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。

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。