(続々)怪しい電子部品 DS18B20

imageさて、困っているセンサーデバイスの不良と、それによってもたらされるキットの対応が問題だったのだが、少し進展があった。

DS18B20は、本来はパラサイト給電で複数のデバイスをつけられるのが売りなのだが、この温度計機能つき時計のようにスポット一箇所のみである場合には、センサーを探索する必要はない。

まず、ここでパスとしているデバイスの検査は既存の時計キットにソケットをつけて交換動作で確認していた。

ところが検査環境を変えてパラサイト給電での試験をArduinoで組んだところ動作しないということが判明した。この点を見直して給電配線を変えたところ、探索ロジックが動作するデバイスがここでいうところのPass品であることがわかり、何らかのパラサイト給電に対するハード資源がおかしいということが判明した

failしていたデバイスもアドレスを指定しない(SkipROM)のコマンドで進めたところ温度センサーとしての動作には問題がないことがわかった。

中国市場で出回っている安い価格のDS18B20は故障モードロットが混在しているあるいは不良で落ちたデバイスが市場に出回っているように見える。使い方しだいで活用は出来るとしても、こうしたデバイスが混入していることを前提にするとものづくりは成り立たないかもしれないが、設計段階でこうしたデバイスを受け入れられることもキット必要なことなのかも知れない。不良デバイスが生き返った

ニキシー管時計を作ろう (更新3)

レトロな映画で最近も見かける表示器だが数字のエレメントが重なり0-9あるいは単位などの表示ものもあるようだ。高専に入学したころ(1971)には、電子計算機室という名前で、実際にはこの表示器のついた大型電子卓上計算機が並んでいる部屋だったりもした。当時はSONY製やカシオ製の電子式卓上計算機が鎮座していた。ルート計算ができるモデルがあったが、計算をすると途中経過の表示などが確定していくさまでは表示が前後する形のこの表示管の味わいがありました。このチューブはソケットの上部から覗くようになっていてパネル面につけるタイプのものなのだろう。現在はロシアで生産しているようで、ソケットと合わせてチューブを購入した。中身はネオンサインと一緒で高圧200V程度をかけて当該のエレメントが点灯するようになる。

IMG_5821

真空管のソケットタイプではなく、ニキシー管の専用のソケットになっているらしい。
これを立てて取り付けるパネルを3Dプリンターで作成した。
IMG_5824

制御基板はATMEGAでArduino開発ベースとなっていた。基板には、高圧発生回路、フォトドライバー、高圧対応のBCDデコーダとなり、別にリアルタイムクロックのモジュールとi2cで接続する形だ。

IMG_5820

配線自体は、基本的に横一線で同じエレメントを数珠つなぎとしてアノードを各自に配線する。IMG_5825

制御基板やrtcモジュールを載せるシャーシも3dで作成した。ここにニキシー管パネルを立てる

IMG_5826

配線の終わったニキシー管パネルをつけた。

IMG_5831

これを落とし込む100円均一で買った木製ボックスにいれてみた。
この窓からニキシー管が見える予定。

IMG_5829

全体を接続して動作確認をしてみると点灯しない文字があるのでデバッグ開始

IMG_5835

今回のキットはチェコの方の作品だが、基板の改版とコードのメンテナンスがシンクしていないようで、atmegaからの引き出しピンが私の入手した基板ではあっていないようだ。古い基板をくれたのかもしれない。ソースは開示されているので修正することにして、まずケースに収めてつけてみた。こんな感じ
IMG_5845
問題点は、明らかになり基板のバージョンが古いらしいこととソースコードとマッチしていないことだった。基板をソースコードに合わせて修正してソフトを書き戻した。RGBとTICKのLEDにPWM制御をかけたいらしく仕様変更があったようだ。最新の図面は提供されていないがソースには、そのように書かれている。基板のパターンも訂正されていないのでパターンカットとジャンパーで筆者がしたであろう状態にしている。予備の基板が一枚あるので、作りたい方は、ジャンパーのみ実施していただく必要がある。パターンカットは実施済。

表示できない文字や配線していないはずの小数点が表示されるなどの挙動がありさらに追及するとニキシー管のソケットナンバリングと向きが想定外になっていて180度異なっていたことが判明した。スペックシートとまったく反転しているのには驚いた。下記のスペックシートをみて、実際のTUBEを正立で見た際に天が12ピンではないのだとは・・・・。

in-12adiagram

ソケットを180度回すだけの配線の余長があったので幸いでした。

image

操作キーは秋月の基板を天板のアクリルにとめつけて操作ボタンとLEDを出すことにしたのだが、基板加工機を使ってNCマシンの代行にさせようとしたのだが失敗してしまった。アクリル加工には基板加工とは違って出来るだけ発熱をしないようにしないといけないのだ。ドリル径より大きな穴をスイングしてあけさせようというのは周辺が溶け出してしまいみっともない形になった。1mm程度のドリルで上下の打ち抜きのみをさせるように次回はしたいと思います。
image

出来上がりを確認してみると1,2,5の文字が表示できないという現象となり74141がおかしいようだ。ついてきたパーツはロシア製の互換チップのK155だったが、中華マーケットに手配をかけたが、いまさら秋葉原にもなさそうなので、入荷したら再開しよう。

原因は、基板のパターン間違いだった。A-Dが入れ替わっていた。途中表示をしなかったのは、10進デコーダの範囲外となっていたからだった。うーん、困ったものでしたがソース修正して無事表示が出るようになりました。

DSC_0587

予備の基板がありますので、作りたい方はNIXIE管の手配で作れそうです。

DSC_0588

追加のバグ報告 アノードの出力ピンがコネクタ順で時刻の10位と1位が入れ替わっていました。なぜか、この基板設計した人は間違ったままにしていたようです。表示がおかしいので、ソース側で修正しつつ、基板の間違いを確認しました。

作者からソースコードの旧ハード(Revisionなし)に対応するものが提供されましたが、若干の相違があったのでレポートを返しておきました。

時刻表示もOKです

image

カレンダー表示もOKです

image

UbuntuマシンのWifi環境も改修

里で利用しているUbunutuマシンは、以前自宅で使用していたATOMが搭載されているShuttleのslim PC XS35だ。mini-PCIにWifiモジュールが搭載さているということだったが、うまく動作していなかったので有線LANで接続していた。RTLのWifiデバイスだったようで、課題があったようでBIOS更新で解決するらしいということで更新しようとしたのだがURLにあるようなダウンロードパスは既に更新されていて最新BIOSらしいものを取り入れることにした。

更新前のバージョンは1.08と立ち上げから確認できた。BIOS更新用に作成するのは最近ではUSBブートメディアだ。BIOS設定の画面からブート順序を確認して最初のブート対象としてUSBドライブが選択されていた。

USBブートメディア作成を実施して、ShuttleのサイトからのBIOS更新用のメディアをコピーして。マシンをリブートすると懐かしいWindows98のスプラッシュが表示され、武骨なDOSプロンプトが現れた。Shuttleからもらったデータに入っていたBATCHファイルでFLash書き換えを実施して更新した。書き換え確認をしようと、ブート中にDELキーを打鍵しても効かなかったが、立ち上がったUbuntuシステムは内蔵WLANを認識してくれました。

14.04LTS
XS35 Shuttle

地元高専の文化祭に無人出展させてもらいました

子供たちが触って遊んでもらえるように、イチゴシャムのセットを準備して知人である先輩の教授の実験室に置かせてもらおうと用意しました。

DSC_0255

こんな感じで展示しています。イチゴジャム標準?の周辺機器でセットしていあります。
触れてみてください。作りたい人とかは、里にもおいでください。

電気工学科の電子実験室(4階の階段すぐ右です)においてあります。

DSC_0261

レーザーカッターはラズベリーパイ制御

組み込みの里のレーザーカッターは、ラズベリーパイで制御されていて、クライアントからは、このIP指定で制御するのだが、固定割り付けにしたIPアドレスを控えていなかった。ディスプレイとキーボードを接続して確認してラベル作成して貼り付けた。
DNSを立ち上げてネームで呼び出すことも準備しないといけないようだ。

ちなみに、このレーザーカッターはPythonで制御されている。

DSC_0229

置く場所がなくて足元に転がしてあるレーザーカッターマシン(1.6W)

DSC_0233

黄色い洗濯バサミでセンサーを止めて確認しています。

FB_IMG_1445153166362彼が作っていたのは、名刺入れの刻印でした。

ATMEGA Fuseリセッター

ちびでぃーのProの書き換えの過程でFuseを誤って書き込みISPでも動作しなくなった。
リセッターの基板(HVPP)を取り出してきて基板もろとも処置しようとしたのだが、対策がいるようだ。

P1030149

スパゲッティになっている小さな基板がちびでぃーのPro。 真ん中の基板がリセッターです。 リセットに成功するとグリーンLEDが点灯してエラーだと黄色のLEDがつく。 詳細はDEBUGポートにシリアルターミナルをつないで確認する。

P1030148

ATMEGA328(QFP32)とATMEGA328(DIP28)の違いがあるが、必要な線は取り出して接続したつもり。

FuseFix

結果はイエローで、どうも認識されないらしい。

FuseFix_Gd

普通のATMEGA168などを刺して確認してみると、動作するのだが

6桁LEDデジタル時計キットの製作・ハック

夏休みの課題材料として中華キットを各種入手していた。AitendoやAliexpressで、取り扱っている、ほぼ似た構成の時分秒表示のデジタル時計です。電源は6Vから12V程度の電池または直流電源が必要でリチウム電池でバックアップされます。

ソースコードはハックして起こしました。このサイズ(4KB以下)の8051の開発環境はフリーで使えます。チップセットは8051互換のCMOSFlashマイコン(AT89C2051)です。キットで提供されたファームが動かない場合(何かの理由で書かれていない、あるいは不足していた場合)には、書き起こしたコードで動かしましょう。書き込みツールも里には用意しています。

P1030137

6LED CLOCK

FMワイヤレスマイクの確認用に簡易スペアナ環境を構築しよう

以前からSDR実験用に購入してストックしてあったUSBドングルのチューナーだが、スペアナ応用のアプリケーションも開発されているようなのでFMワイヤレスマイクの確認用に構築することにします。このユニットは48.25-863.25MHzの範囲で受信可能な受信機ですが、この範囲で帯域2-3MHzで動作するSDRの構築事例が出ていましたが、スペアナとして帯域を広げた形で使うためのソフトウェアも発表されているようで、これを使って送信キャリアの確認をFMラジオの帯域を目安に確認できるように、先週復活したUbuntuマシンに実装したいと思います。
稼働するとこんな形で測定できるようです。
800image

11954807_10153102085663045_8625467041419232505_n