたときに使用していた業者の方が安いことが判明。FusionPCBというところです。wataさんのSSTC基板が一枚350円でできたとのこと。(10枚購入時の値段)
私も孰れ基板をプロに外注できるような基板設計できるようになりたいですね。 

話が逸れましたが今回はK氏に外注です。個人で使う分だけ欲しいので助かります。今回使用した基板CADはEagleというソフトです。PCBE派やKiCad派の人など様々ですが、Eagleの方がデザイン性と直感的操作性が優れているようなのでそちらを使います。

Eagleの特筆すべき点は自動配線機能がついていることです(KiCadにも付いています)。回路図を書いてボードに好きなように部品を配置して自動配線をクリックするだけで配線が完成します。設定が色々あるのでそれらを弄ると思い道理の配線に近くすることができます。手動の配線でも、アシスト機能がついているのでICの端子をクリックしたらどこの端子に接続すればいいかが一目でわかります。万が一変なところを繋げようとした場合には配線できなくなっています。好きなようにかっこよく配線を書いていくだけなので楽ですね。

最初は部品選びで萎えると思います。慣れてくるとどこにどの部品があるかとかが分かってくるのでスムーズに基板設計できるんですけどね。ある程度自分が使う部品分かってきたら必要な分だけ部品を表示させる設定に変更すればいいかもしれませんね。私はまだ全部品表示にしているので少し時間が掛かってます。

そして完成したのがこちら。
画像をクリックすると拡大します。

1、バーストモード付きインタラプタ
bandicam 2014-07-13 13-22-18-725

スティーブ氏のNE555を3つ使うかなり有名な回路です。ポン酢氏が基板の小型化のために頑張ってくれました。ICは表面実装部品を使うので更に小型化されています。


2、D-FF付きSSTC制御基板 ※未完成

公開中止

こちらもスティーブ氏の回路ですが過電流保護の部品は要らないので省いてあります。トリオテスラにはこの基板を使うことにします。このレベルのものを流石に3枚も同じ基板を手配線するのは骨が折れますからね。


3、GDT,フルブリッジ回路

公開中止

これを上の制御基板に繋げて信号を受け取り、FET4つを制御してテスラの1次コイルに電流を流してやります。


4、One Board SSTC

公開中止

一枚の基板でできるSSTCです。スイッチング素子1つでとても簡略化されています。この基板一枚に演算回路とFB回路とインタラプタ(D比50%固定だが周波数は可変可能)と共振コンデンサに電源回路、スイッチング素子にスナバまで超簡易だけど詰め込んであります。1つ心残りなのがACラインフィルタがないことですね。それは外付けと言うことになりそうです。ラインフィルタ基板も一緒にしてしまおうかと現在検討中ですが。もしかしたらラインフィルタは別基板になるかもしれません。それだとこのネーミングが通用しなくなってしまいますが、その方が使い勝手がいいのです。悩みどころですね。テスラコイル欲しいという人にミニテスラ上げます。(注意:現実で会える方限定にさせていただきます)

Br3LdbTCQAEjGhs

この回路は完全に思い付きで作った回路なのでいきなりプリント基板化も気が引けるので、適当にユニバーサル基板で試作品作ってみました。K氏はいきなりプリント基板化しながら修正していくそうです。羨ましいですね。


5、昇圧チョッパ

公開中止

こちらはponz氏の希望で製作したものです。低エネレールガン勢には昇圧チョッパで十分なようです。私もこの回路でコイルガンやレールガン作ろうと思います。


6、充電停止回路

公開中止

これはさっきの昇圧チョッパに挿して使用します。この回路を昇圧チョッパに挿せば可変抵抗で好きな電圧で勝手に充電を停止してくれます。これで高圧安定化電源作れそうですね。充電停止要らない時は抜いとけばいいという素晴らしい設計。

以上、これのEagleデータをK氏に送り基板を焼いていただこうと思います。完成が楽しみですね。(追記:K氏にお願いをしてから1ヶ月以上経つのに進捗0なので諦めて自作することにします。)
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