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外部セミナー講師を務めてきました

外部セミナーの講師を依頼されて、今回はセミナーを開催される団体のオフィスに赴いて事務局の方の支援を得て行いました。私にとっては初めての多数の方を対象にしたリモートセミナーでしたので不安な点もありました。同じセミナーを昨年実施した際の様子などを事務局の方からお聞きしながら進めていくことで任務を行うことができました。

リモートセミナーを着実に実施するための機器についてもカメラワークをスイッチャーでというよりもそれぞれの端末を用意して対応するという形式だったりスクリーン付きのマイクなど機器についても参考になりました。

組み込みソフトウェア開発のセミナーでしたのでPCや実機装置なども受講者の皆様に事前送付しての取り組みは安定な進行においては欠かせないものかと感じました。

実機での操作などを伝えるために書画カメラを用いられているのも参考になりました。こちらの書画カメラまでは受講者には送付されてはいません。講師サイドでの操作例の解説などを示すのが目的です。視界深度も深くてアームタイプなので自在の画角を設定できるので便利だと思いました。

リモートセミナーなのでお客様は、日本のどちらかで参加される方々は同じ会社の方がたでしたが新人の方、現場で実務に従事されている方などで状況も異なりました。CQさんでの公開セミナーでは各地から都内まで来ていただいた参加されているので集中されて実施できます。しかしリモートでの実施では少しだけでも参加したいという方もカバーできる点はメリットといえます。今回の仕事はこちらの風景の場所でした。お客様は、また違った空のしたでした。グループでの相互補完というスタイルでの形でお客様内部でのコミュニケーションの場にもなっていたようです。

自宅と木更津のラボ、あるいはフリーランスとして訪問して対応するお客様、CQ出版社様などでの会議室といった形とは違った今回の教育事業を手掛けるふくおかIST(公財)さん。ここからの要請に基づきセミナーコンテンツと講師の形で教育事業に携わっている日本組込み教育協会(社)さんが私に依頼されてきた流れでした。

皆さん、組み込みソフトの教育を通じて貢献したいという思いは同じと感じています。

 

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3次元加速度センサー・温湿度センサー・NEOPIXELテープで色々

11/8,9に開催されたSTEAM EXPO YOKOHAMA 2025というイベントの産業教育フェアというパートに出展されたCQ出版社にボランティアでの参加を持ちかけられたので参加される神奈川県内の高校生や見学に来られる小中学生にモノづくりのきっかけになればと作例や電子工作への招待のようなプレゼンを書いていたのだが、その過程でWokwiという魅力的なサービスを見つけたので解説動画プレゼンはそのYoutubeを見せることで対応した。

明らかに面白そうなものを見せることで不思議な世界に引き込めるという処が違うようだ。当初はキラキラとした光り物を用意すれば良かろうと思っていた安易な考えで100均で買える角材(450x35x10)にArduinoNanoや三次元の加速度センサーとモバイルバッテリーを握り部分に搭載して幅の細い面に一次元に並んだ48PIXELのシリアルマルチカラーLEDテープを取り付けた。XYZのセンサーデータをプラスマイナスの方向に点が動くことをRGBで示すことで分かりやすさが伝わるのではと考えての労作だった。ちなみにゼロ点にある時は輝度をそこだけ上げるようにしている。少し後を引くような形で表示位置が加速度変化で流れていくようにしていた。

しかし重力の不思議や加速度の不思議を棒を振ったりしても中々関心を引いてはくれない。

温湿度センサを取り付けてカラーコードで表示をしても抵抗のカラーコードを理解されている方には面白いと映っても一般の方にはそこから紐解くというところにはつながらない。

加速度センサーの垂直方向出力を微分検知して方向転換のタイミングで空間に残像表示させることで文字を出そうということまでは用意をすることにした。48ピクセルのLEDを用いると5×7のフォントにしたら8文字4行くらいは出来るのではないかと考えた。
5×7のフォントを拾うことから始めたのは少し今の時代では古いアプローチだったがセミナーで利用している液晶仕様書から拾った公知のものとして実装した。ArduinoUNO/Nanoでは32kB/2kBのROM/RAMサイズとなっていて厳しいことも分かった。結果として8文字3行にして文字表示が可能になった。
表示の仕組みに疑問を持たれた学生には、加速度センサーを用いていること、加速度を計測して振り下ろし、振り上げの2点を変化から検知して表示スタートしていることを説明した。方向が異なるので中に書いてある黒板を上からと下からを読み替えながら出しているよと説明すると納得されて腑に落ちたようだ。

 

 

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レシプロカル方式で低い周波数を精度高く計測する

組込みの里を始めてから、長く扱ってきたサークル時計というキットがある。定番の円筒型水晶(32kHz)でRTC 1302を駆動して沢山のLEDを秒針として装着するものだ。華やかな表示で温度表示もあり実用的なのだが、この時計用の水晶の精度が低いので時刻合わせをする必要が生じるのが残念なものである。

対策としては電波時計のユニットやネット同期の方法などがあるのだが、ここでは高精度の発振子を搭載した子基板を作りこちらもオプションとして提供している。下の写真の左側の基板がそれでDS32KHZというトリミングされた高精度の水晶発振子を内蔵した発振ICとなつていて、時計のRTCを付け替えて装着する形にしている。

この発振子自体は2ppmの精度を持っているということなのだが生憎と手持ちの周波数カウンタでは、精度もなければ32kHzという低い周波数では高精度の測定も出来ないのである。

下の写真は、マイコンで構成した高精度に32kHzを測定する試験治具である。こちらはSTM32マイコンを使って外部に高精度のTCXO(0.1ppm)を搭載して精度の高いカウントパルスを計測対象の信号でゲートタイムを作りパルスカウントして周期計測をして逆算して周波数を小数点以下二けた程度まで測定することで確認している。

試験には対象基板にあるDS1302の2番ピンにこの治具の計測信号端子からのジャンバー接続をしている。

計測結果はUSB接続されたパソコンにシリアルで表示している。

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組み込みソフトセミナーの教材を更新した(3)

八月末に開催したセミナーで基板化した教材だったが、使用ブザーの駆動電圧の誤りなどから修正を行った。I2Cのセンサの追加がしやすいように配置のことなるフットプリントを増やした。評価ソフトは既に提供してあるのでセミナー内容を追加する段階で、テキストと共に整備する予定。今回はI2Cのバス波形の観測をしてもらいデバイスが応答することをみてもらう項目を追加します。単純に動いたのではなくて、確かにハードが応答していることを実際に計測して体感してもらいます。

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Windows11への移行でLet’s Note CF-SV9に移行してみた

細君が長年使ってきたLet’s NoteだがCF-R4から使い始めて、CF-SX2に移行して長年使ってきた。当初のi7モデルはことごとく不良になりマザーボードを五回交換していよいよこのモデルには信頼度がなくなり、会社の後輩の人たちとの乖離が生じたので彼らが使っていたi5モデルを中古市場で見つけてきてニコイチにしてマザーボード交換をして使ってきた。以来マザーボードが故障したことはない。液晶はそうした過程で縦線が入ったりしたものがニコイチで治ったり、またまた液晶だけを交換したりということは続けてきて今に至っている。Windows8で始まった細君のCF-SX2はWindows10に移行しても8のようなUI設定にしてFirefoxとThunderbirdとiTunesしか使っていないのが実情だった。Windows11への連呼がMSFTから毎日のように続けられてきたので今回期限目前で第10世代の中古に乗り換えた。年金生活であり致し方ないのも実情だ。

彼女はLet’s Note CF-SX2には大きな不満があった。それは電源ケーブルの差し込み位置が反対側に移行してしまったことだった。CF-R4で使ってきた彼女にとっては何故左右を入れ替えるようなことになったのかは理解不能だった。

今回のCF-SV9ではそれがもとに戻り解消したことは喜ばしいことだった。使っている環境はWindows8時代のUIに近い状態で彼女が使ってきたものだったのでWindows11　24H2搭載の中古整備品で遭遇したUIの違いについては許せないものだったようだ。

逐一彼女のいうところのこだわりを解決するためにCopilotに教えを乞いながらもともとのマシンから吸い出した設定情報などをみながら元と同じになるように整備しなおすことが何とか出来た。CF-SV9はCPUが進化しているので当然消費電力も増大しているし、何よりカメラで顔認証されたりする世代のマシンだ。気にしてなかったことの一つに電源アダプターが大きくなったことがある。彼女のコックピットでは電源アダプターが邪魔なのでテーブルの下にカスタム収納部品を作ってアダプタを収納していたのだが、今回のサイズ変更で大きくなり入らなくなったので作り直すことにした。

前回は透明なPLAで製作していたようだったが、今回も精度が出るPLAで製作した。サイズはノギスで測らなくてもCopilotが教えてくれたのでそれに従ってFusionで作図して今回出力してきた。10時間位かかったのはもうプリンタが古い世代なので致し方ないことだった。でき上がりに問題ない。

STLファイルとOBJファイルはThingiversに登録している。

 

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組み込みソフトセミナーの教材を更新した(2)

おかげさまで、第五回の「超入門（2日コース）～手ぶらでOK！実習・STM32マイコンの始め方(C言語)」は満席の参加をいただき開催することが出来ました。今回は、教材をブレッドボードから基板化して実施したので観測測定の目的の端子としてNUCLEO-F446REのMorpho端子上部が自由に使える事からとてもスムーズに皆さんがコード生成して拡張体験を行いデバッグをしてオシロで観測確認するという流れはとてもスムーズに行うことが出来ました。今回のテキストはテーマも追加したのですが内容としては時間的に余裕が出来たのでさらに充実させていきたいと思います。

今回の基板はKiCad9で開発してデータは3DCADのFusion360でも利用できるようになりました。2日間のテキストをGeminiAIとして提供されているNotebookLMというサービスに読み込ませることで要約動画や履修確認の課題なども生成することが出来ました。こちらは実際のセミナーでは利用していませんが、セミナーテキストだけでこうしたものが生成されることは便利な時代になったと改めて思います。内容としては若い方にも見てもらえる内容になったかと思いますので次回以降は前宣伝に使えるかもしれないと思いました。

次回の開催は12/23-24に予定されています。CQ出版さんのセミナー案内で周知されるかと思いますのでご興味のある方はこちらのリンクを確認してください。

targetになるNUCLEO-F446REについてお持ちの方は、当日貸し出しのみを受ける形で割引になるプランもあるようです。セミナーで用いる拡張インタフェースの基板は配布して持ち帰ることが出来ます。また、当日は手ぶらで来ていただいてパソコン一式もご用意していますのでUSBメモリなどをお持ちいただければ当日のデータや参考資料などもデータとしてお持ち帰りいただけます。

要約動画は組み込みの里が目指していることの紹介にもなっているかもしれません。

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組み込みソフトセミナーの教材を更新した(1)

昨年から始めたCQ出版さんが開催する組み込みソフトの入門セミナーを教えている。
元々特定のお客様からの要望で実際にブレッドボードに回路を組み上げて周辺ICを付けてドライバーを書いてアプリを構築させてシステムとして動作評価するという積み上げ型の指導を8日かけてというものだった。

今までのセミナー教材

ある意味新入社員教育の修行のようなものだが、これ一般向けセミナーとして圧縮したいということでの始まりでした。あらかじめすべての回路を組み上げた状態の教材をセミナー部門の方に作っていただくというものになりました。

 

 

組み上げるのも、受講者の方が持ち帰るのも大変ということになり一年経過して基板化するということになりました。ターゲットマシンとなる評価用ボードを、実習教材の基板にコネクタで実装するという

基板化したセミナー教材

形で決着しました。ターゲットボードの端子はすべてピンヘッダーとなって表面にあるので、ここからジャンパー線で測定信号などの取り出しはすべて見えるので組込みソフトの開発では十分なものかと思います。

今回は企業の夏休みあけの8/26-27の日程で開催されます。場所は、都内巣鴨のCQ出版社セミナー室です。
詳細はこちらに

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消火器を収納したい

家庭用消火器の保存期限はとうに過ぎていたのだが、玄関においてあって邪魔になっていたこともあり更新と併せて収納場所を作ることにした。以前のものは、壁に付ける樹脂の置台がついていたのが更新で同一のものも手に入らないようなのでホムセンで廃棄引き取りを行ってもらい新調したものには置台はついていなかった。

火事が出た場合に想定されるのはキッチンなのでキッチンに収納できるようにするにはシンク下の脚につけるということになり30角の柱に取り付けるように3D設計をして樹脂での強度確保と実際の取り付けでのねじでの締め方などにも考慮をして次のようなものなった。2つのピースに分かれてナットを埋め込んで柱に締め付けるように工夫した。三方向からねじで締めています。

DSC_0088

早着した収まり具合はこちらです。樹脂はPETGで厚みは10mmほど分割している部分は5mm厚になっています。

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粉体移動実験という珈琲豆の加工(1)

知り合いの方に相談を受けて、コーヒーの引いた豆の分包作業を簡易化したいという話について電子工作で出来ることを実験することにした。

金魚の餌やりのような話を持ち込んできた小学生や、イノシシの罠への餌のフィードをしたいという高専生などのことは以前にもあり、イノシシの餌では螺旋フィーダーを3D設計したりすることはあった。引いた豆のフィーダーでは計量もしなければならないのと200g程度の豆を挽いて10グラム程度を精度よく計測しつつ分包作業を支援するというものらしい。無論立派な分包機などは薬局やら規模の大きい珈琲焙煎事業者向けのものはお高いものがあるらしい。

フィードと計量という観点でいえばロードセルを使ってコンマ1グラム程度の精度で計測することは可能だと思われる。フィーダーとして螺旋スクリューでは清掃の課題やらコンタミネーションなどが課題とも思われスッキリとしたフィーダーが良いのかと思える。

プロ用の機器を調べてみるとスクリューと並立して振動フィーダーを用いている事例もあるようだ。小規模なものを実験で試してみるのには振動方式が良いのかとも思いつつ、振動方式で重量計測方向への振動がかかるようでは本末転倒にもなりそうだ。無論フィードバックを振動印加、停止、重量測定・・をくりかえすとか、重量測定を移動平均取りつつ求めていくといったこともありそうだ。ちなみに振動周波数は120～180Hzとのことなので振動実験で実際にフィードが果たせるのかどうかの実験が先なのだ。

0.1グラムの精度で図るということと振動でのそれとの間には大きなギャップがあるのは承知している。いったんカップで計量してフィーダーとの振動問題を先送りにするのもありだろう。

いずれにしても計量カップでの作業を自動化進めようとすると静置したカップに計量しつつフィードして停めるというのが最も確実な法式といえる。

しかしながら、珈琲焙煎をしてまとめて封入したいという人にとってボタン操作をしたら、計量された粉が払い出されるという形を求めるのも確かだ。計量機構と払い出し機構のメカニズムの配線引き回しも影響しそうだ。少しずつ実験をしていこう。