中華デジタルオシロスコープの付き合い方

最近では、アマゾンでも普通に販売している中華デジタルオシロスコープです。デファクトとも言えるテクトロなどと同様なUIでとても安価で十分な機能を持っていると判断されて勤務先の高専でも活用されている。10年くらい前から安いオシロスコープとして秋月電子などで取り扱ってきたがSTN液晶だったり、TFT液晶に変ったり進化をしていたのを見ていた。4年前に産業技術高専で非常勤講師を始めたときにはPDS5022がTFTタイプとSTNタイプとが入り混じっている環境だった。

学生実験でオシロスコープを学ぶというのは高専では必修いや必須だろう。学生時代に岩通のSS5302の退役品を先生方が企業や大学から収集してきてくれたものを使い込んでアナログオシロで勉強した。起きた事象を子細に確認する遅延掃引の使い方を習熟することで、その後のデジタル信号を確認するときなどにも役立ったのを思い出す。「これを理解して使いこなせれば企業で困らない、なぜなら企業のものは最新型でもっと楽だからだ」と言われたのは実際事実だった。テクトロやHPのものでも違いはないし、就職先自体にも測定器部門があったのでそれらも同様だった。

測定器自体は、長く使う物なのでしっかりとした部品で構成されていることが必要なのだが安価な測定器として位置づけられた中華製オシロに席巻された時代では直して使うとか、よりも買い替えるという話に最近の学校ではなってしまうようだ。当初の世話人となっていただいた教官はそんなオシロを直して部品交換をしたりして使いこんでいこうとされていた。内蔵のリレーがおかしいと購入しようとしてもディスコンになっていて買えないと嘆いておられた。

当時中華マーケットでの部品購入が私としては普通に行っていたので検索してみると、当該の部品も見つけることができたので発注しておいた。しばらくして届いた部品は中古品でいわゆるジャンク基板が取り外した物がマーケットに出回っていたのだったが動作確認すると使えそうだったので、それに交換したりしてしのいだことを思い出した。ロボコンに参加する海外の大学生がジャンクから基板を取り外して部品利用したりする映像を見ていたので、こうした活力が日本でも必要だと感じたし、創立当時の高専の雰囲気は今の海外のそれに近いものだったと思う。

さて、非常勤勤務を続ける中でそんなオシロも10年近い歳月を経てリニューアルすることになった。とはいえ元々のモデルも組み込みの里の旧いテクトロに比べれば新しいものだったし、画面をコピーするのにプロッター翻訳機能付きのHPIB-USB変換で接続したり、フロッピーディスクにしまったりといった塩梅だった物とは異なって、USBケーブルでパソコンと直結して機器制御や画面コピーが出来るものだった。Windows-XP世代のパソコンにインストールされたそうした対応ソフトやドライバなどが複雑にからまり収拾がつかなくなりつつもあった。

リニューアルされたモデルはSDS1022という100MS/s 帯域20MHzというもので学生実験には十分なものだった。USBメモリに画像データとして保存する機能も付いたのでパソコンとの分離もできるようになった。すでにXPパソコンも時代遅れのスペックとなりSSDに交換してWindows10にまでは更新したものの内蔵RAMが1GBといったモデルなどがありこちらも交換必至だ。なにより内蔵電池が使えなくなってきている。

昨年からこのモデルを使ってきていたので、同様なモデルを里でも一台購入したUIは同一の上位モデルだ。1GS/s 100MHzという帯域なので里のテクトロよりも良いものだ。学生達は新しいマシンになってUSBメモリを介して自分のパソコンで実験解析をexcelで行ったりしている。道具がよくなったからと言って基本を学ぶ学生にとっては、躓くことも多くてレポートを見ていると見よう見まねで実験を実施して最後レポートの段階で落とし穴にはまるケースもあるのでフォローや資料整備が大切である。

使い込んだ学生も出てきてオシロスコープにカーソルを出して解析データに使いたいのだが画面コピーが出来ないという問題が発せられた。カーソル機能を使うと、拡張ノブを用いて垂直・水平の計4本のカーソルを選択して移動させるのだが、このモードでcopy釦を押して画面コピーを実施すると退避ファイル名入力のUIが出るものの拡張ノブでソフトキーボードの移動が出来ずに元々のカーソルが動いてしまうのだった。バグだ・・・。対応策はcopy釦ではなくて、メニューからcopy機能を呼び出す手順でするしかないようだった。

自宅に置いてあった上位モデルを確認したところ同じバグが再現できたのでメーカーである中国OWON社のサイトを確認してソフト更新などがあるのかと検索してもどうも見つからないのでQA手順から問い合わせをしたところ、該当機器のシリアル・バージョンと再現動画を送れという話だったので携帯で動画撮影したものをOneDriveで共有したリンクを送りなおしたところ当日の夕方には対応したという新しい版のソフトが届いたのでインストールして修正が確認された。

続けて学校で用いているモデルでも同じ現象が出るので直してほしいという連絡をしたが、手順としてシリアル・バージョン・再現動画という3点セットを要求されたので金曜日に夏休みの学校を訪れて一時間ほどかけて再現動画採取と各セットのシリアルとバージョンを調べて送付した。1週間ほどで対応ソフトが届いたので、また土曜日に学校を訪れて動作確認をした。問題の点は治っていたようだが、こちらの確認手順が悪くて少し混乱した動作になり問い合わせを送ったところ再現動画を要請されて、また月曜日に学校で確認してみるとソフト更新の結果で設定がリセットされてcopy釦の動作自体が詳細データの保存という機能になっていて画面保存のUI動作にならずに書き込みが始まっていたことが分かった。こちらの落ち度だった。

中国メーカーの対応は真摯で迅速なもので現行商品の性もあるだろうが適切に対応してもらえるのはとてもありがたいものだった。このような形に測定器のモノづくりが置き換わっている状況をみて、従来のメーカーでの対応とはまったく異なってきているのではないかと感じる。自分自身も21世紀になってから携帯ソフトのサポートをしてきたものと同様な形でサポートがなされていることについては、改めて中国のモノづくり現場でのサイクルがかわっていることを再確認した。

中華メーカーの製品だから、この程度のものとタカをくくって使っている方がいるとしたら今一度そのメーカーと向き合ってみたらというのが私の感想だ。今回のメーカーはOWON社だった。オシロスコープのUIはどうもAndroidで出来ているようだ。ライセンス不要で使い倒すという仕組みとして活用しているのは逞しい中国メーカーだなと思う。測定器を立ち上げてWindowsロゴをみることもなく使いこなしているのがこれからの時代なのだろう。

MiniTool Partition Wizardを使ってみた

背景
里に当初買ったマシンは展示品にしてあったWindowsマシンだった。7が確か入っていたマシンだった。1Tのハードディスクでi5に4GBメモリという構成でテレビチューナー搭載でテレビパソコンとして録画機能を使ってほしいといったモニター一体型コンセプトのマシンだったらしい。しかしドライブはそうしたターゲットユーザーに向けて50GBのみCドライブにしてあり、残りパーティションはDドライブという構成で8年余り使ってきた。
Cドライブの必須のマシン構成を無視したメーカーは、余計なアプリなどを使わない想定でもあったのだろう。調整しつつも使ってきたのだがついに更新すら出来ない状況に陥った。Dドライブは200GB余りしか使っていないのだがCドライブには4GBしか残っていない状況でWindows10の更新が出来ない状況となった。

パーティション操作と内容を壊さずに予備のDiskなしで出来ないかという思いで、表題のツールを使うことにした。
ちなみに今回の目的にはフリーではなくて有償バージョンに上げる必要があった。

手順としては、
1.Dドライブを分割する。
2.新しい領域をドライブにする。
3.Dドライブの内容を新規領域に転送する。
4.Dドライブをパーティション開放する。
5.Cドライブを隣接連続する領域を使って拡張する。
6.新規領域のパーティションのドライブ名をDにする。たが
こんな流れだった。

MiniTool Partition Wizard Free Editionはここから落とせる。

実際にやってみると手順1で空いたパーティションをドライブに出来なかったのだが、これはパソコンの保全などの目的のデータ領域として別に2つのパーティションがとられていたためにPrimaryドライブにすることが出来なかったという理由だった。拡張した領域については論理ドライブにすることでMBR構成の制限から抜けて次に進めることができた。パーティションのサイズ調整などのアクションは当然Windowsのままでは出来ない操作なのだがこうしたアクションをWindowsのGUIで自在に設定した結果を手順としてキャッシュしてリブートする際に別システムがフックして分担動作する仕組みとなっていた。ハードディスクが健全な内に、こうしたソフトを使わないと大変なことになりそうだったが進めることが出来た。

やりたかったパーティション間のデータ移動や隣接パーティションとの結合などの機能については有償版に更新する必要があり、更新したうえで進めた。一年間のサブスクリプション契約となるので解除を忘れないようにしないといけない。250GBほど使っていたパーティション間の移動は一時間以上を要したがトラブルなく完了した。最終的にCドライブを450GBとしてDドライブに残り500GB以上を残すことにした。ツールの使い勝手で困りそうなのは古いマシンでMBR構成となっている場合のPrimaryと論理ドライブの制限などが想定されるが、まずは使いやすく目的を果たすことが出来た。

ようやっと目的のWindows10の最近のシステム更新がかけることができてCドライブ圧迫に怯えずに過ごせるようになったので感謝している。

なくしがちな小物入れ引き出し

組み込みの里では、部品在庫収納に利用している小物入れ引き出しが沢山ついている安価なものを利用して壁に止付けている。成形精度に難があったりもするのだが、壁につけられるだけ配置してある。まだつける余地がありそうなので増設も考えたい。いただいた物もあったりしたのだが、引き出しが少なかったりしていたので、工房でネジなどの収納に使っていた。

3Dプリンターで部品をコピーしてみることにしました。

データはこちらにあります。

ローカライズされた中華Arduinoの世界

先日、ArduinoUNOベースで急遽製作納品することになった案件があり当初はAitendoからESP32ベースのIOTExpressを利用する予定だったのだが、ワイヤレス対応の問題から逆にBTユニットとUNOという組み合わせで対応したのだった。偶々、知人から寄贈いただいていた訪問客対応用のUNOがあったのでこれを流用して対応したのだったが、二個新たに購入することにした。

本来は、正規ルートで購入すべきなのだが怖いもの見たさでAliexpress経由で純正互換と見えるもの(CH340Gなどを利用していない)を購入手配してみた。

届いたものは、こちらです。

堂々とホログラムまで入れて中国製造の印刷も入ってます。価格は1500円弱

スイッチサイエンスさんから購入した正規品は、同社のベースに固定してありますが、来たものは個別に進化を遂げていて単体でプラスチックのベースが付いていました。実装した部品のリードなどが当たることもなくなり優しい設計となっていますね。

中国でモノづくりが爆発している中で潮流として活用されているものがArduinoのプラットホームでもあるのでしょう。箱にはwww.arduino.org.cnというサイトが記されていますが本家とは離れて唯我独尊といったたたずまいです。もう何が何だか・・・

二枚購入したのですが、1枚には16Uのファームが正しく書き込まれていなかったようで認識しなかったので、AVRISPとATMEL Studioを用いてファームの更新を行いました。双方とも使えるようになりました。

 

 

ハードディスク復旧交換用の道具

ハードディスクの交換目的でエラーセクタのスキップ機能付きのダビングお立ち台を導入してあった。ダビングの条件は、コピー先のサイズが送り元よりも大きいことだった。サイズ違いの部分は別のパーティションとして作られるようだ。

今回の修理依頼で対象となったマシンはVAIO PCG-71311Nということで、500GBのマシンらしいことがわかり、あらかじめ交換用のHDDを手配していたのだが、どこかで間違えてサイズが320GBの品物を手配してしまったようだった。手もとにあったのは自宅マシンのRAID1用の予備1TB HDDだったが、故障や他の心配から前職で使ってきた512GBのSSDを活用することにした。

1TBのHDD自体も不良が生じているだろうHDDからのデータ救済措置用にダビングして利用する一次領域に用いるといったことで活用した。物理的な時間はかなりかかるのも実情なのだが更新処理が簡単化されるので便利な道具といえるだろうし定常的な予備HDDスタンドとして活用することもできるので、活用していきたい。

パソコンを自分で修理したいという方には測定器同様に活用していただけるようにしておこうと思います。

サイド点灯型のNEOPIXEL でも注意

電子工作で使うWS2812Bなどが連結されているテープLEDケーブル(NEOPIXEL)にサイド点灯型のものがありましたので、秋葉のピカリ館で買ってきました。1mで60球の仕様なのでそのまま時計の秒針に使えそうな感じですね。

 

試験点灯しようとしたら、コネクタ配列が違っていましたので慌てて工具でピンを入れ替えました。写真は片側だけ入れ替えました。

 

現在は、オスの側も入れ替えてあります。NEOPIXELにはSMシリーズのコネクタが搭載してありますが、ピン配列は毎回確認しないといけないのかもしれません。白がグランド、緑が制御信号、赤が5Vラインということに違いはないのですが・・・注意しましょう。

 

コネクタピン入れ替えの道具

コネクターのピンが統一されずに設定されているケースがあります。WS2812Bが連結している。NeopixelというテープLEDケーブルでもありました。そんな時に活躍する工具です。

モノタロウさんで購入しました。
その名も端子リリースツールセットで幅がいろいろ揃っていて5本セットです。この工具でピン単位で圧入している爪で止まっているタイプのもの(SMコネクターなど)に対応できます。

https://www.monotaro.com/p/0227/8702/?displayId=5

 

思い立ったら組み込みの里で実験しよう

赤外線リモコン開発に挑戦中

日曜日にはバイトがないというN君は、思い立って土曜日に組み込みの里に連絡を入れて、作業をしたい旨を伝えてきた。赤外線リモコンの開発をしたいということを伝えて使いたい設備はオシロだと伝えていた。

日曜の来訪に備えて、たぶん使うことになるロジックアナライザ(ロジアナと略す)を使えるようにまずは、使用ソフトをインストールしていたマシンのWindows更新を進めておき、また必要なロジアナのドライバーも更新してすぐに使えるようにしておいた。

使うはずの赤外線受光部と赤外線LEDも用意しておいた。

昼過ぎにやってきたN君だったが、オシロとロジアナを使えるようにしてみせて、まずはざっくり波形をアナログのオシロで見て確認してからサンプリング時間などの設定をするように伝えてロジアナで実際に見てもらった。トリガのかけ方と表示範囲の設定や取り込みメモリ容量の設定などを伝えたのだが、実際には使い方を次々と発掘してCSV にデータを吸い上げて解析を進めていたようだった。やるねぇ高専生・・・。

現在は、アパート生活をしている専攻科生のN君だが、部屋のインフラとしてスイッチなどが無くてリモコンだらけなのだという。これを解決するソリューションとしてArduinoで学習リモコンを作ってカスタム仕様のスイッチを付けたいというのが彼の発想だったらしい。

持ってきたリモコンのうち、一つはニトリの掃除ロボットのリモコンでこれだけは、赤外線ではなくて2.4Gの無線制御だった。これについてはいろいろと調べていたようだが結局スタートキーだけをハードハックしてArduinoからスタートが制御できるようにするというのが彼の判断だった。

ニトリのリモコンの開封が一つのハードルだつたがなんとか達成して、里のワイヤストリッパーも堪能してもらい分解に必要な手業としての低温半田による組成変性で半田を溶かすということも体験理解してもらって分解に成功してリューターも使ってもらい線の引き出しに成功した。

赤外線の信号の動作確認がロジアナで取れるようになったので、まずは部品選定を進めなければならないスイッチハックの制御について実験をしていたようだ。彼の理解は、フォトカプラだったが実際にスペックを確認して無理そうだと理解したようだ。提案したのはトランジスタ、FET、最後はリレーだった。2SC1815と2N7000と3Vのリレーだった。実際にはFETはほとんど学んだだけで使ったことはないらしい。実際に馬力をあげて次々と確認していき、結局リレーに落ち着いたらしい。

とりあえず、こうした部品がすぐに手当て出来るのも、里のオープンラボの所以である。ホームセンターや秋葉に行かずともそろって実験が出来るのだ。

アイデアと腕さえあれば、彼のように次々と挑戦して新たな道具と対峙してキャッチアップして自分の思索を深めていくことが出来ますよ。

彼のデバッグは、まだ続くようです。里で見かけることがあれば声援してあげてください。

ブログラミングスクールでも電子工作の波か

2020年から始まる小学校でのブログラミング教育必修の流れを受けて、各地でブログラミングスクールでもスクラッチを用いたクラスが始まったりしているようですが、IchigoJamやArduinoを活用して電子工作との流れとの連携もいろいろと模索されているようです。里の開設以来お話しをさせていただいている教室ではLEGOからスクラッチに発展したりという流れで今さらに3Dプリンターの活用なども推進されているようです。

木更津市内でもいくつかのブログラミングスクールが立ち上がっているようで、母校の学生さんもアルバイト講師として活躍されている事例もあるようです。

組み込みの里では、電子工作というには厳しい掟を課しているので鉛フリーの半田で電子工作をさせるという大リーグボール養成ギブスのような厳しさではんだ付けの基本となる部材への加熱と半田の濡れを感じてもらえるようにしていますが、小学三年生のお子さんからこうした取り組みをさせていただいてきました。

スクールの方が電子工作を導入するのに体験したいということで訪問されたりする事例も出てきました。6年ほどの運営が続く中で宣伝もしない中で口コミだけでつながってきたということになります。実際に必要な機材や材料環境などの整備に面食らったりしているのも目にしていますが、こうした方々が増えて子供たちに刺激を与える機会が増えていけば幸いです。

いろいろな階層の方々に出来るだけ経験に基づく指導をしているのが実情です。

モノづくり体験色々

今日は高専の入試の日でした。本科生らの試験は終わりのんびりとしているかと思い、先般プリント基板づくりで止まっていたE君からの連絡があるだろうとは思っていましたが、昨日の土曜日に連絡があったのは、どこか遠い処からの利用申し込みでした。可能ですよと答えたものの、お住まいはわからずアクアラインの向こう側ということとお名前などから女性らしいということだけだった。

土曜の申込みはなかったので気が付くと昼少し前になっていて夢うつつでみた書き込みがどうやらFBのホームぺージ向けのメッセージとなっていたことに気が付き慌てて返事を送りアクセス方法などについての情報を知らせておいた。

ネットでわかったことは、小田原あたりから来られるらしい女性だということで、木更津までの距離や時間は先日の土浦から見えた方にちかい2時間半ほどになるらしかった。

日曜の朝になり、十時過ぎには来られるとお聞きして、とてもスイッチが入られてこちらまで来られるのだということも再認識しました。電子工作の入り口からはじめたいということでしたので、今どきのモノづくりに欠かせないArduino互換機の製作をお勧めして、最終的にいくつかのスケッチを動かして開発環境の構築ならびに電子工作体験の二つを今日の成果としていただくことにした。

幸い、Aitenodoモデルが液晶付きで破格のものの在庫があったのでこちらを勧め、またテープLEDでの実験などで先々のはかどりが見えそうな感触となった。大学時代に半田付けをしたことがあるのと、当時の実験ではブレッドボードも使ったことがあるらしかった。担当の先生が接触の悪さなどが起こることから毛嫌いしているらしいことなどもしれた。4月からの非常勤講師などでも心してのぞむ必要がありそうだ。

さて、里のお手製の基板バイスもつかってもらい先日来の小学生同様につかいこなしてもらっているのが、この写真だ。

開発環境として用意していた里のマシンはWindows10に移行してからArduinoIDEが正しく動作していないことがわかり、Windows10でもちゃんと動作している自前のSurface Pro2にお出ましねがうことになった。

気になっていたCH340Gいわゆる中華シリアルポートについては今は問題なく動作するのでWindows10でも問題がないことはわかり、別の理由で里のマシンはNGとなっているようだった。(要調査)

 

 

 

 作業を進めていると、作業エプロンが振動しているとしらせてくれた。三時過ぎにE君がやってくるらしいとの連絡だ。彼は、昨日のうちに送信したつもりになっていたメールが送信されていないことに今回も気が付いたようだった。

これは、おそらく送信する前に受信箱の確認をしないことに基づく最近のメールサーバーの流儀に基づくものなのだが、むしろメールアプリ側で自動的にやってもらいたいくらいかもしれない。

前回は、PCB加工機が上下動作に支障があり基板作成に至らなかったので、こちらで分解調整して対処してあったものだった。

今回の経験で基板加工機の一連の作業をE君はマスターしたので、4月から始まる新しい年度では本科の最上級生として、電子創作同好会を発展させていってくれるに違いない。今回の基板は謎のShield基板であるらしい。

お二人とも遅くまでかかりましたが本日の里での作業は充実した成果になったそうで、よかったです。