ディジタル・オシロスコープ実践活用法という本を買って読んでいる
金払って買っても使いこなせないということがDTMの世界だとよくあるからだ
CubaseとかAbleton Liveとかまともに使えるようになるまでかなりがんばった
(曲が作れるようになったという意味ではないです)
無駄な機材を買っては売り、売っては買いを繰り返しました
なので、あればいいなという買い方をしないようになった
必要になるまで買わない
欲しくてもがまん
がまんしたが
DTM用のオーディオ・インターフェイスを使ってもソフトオシロだとどうしても限界がある
サンプリングレートが100~200kHz程度なので
デジタル回路の計測ができない
→I2Cの追い込みができない
オペアンプが発振していても可聴帯域外では計測できない
→Mixer(http://dad8893.blogspot.jp/search/label/Mixer)がちょいちょい不安定なノイズを出すが、
なんとなくオーディオ・インターフェイスのUSBがらみな感じ
DC結合ができない
→低周波数の波形の確認ができない(;;)
さらに!
パソコンの再インストール中はなんもできない!
操作の便利さでいうとPCと接続できたほうがいいんだが
多少高くてもスタンドアロンタイプにしようかと思っている
2014年12月28日日曜日
Arduinoでインパルス波生成
PT2399エコーの入力をPCとかAndroidのソフトでなんとか簡単に生成できないかと考えていたが
なんかめんどくさそうなので保留していおいた
ほしい波形はこんなの
PSoC Pioneer Kitをいじってるうちに
こんなのマイコンならすぐできるやん!
と思いついてAruduinoでさっそくやってみた
/*
Lチカでチェックしてブレッドボードで組んでるPT2399エコー(http://dad8893.blogspot.jp/search/label/PT2399)に入力
入力波形と出力波形をソフト・オシロのHandy Oscillo Scope(http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se376225.html)でチェックした
PT2399エコーの電源OFF時
上が入力、下が出力です
PT2399エコーの電源ON時
回路図を見ると電源OFF時はCRフィルタ的なもの(受動部品のみ)を通して出力されているっぽい
電源をONにするとBLOCK DIAGRAMのLPF1で反転されて出てくるのか?
波形を見ると矩形波は反転されていて(かなり時定数のでかい)LPFを通ってるように見える
あれ?何かいろいろ間違えてる気がしてきた(^q^;
アナログ部は生きてそうだが、デジタル部はかなりあやしい
PT2399を取り換えて実験しようにも手持ちはあと1個しかないので
オシロスコープを買いに行くついでに調達してこようと思います
なんかめんどくさそうなので保留していおいた
ほしい波形はこんなの
PSoC Pioneer Kitをいじってるうちに
こんなのマイコンならすぐできるやん!
と思いついてAruduinoでさっそくやってみた
* PINアサイン * A0 パルス間隔を設定するPOT * D2 出力 */ int pulseWidthHigh = 10; int pulseWidthLow = 2000; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(2, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: pulseWidthLow = analogRead(0) * 2; digitalWrite(2, HIGH); delay(pulseWidthHigh); digitalWrite(2, LOW); delay(pulseWidthLow); }
Lチカでチェックしてブレッドボードで組んでるPT2399エコー(http://dad8893.blogspot.jp/search/label/PT2399)に入力
入力波形と出力波形をソフト・オシロのHandy Oscillo Scope(http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se376225.html)でチェックした
PT2399エコーの電源OFF時
上が入力、下が出力です
PT2399エコーの電源ON時
回路図を見ると電源OFF時はCRフィルタ的なもの(受動部品のみ)を通して出力されているっぽい
電源をONにするとBLOCK DIAGRAMのLPF1で反転されて出てくるのか?
波形を見ると矩形波は反転されていて(かなり時定数のでかい)LPFを通ってるように見える
あれ?何かいろいろ間違えてる気がしてきた(^q^;
アナログ部は生きてそうだが、デジタル部はかなりあやしい
PT2399を取り換えて実験しようにも手持ちはあと1個しかないので
オシロスコープを買いに行くついでに調達してこようと思います
2014年12月25日木曜日
PSoC 4 Pioneer KitのExampleをやってみた
www.cypress.com/go/CY8CKIT-042の「Related Files」にある「CY8CKIT-042 PSoC 4 Pioneer Kit Guide.pdf」の「5.Example Projects」(P43~)をやってみた
前回やったように素のPSoc Creatorを入れただけではExampleファイルがインストールされていなかった
www.cypress.com/go/CY8CKIT-042の「Related Files」から
「Related Files」の一番上の
無事、Exampleファイルがインストールされたようだ
Exampleファイルを開こうとすると「Component Update Tool」というダイアログが表示される
これはExample Projectで使っているコンポーネントが古いので
新しいものに置き換えますよ、ということ
デフォルトのままクリックしていけば、古いプロジェクトファイルをZipで固めて保存して
新しいコンポーネントに置き換えたプロジェクトを生成してくれる
あとはドキュメントそのままで特に引っかかるところはなかった
Exampleプロジェクトは4つあって
Project: Blinking LEDは工場出荷時にあらかじめプログラミングされてるそうで
買ってすぐ試してもありがたみは少ないかもしれない
でも、main.cを見ればわかるように、TopDesigne.cyschとBlinking LED.cydwrでコンポーネントを並べてつないでるだけでmain.cではコンポーネントを起動しているだけだ
TopDesing.cyschもオブジェクト指向プログラミングのUMLやmatlab/symlinkのブロック図とか
Spiceの回路図を描くみたいな感じで作図できる
接続線の点線のところはPSoC本体ではなく、「外部ですよ」という意味だ(たぶん)
外部ではあるが、PSoC 4 Pioneer Kitの基板上にあるので外付けはしなくていい
Project:PWMはPWMでデジタル出力の電圧を変化させてフルカラーLEDを7色に変化させるものだ
このプロジェクトも含めて外付けの部品がいらないのでほとんどソフトウェア開発と同じ気分で試せる
Project: Deep Sleepは省電力モードと割り込みのプレゼン
ISR(割り込みルーチン)へのひも付けもグラフィカルにできるようだ
cy_pinsというモジュールでやるみたいだが、具体的にどう操作すればいいのかわからなかった
音を出すときは正確なタイマーが必須なのでちゃんとしらべないとダメかな(^q^;
Deep Sleep Modeに入るとProgrammerでプログラムできなくなるので
別のプロジェクトをBuildすると 「Select Debug Target」というダイアログが出る
[Connect」ボタンを押して「OK」を押せばプログラミングできる
Project: CapSence
CapSenceが基板上についてるので
ド・レ・ミ・ファ・ソならこれだけで出せそう(^q^/
全体の印象
Arduinoとコンパチのピンソケットが出てるのでArduinoのシールドがそのまま使える
※Arduinoのスケッチ(プログラム)がそのまま使えるわけではないです
Arduinoと比べてコンパイルが速いので試行錯誤はしやすいと思う
Aruduinoみたいに誰でも気軽に扱える、という感じではないのでAVRとかで
多少マイコンの作法に慣れてからの方がいいと思う
前に触ったのはピュンピュンマシンをArduinoで作る前だったので
何かとわからないところが多かった(^q^;
ARMのハードウェアも探りつつもう少しやってみたいと思います
前回やったように素のPSoc Creatorを入れただけではExampleファイルがインストールされていなかった
www.cypress.com/go/CY8CKIT-042の「Related Files」から
CY8CKIT-042 Kit Only (Kit Design Files, Documentation, Examples)というファイルを見つけてインストールした
「Related Files」の一番上の
CY8CKIT-042 Kit Setup (Kit Design Files, Creator, Programmer, Documentation, Examples)を最初からインストールすればPSoC Creatorと一緒に必要なファイルがインストールされると思う(たぶん)
無事、Exampleファイルがインストールされたようだ
Exampleファイルを開こうとすると「Component Update Tool」というダイアログが表示される
これはExample Projectで使っているコンポーネントが古いので
新しいものに置き換えますよ、ということ
デフォルトのままクリックしていけば、古いプロジェクトファイルをZipで固めて保存して
新しいコンポーネントに置き換えたプロジェクトを生成してくれる
あとはドキュメントそのままで特に引っかかるところはなかった
Exampleプロジェクトは4つあって
- Blinking LED いわゆるLチカ
- PWM Lチカのちょっと頑張った版
- Deep Sleep 省電力モードと割り込み
- CapSence 静電容量のタッチセンサ
Project: Blinking LEDは工場出荷時にあらかじめプログラミングされてるそうで
買ってすぐ試してもありがたみは少ないかもしれない
でも、main.cを見ればわかるように、TopDesigne.cyschとBlinking LED.cydwrでコンポーネントを並べてつないでるだけでmain.cではコンポーネントを起動しているだけだ
TopDesing.cyschもオブジェクト指向プログラミングのUMLやmatlab/symlinkのブロック図とか
Spiceの回路図を描くみたいな感じで作図できる
接続線の点線のところはPSoC本体ではなく、「外部ですよ」という意味だ(たぶん)
外部ではあるが、PSoC 4 Pioneer Kitの基板上にあるので外付けはしなくていい
Project:PWMはPWMでデジタル出力の電圧を変化させてフルカラーLEDを7色に変化させるものだ
このプロジェクトも含めて外付けの部品がいらないのでほとんどソフトウェア開発と同じ気分で試せる
Project: Deep Sleepは省電力モードと割り込みのプレゼン
ISR(割り込みルーチン)へのひも付けもグラフィカルにできるようだ
cy_pinsというモジュールでやるみたいだが、具体的にどう操作すればいいのかわからなかった
音を出すときは正確なタイマーが必須なのでちゃんとしらべないとダメかな(^q^;
Deep Sleep Modeに入るとProgrammerでプログラムできなくなるので
別のプロジェクトをBuildすると 「Select Debug Target」というダイアログが出る
「Port Acquire」ボタンを押して
Project: CapSence
CapSenceが基板上についてるので
ド・レ・ミ・ファ・ソならこれだけで出せそう(^q^/
全体の印象
Arduinoとコンパチのピンソケットが出てるのでArduinoのシールドがそのまま使える
※Arduinoのスケッチ(プログラム)がそのまま使えるわけではないです
Arduinoと比べてコンパイルが速いので試行錯誤はしやすいと思う
Aruduinoみたいに誰でも気軽に扱える、という感じではないのでAVRとかで
多少マイコンの作法に慣れてからの方がいいと思う
前に触ったのはピュンピュンマシンをArduinoで作る前だったので
何かとわからないところが多かった(^q^;
ARMのハードウェアも探りつつもう少しやってみたいと思います
2014年12月22日月曜日
PSoC Creator インストール
さっき、PSoC Pioneer Kitに入っているフライヤー見たら
www.cypress.com/go/CY8CKIT-042
からたどりなさいと書いてあった(^q^;
が、PSoC1とかトラ技増刊のPSoC5の基板も(試しに)使っていたので
とにかくPSoC Creatorを入れようと思って普通にPSoC Creatorをインストールした
http://japan.cypress.com/psoccreator/
の真ん中から下のほうのダウンロード・タブをクリックして
PSoC Creator 3.0 SP1をダウンロード
ダウンロードするにはCYPRESSのアカウントが必要だ
ついでにAkamai NetSession Interface
のインストールも要求されるが従う
Akamaiという会社は昔からうさんくさくて気になってたんだが
まだ現役で表に出てやっていることに驚いた(^q^;
しかもダウンロードされるのはPSoc Creatorの「SP2」(^q^;
まがりながりにもネット上の仕事をしてきた経験があるので怪しすぎて躊躇してしまうレベルだった(^q^;
デバイスマネージャーで
ポート(COMとLPT)
kitProg USB-UART
が表示されればOK
Lチカのサンプルは
http://www.cypress.com/?rID=78695
で、AN79953.pdfの
9P目の My First PSoC 4 Design
にあった
PSoC Pioneer Creatorだと基板上のフルカラーLEDが黄色から緑にじわじわと変わるだけなので
わかりにくい
テレビでやってるアハ体験に近いかも知れん
日本語のPDFもあるが翻訳が古いせいか現状のPSoC Creatorだと逆に混乱する
フライヤーにあった
www.cypress.com/go/CY8CKIT-042
CY8CKIT-042 PSoC 4 Pioneer Kit Guide.pdf
も試しつつ
次回は外部への出力の実験として
PSoC Pioneer KitからLCD表示とかサイン波出力ぐらいを目標にやってみたいと思います
2014年12月21日日曜日
今後の予定 PSoCとか
このブログで途中でほったらかしにしているのは
だったと思う
ヘッドホンアンプはハードウェアの製作になるのでしばらく保留
電源の作成で正直おなか一杯(^q^;
Moog ラダー Filterは論文を一通り読んだので
もう一度ブレッドボードで実験していきたいと思う
PT2399エコーは結構本気でブレッドボード上で回路を組んでみたが
うまくいかないので何かとっかかりが見つかるまで温存しようかと思っている
もう一つずっと手つかずなのがPSoCのピュンピュンマシンだ
ピュンピュンマシンと言っているが、Arduino版のピュンピュン2号(http://dad8893.blogspot.jp/search/label/%E3%81%B4%E3%82%85%E3%82%93%E3%81%B4%E3%82%85%E3%82%93%EF%BC%92%E5%8F%B7)はDDSで処理しているので
実はメモリ容量次第ではどんな波形でも出力できるし
周波数で音の高さを決めているので音階も作れる
が、Arduino(というかATMega328P)の処理能力がそろそろ限界ぽい
なのでもう少し上のプロセッサで処理したい
mbedやルネサスのSAKURAボード(日本人としては応援したいとこ)も候補にいれてみたが
なんといってもPSoCのアナログブロック、デジタルブロックでいろいろ遊べそうなところに惹かれる
今手持ちなのはPSoC 4 PIONNER KITだが
PSoC 4200 Prototyping Kitが秋月で600円で売られている
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08446/
載ってるPSoCはどちらも一緒だ
Arduinoのシールドは使えないが逆に基板に乗せてしまうならこっちのほうが都合がいい
で、早速開発ソフトのPSoC Createrを立ち上げて…と思ったら
うまく立ち上がらない(^q^;
夏ごろマザーボードを入れ替えてOSは元のままだったのでこの際再インストールしてみた
毎度のことながらOSの再インストールはめんどくさい
まる1日使ってしまった(^q^;
開発ツールはまだ何も入れていないので1からのスタートで
ブログに書きつつPSoCをいじっていこうと思います
- Moog ラダー Filter
- PT2399エコー
- 2出力のヘッドホンアンプ
だったと思う
ヘッドホンアンプはハードウェアの製作になるのでしばらく保留
電源の作成で正直おなか一杯(^q^;
Moog ラダー Filterは論文を一通り読んだので
もう一度ブレッドボードで実験していきたいと思う
PT2399エコーは結構本気でブレッドボード上で回路を組んでみたが
うまくいかないので何かとっかかりが見つかるまで温存しようかと思っている
もう一つずっと手つかずなのがPSoCのピュンピュンマシンだ
ピュンピュンマシンと言っているが、Arduino版のピュンピュン2号(http://dad8893.blogspot.jp/search/label/%E3%81%B4%E3%82%85%E3%82%93%E3%81%B4%E3%82%85%E3%82%93%EF%BC%92%E5%8F%B7)はDDSで処理しているので
実はメモリ容量次第ではどんな波形でも出力できるし
周波数で音の高さを決めているので音階も作れる
が、Arduino(というかATMega328P)の処理能力がそろそろ限界ぽい
なのでもう少し上のプロセッサで処理したい
mbedやルネサスのSAKURAボード(日本人としては応援したいとこ)も候補にいれてみたが
なんといってもPSoCのアナログブロック、デジタルブロックでいろいろ遊べそうなところに惹かれる
今手持ちなのはPSoC 4 PIONNER KITだが
PSoC 4200 Prototyping Kitが秋月で600円で売られている
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08446/
載ってるPSoCはどちらも一緒だ
Arduinoのシールドは使えないが逆に基板に乗せてしまうならこっちのほうが都合がいい
で、早速開発ソフトのPSoC Createrを立ち上げて…と思ったら
うまく立ち上がらない(^q^;
夏ごろマザーボードを入れ替えてOSは元のままだったのでこの際再インストールしてみた
毎度のことながらOSの再インストールはめんどくさい
まる1日使ってしまった(^q^;
開発ツールはまだ何も入れていないので1からのスタートで
ブログに書きつつPSoCをいじっていこうと思います
2014年12月18日木曜日
実験用の可変安定化電源 でけた & まとめ
ファームウェアを電圧・電流値を表示するように変更した
正電圧|電流(片電源使用時のみ)
負電圧|GNDと仮想GNDとの電位差
の順番にした
負荷側のインピーダンスによるが、電流測定時に電圧の誤差がそれなりに出るので
LCDの表示窓の左側のトグルスイッチで電流を測定するかどうかを切り替える
電池が新品(単三×10×2、つまり±15V以上の給電)なら±12V以上出力できる
電流値は400mA(とちょっと)まで計測可能で、それ以上になると「OVER」と表示
ざっと調べたところ誤差は±1%以内だが、±3%以内ということにしておく
量産するならここからねちっこいテストをするところだが
- 酒を飲んでる時は使わない!
- ケースのネジ止めはしないでヤバそうな時に対応できるようにする
という方針でテストを兼ねて実運用していきたいと思う
回路図を再掲しておく
測定用電源部
測定用アナログ部
測定用デジタル部
ケース内配線図
図中の「Dual Power Supply」は共立エレショップの可変両電源キットを使っています
http://dad8893.blogspot.jp/2014/10/blog-post.html
http://eleshop.jp/shop/g/gD5E413/
気づいたこととか
OUTPUTスイッチ
OUTPUTスイッチを最後の最後で付けてみたが、これは必須かもしれない出力端子にケーブルを繋いだり外したりするときにON/OFFするのに便利だし
電源スイッチを切ってもコンデンサに溜まっている分があるので出力電圧はすぐには0にならない
緊急時にはバサッといきたい
GND電位の計測
試行錯誤の途中でGNDの電位を計測するようにしたが、これも必須だろう
ツェナーとTrの組み合わせでAVRのGND用に負側にずらしたGND電位を作っているが
両電源の電流電圧計 負電源の測定 http://dad8893.blogspot.jp/2014/09/blog-post_23.html
実験用の可変安定化電源 測定部の電源を普通のツェナーでやってみた http://dad8893.blogspot.jp/2014/10/blog-post_29.html
とにかくこれが安定しない
GND電位を計測しないと誤差±10%程度は覚悟しないとダメだろう
積み残した課題とか
両電源利用時の電流測定
一番の問題は両電源で使った時に電流値が計測できない点だ
電流をローサイド(GND側)で計測しているのをハイサイド(出力側)で計測するように変更すれば
解決できる(理屈の上では(^q^;
今回使っているATMega328PではPORTCの6PINしかA/Dコンバータの入力として使えない
さらにI2C用のSCL,SDAもPORTCに割り当てられている
電圧計測用に正負で2PIN、ハイサイドでの電流値計測用に正負で4PIN、I2C用に2PIN、GND測定用に1PIN
合計9PINが必要になるので足りない
単純にA/Dコンバータの入力だけでも7PIN必要なのでこれも足りない
対応策としては以下が考えられる
外付けのA/Dコンバータを使う
インターフェイスがI2CでもSPIでも8chあればまとめて面倒が見れるし
4chでもやりくりすればなんとかなりそう
メリットは素子の出費が少なく済む(300円~500円程度)
デメリットは測定部全体の再設計しないといけないし、筐体サイズがさらにでかくなりそうだし
I2Cで複数のデバイスを使うなら未だ使いこなせていないI2C(後述)の実験が必要(^q^;
電流計測用のモジュールを使う
実験用の可変安定化電源 ケース内配線 http://dad8893.blogspot.jp/2014/12/blog-post_10.html の下の方参照
I2Cのモジュールなら電圧用の2PIN+I2Cの2PINで済む
メリットはうまくいけばアナログ部の基板の変更だけで済みそう
デメリットはお値段がちと高い(1コ1000円以上なので正負用+予備も含めると3000円以上かかる)し、
負側でうまく使えるかちょっと自信がない
あとI2C複数使いの実験
電流を電圧に変換するモジュールでもいけそうかと思ったが、モジュールを使った電流測定用に2PIN、電圧測定用に2PIN、GND電位で1PIN
合計5PIN必要になるので、I2CのLCDをやめてパラレルかSPIに変更する必要がある
筐体も含めて完全に再設計が必要になるので電圧出力モジュールはだめかな(^q^;
I2Cの5V↔3.3Vレベルシフト
これはまだ解決していない
というかレベルシフトしなくても動いているので深追い実験していない
今回はLCDモジュールは電源電圧は3.3Vで、信号線はなりゆきで動作させている
I2CはオープンドレインでLCDモジュール基板上で3.3Vでプルアップされているのでなんとかなってるのかもしれない
I2Cの5V↔3.3Vレベルシフト 秋月のレベル変換モジュールを使ってみた http://dad8893.blogspot.jp/2014/10/i2c5v33v.html
I2Cをちゃんと使っていくためにはこれもちゃんとしないとダメだろうな(^q^;
シャント・レギュレーター TL431
シャント・レギュレーターとシャント抵抗はややこしいが別のものです
シャント・レギュレーター → 基準電圧を作る素子
シャント抵抗 → 電流を電圧に変換するための抵抗
TL431がバカスカ煙を吹いて死亡してしまったのでこれも深追い実験はしていない
今回の電源では三端子レギュレータの7805の出力電圧を基準電圧として使っているが
5.08V~5.09Vあたりで変動するので(個体差がある)さらに精度を上げるためには
シャント・レギュレーターを使いたいところである
実験用の可変安定化電源 TL431
http://dad8893.blogspot.jp/2014/10/tl431.html
↑こういう使い方ではなくAVRのAREF用に2段積みとかして使えばいいのかもしれない
機会があればTL431単体でもう少し等価回路を読んだり実験したりしてみたいと思います
資料はGitHubで公開しています
https://github.com/ryood/Variable_Power_Supply
2014年12月16日火曜日
オシロスコープ購入計画
実験用の可変安定化電源を完成まで持っていければオシロスコープを買おうかと思っている
いわゆる自分へのご褒美(スイーツ)というやつだ
PT2399エコーがちょろっと実験したレベルではやはり簡単には動かせない
もう少しねばって動かせればオシロも諦めるが
チェックしようにもどこから手を付けていいかわからない
で、2つほどに候補を絞った
一番安いUSB接続
VDS1022I(\19,800)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08033/
割りと安いがマイコンの出力チェックにも使えそう
TBS1052B(\49,500)
http://jp.tek.com/oscilloscope/tbs1000b-digital-storage-oscilloscope
VDS1022IはWindows8に対応してるかどうかわからないのでヘタしたらWinodows7を買わなければいけないかもしれない
で、+1万
なので中間値をとって2.5万円差だ
公称値で比較するとサンプリング・レートが100MS/s vs 1GS/sなので性能差は歴然
あ、でも冬コミに遠征した交通費を考えるとこんなもん大したことないか(^q^;
いやしかし差分の2万5千円あったら雄琴でパフパフ(^q^;;;
年明けまでにPT2399がうまく行かなければ真剣に考えることにします
いわゆる自分へのご褒美(スイーツ)というやつだ
PT2399エコーがちょろっと実験したレベルではやはり簡単には動かせない
もう少しねばって動かせればオシロも諦めるが
チェックしようにもどこから手を付けていいかわからない
で、2つほどに候補を絞った
一番安いUSB接続
VDS1022I(\19,800)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08033/
割りと安いがマイコンの出力チェックにも使えそう
TBS1052B(\49,500)
http://jp.tek.com/oscilloscope/tbs1000b-digital-storage-oscilloscope
VDS1022IはWindows8に対応してるかどうかわからないのでヘタしたらWinodows7を買わなければいけないかもしれない
で、+1万
なので中間値をとって2.5万円差だ
公称値で比較するとサンプリング・レートが100MS/s vs 1GS/sなので性能差は歴然
あ、でも冬コミに遠征した交通費を考えるとこんなもん大したことないか(^q^;
いやしかし差分の2万5千円あったら雄琴でパフパフ(^q^;;;
年明けまでにPT2399がうまく行かなければ真剣に考えることにします
実験用の可変安定化電源 デバッグというか手直し
10Ωの負荷抵抗で300mA流すと0.9Wになるので許容損失1Wの抵抗では怪しそう
ということでブレッドボード上で実験するために
実際使う予定でもあるバナナプラグとミノムシクリップのケーブルを作った
LCRメーター(http://dad8893.blogspot.jp/2014/05/lcr-de-5000.html)のDCRモードでケーブルの抵抗値を計ると0.02Ω~0.03Ω
クリップを付けないで同じ太さの(AWG20)の20センチぐらいのケーブルで計ると0.01Ω
低抵抗の世界は誤差なのかなんだかわからなくてなかなか難しい世界だ
部品箱を漁ったら47Ω(許容損失3W)の酸金抵抗があったので
これを並列にして高負荷時の挙動を見ていった
ブレッドボードもあやしいのでミノムシクリップで直接抵抗の足をつかんだ
シャント抵抗の電圧はちゃんと出ているが
ADCの読み取り値が737あたりで頭打ちになるようだ
ここでやっと気づいた
電流をシャント抵抗(回路図中のR6)で電圧値に変換して
オペアンプの非反転増幅回路で11倍に増幅している
オペアンプの電源電圧はV-をGNDから-2.5V目標にずらしているのでだいたい±2.5Vだ
0.5Aの電流を0.47Ωで電圧に変換すると
11倍に増幅すると
LM358は単電源用のOPAMPだ(入力がGND、というかこの場合V-から使える)が上側が引っかかっているっぽい
フルスイングのオペアンプのNJM2732が運良くあったので、これと差し替えた
GJ(^q^/
0.5A付近になるとさすがに頭打ちになるようなので、
プログラムでADC読み取り値の1000あたりで切ってしまおうと思う
だいたい450mAだ
非反転増幅回路の抵抗を差し替えて増幅率を下げるという手もあるが
この設計だと電流値は片電源でしか使えないのでMAX 450mAを仕様とさせていただく(←自分に言い聞かせている)
仮想グランドがふらつくのでマージンをとっておいたほうが無難だし(^q^;
電圧の方の3%ちょっとの誤差は
電流測定用のシャント抵抗が0.47Ωなので誤差が生じているようだ
0.47Ω / (15.3Ω + 0.47Ω) = だいたい0.03
つまりだいたい3%(^q^/
というわけで次回はめんどくさいけどファームウェアのコーディングをしたいと思います
ということでブレッドボード上で実験するために
実際使う予定でもあるバナナプラグとミノムシクリップのケーブルを作った
LCRメーター(http://dad8893.blogspot.jp/2014/05/lcr-de-5000.html)のDCRモードでケーブルの抵抗値を計ると0.02Ω~0.03Ω
クリップを付けないで同じ太さの(AWG20)の20センチぐらいのケーブルで計ると0.01Ω
低抵抗の世界は誤差なのかなんだかわからなくてなかなか難しい世界だ
部品箱を漁ったら47Ω(許容損失3W)の酸金抵抗があったので
これを並列にして高負荷時の挙動を見ていった
ブレッドボードもあやしいのでミノムシクリップで直接抵抗の足をつかんだ
シャント抵抗の電圧はちゃんと出ているが
ADCの読み取り値が737あたりで頭打ちになるようだ
ここでやっと気づいた
電流をシャント抵抗(回路図中のR6)で電圧値に変換して
オペアンプの非反転増幅回路で11倍に増幅している
オペアンプの電源電圧はV-をGNDから-2.5V目標にずらしているのでだいたい±2.5Vだ
0.5Aの電流を0.47Ωで電圧に変換すると
0.5A * 0.47Ω = 0.235V
11倍に増幅すると
0.235A × 11 = 2.585V
LM358は単電源用のOPAMPだ(入力がGND、というかこの場合V-から使える)が上側が引っかかっているっぽい
フルスイングのオペアンプのNJM2732が運良くあったので、これと差し替えた
GJ(^q^/
0.5A付近になるとさすがに頭打ちになるようなので、
プログラムでADC読み取り値の1000あたりで切ってしまおうと思う
だいたい450mAだ
非反転増幅回路の抵抗を差し替えて増幅率を下げるという手もあるが
この設計だと電流値は片電源でしか使えないのでMAX 450mAを仕様とさせていただく(←自分に言い聞かせている)
仮想グランドがふらつくのでマージンをとっておいたほうが無難だし(^q^;
電圧の方の3%ちょっとの誤差は
電流測定用のシャント抵抗が0.47Ωなので誤差が生じているようだ
0.47Ω / (15.3Ω + 0.47Ω) = だいたい0.03
つまりだいたい3%(^q^/
というわけで次回はめんどくさいけどファームウェアのコーディングをしたいと思います
2014年12月13日土曜日
PT2399エコー ブレッドボードで組んでみた
回路図とブレッドボード図、実際のブレッドボードと虱潰し的にチェックして
ブレッドボードで組んでみた
ぴゅんぴゅん1号とつないでみたが
Delayが効いてるのか効いてないのかわからん(^q^;
音は出てるしバイパスした時より音量は上がっているので
PT2399のアナログ部は生きていそうだ
CMOSなのでヘタしたらDigital部分が逝ってしまったのだろうか
ピュンピュンマシンじゃなくて
単にパルス波を出力する音源をつないで波形を見たほうがいいかな
電源の追い込みが楽しすぎて半ば保留中です(^q^;
ブレッドボードで組んでみた
ぴゅんぴゅん1号とつないでみたが
Delayが効いてるのか効いてないのかわからん(^q^;
音は出てるしバイパスした時より音量は上がっているので
PT2399のアナログ部は生きていそうだ
CMOSなのでヘタしたらDigital部分が逝ってしまったのだろうか
ピュンピュンマシンじゃなくて
単にパルス波を出力する音源をつないで波形を見たほうがいいかな
電源の追い込みが楽しすぎて半ば保留中です(^q^;
実験用の可変安定化電源 ハードウェア完成(?)
チェックしたらデジタル部の信号線のハンダ不良があった
ハンダ面で引き回してるスズメッキ線とICソケットの足のハンダ付がうまく行っていなかった
こういうミスを避けるにはハンダ付けの経験値をあげていくしかないかな
ハンダ付けし直してハードウェアは完成(^q^/
あとはファームウェア(AVRのプログラム)をA/Dコンバータの読み取り値から
実際の電圧値と電流値に変換して表示するように変更するだけだ
ATMega328PのA/Dコンバータのbit数が10bitなので
基本的にはVccの値を1024分割したものを読み取り値に掛ければいい
正負電圧をATMega328PのGNDからVccの範囲で計測するために
-2.5V目標でATMega328PのGNDをずらしているので(このブログでは仮想GNDとかV-GNDと呼んでいる)
実際のGNDの読み取り値は512近辺になる
理屈としての計算式は以下の様になる
電圧
電流
使っている抵抗の抵抗値をLCRメーターで計っておいた(http://dad8893.blogspot.jp/2014/11/blog-post_76.html)ので抵抗値の誤差も計算に入れて実際にプログラミングする前にテスターでの測定値との誤差の確認をした
実用するつもりの単三×10本×2
負荷なしの値だ
よく使いそうな±2.5V、±3.3V、±5V、±9Vで計測
±12Vも調べたかったが電池がヘタっていて出力できなかった
薄紫色のところが誤差
電池がヘタってくるとV-GNDの値がふらつくので単三×9本×2でも計測した
ATMega328PのADCで計れるのは5V÷1024で4.9mV程度までなのでこの程度の誤差はしかたない(かな?)
仕様により(http://dad8893.blogspot.jp/2014/11/blog-post_23.html(^q^; 正負両方使った場合電流値は測定できないので
正側に負荷を接続して電流値も確認した
100Ω負荷で、20mA、50mA、100mAを測定
これもまずまず
負荷を10Ωにしてさらに測定
150mAと300mAを流したつもりで測定したが
黄色でマーキングした通りちょっとまずい値が出た(^q^;
測定用の負荷抵抗が10Ω/1W(たぶん)だったのが悪かったのかもしれない
可変両電源キットがMAX 0.5Aなので負荷が重い時の追試が必要かな(^q^;
https://github.com/ryood/Variable_Power_Supply/blob/master/%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%BE%8CLCD%E8%AA%AD%E3%81%BF%E5%8F%96%E3%82%8A%E5%80%A420141212.xlsx
ハンダ面で引き回してるスズメッキ線とICソケットの足のハンダ付がうまく行っていなかった
こういうミスを避けるにはハンダ付けの経験値をあげていくしかないかな
ハンダ付けし直してハードウェアは完成(^q^/
あとはファームウェア(AVRのプログラム)をA/Dコンバータの読み取り値から
実際の電圧値と電流値に変換して表示するように変更するだけだ
ATMega328PのA/Dコンバータのbit数が10bitなので
基本的にはVccの値を1024分割したものを読み取り値に掛ければいい
正負電圧をATMega328PのGNDからVccの範囲で計測するために
-2.5V目標でATMega328PのGNDをずらしているので(このブログでは仮想GNDとかV-GNDと呼んでいる)
実際のGNDの読み取り値は512近辺になる
理屈としての計算式は以下の様になる
電圧
(電圧読み取り値 - GND電位読み取り値) * Vcc / 1024 / 電圧分圧比
電流
(電流をシャント抵抗で電圧に変換した読み取り値 - GND電位読み取り値) * Vcc / 1024 / 増幅率 / シャント抵抗値
使っている抵抗の抵抗値をLCRメーターで計っておいた(http://dad8893.blogspot.jp/2014/11/blog-post_76.html)ので抵抗値の誤差も計算に入れて実際にプログラミングする前にテスターでの測定値との誤差の確認をした
実用するつもりの単三×10本×2
負荷なしの値だ
よく使いそうな±2.5V、±3.3V、±5V、±9Vで計測
±12Vも調べたかったが電池がヘタっていて出力できなかった
薄紫色のところが誤差
電池がヘタってくるとV-GNDの値がふらつくので単三×9本×2でも計測した
ATMega328PのADCで計れるのは5V÷1024で4.9mV程度までなのでこの程度の誤差はしかたない(かな?)
仕様により(http://dad8893.blogspot.jp/2014/11/blog-post_23.html(^q^; 正負両方使った場合電流値は測定できないので
正側に負荷を接続して電流値も確認した
100Ω負荷で、20mA、50mA、100mAを測定
これもまずまず
負荷を10Ωにしてさらに測定
150mAと300mAを流したつもりで測定したが
黄色でマーキングした通りちょっとまずい値が出た(^q^;
測定用の負荷抵抗が10Ω/1W(たぶん)だったのが悪かったのかもしれない
可変両電源キットがMAX 0.5Aなので負荷が重い時の追試が必要かな(^q^;
https://github.com/ryood/Variable_Power_Supply/blob/master/%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%BE%8CLCD%E8%AA%AD%E3%81%BF%E5%8F%96%E3%82%8A%E5%80%A420141212.xlsx
2014年12月10日水曜日
実験用の可変安定化電源 ケース内配線
ケース内の配線をした
だいたいうまく動いているようだが
AVRのADCの読み取り値が一部おかしい
今日は疲れたので
次回、全体をちゃんととテストしてみることにする
パーツ屋さんのWebサイトを物色していたら
よさげなモジュールを見つけた
秋月電子
INA219使用 電流センサーモジュール(カレントセンサー)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08221/
Strawberry Linux
LTC6102 高精度アナログ電流測定モジュール
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12056
INA226 I2Cディジタル電流・電圧・電力計モジュール
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12031
電流測定用のシャント抵抗(しかも0.002Ω!)とセンシングICを使って
I2Cで出力したり、電圧に変換してくれるというモジュールだ
どちらにしてもATMega328PのPIN数で正負電圧・電流が計れそうだ
サイズも小さいのアナログ部の基板と差し替え出来そう
が、正負2枚必要なので2000円以上かかる(^q^;
現状で完成させて使ってみてどうしても正負電流を計りたくなったら考えてみることにする
だいたいうまく動いているようだが
AVRのADCの読み取り値が一部おかしい
今日は疲れたので
次回、全体をちゃんととテストしてみることにする
電流測定の新作戦
パーツ屋さんのWebサイトを物色していたら
よさげなモジュールを見つけた
秋月電子
INA219使用 電流センサーモジュール(カレントセンサー)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08221/
Strawberry Linux
LTC6102 高精度アナログ電流測定モジュール
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12056
INA226 I2Cディジタル電流・電圧・電力計モジュール
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12031
電流測定用のシャント抵抗(しかも0.002Ω!)とセンシングICを使って
I2Cで出力したり、電圧に変換してくれるというモジュールだ
どちらにしてもATMega328PのPIN数で正負電圧・電流が計れそうだ
サイズも小さいのアナログ部の基板と差し替え出来そう
が、正負2枚必要なので2000円以上かかる(^q^;
現状で完成させて使ってみてどうしても正負電流を計りたくなったら考えてみることにする
DINプラグのカバーの開け方
可変両電源の電源用にDINコネクタを使うので
DINプラグのカバーを外してを差し込んで導通状態をチェックしようと思ったが
カバーの開け方がさっぱりわからん(^q^;
フォンプラグみたいにネジ込み式でもないし
どこかに固定用のネジがあるわけでもない
Webで探してもミニDINの開け方は見つかったが
標準のDINプラグは見つからなかった
1時間ぐらい格闘してやっと分解できた(^q^/
画像の黄色い丸で囲ったところの穴
ここにドライバーを突っ込んでグリグリしたら分解できた
ラジオペンチで外側の金属の部分を掴んだりしていたので
少し変形してしまった
使ったプラグはマル信無線電機のMP-133というやつです(例によって一番安いやつ)
他の製品は違うかもしれません
知恵の輪かと思った(^q^;
DINプラグのカバーを外してを差し込んで導通状態をチェックしようと思ったが
カバーの開け方がさっぱりわからん(^q^;
フォンプラグみたいにネジ込み式でもないし
どこかに固定用のネジがあるわけでもない
Webで探してもミニDINの開け方は見つかったが
標準のDINプラグは見つからなかった
1時間ぐらい格闘してやっと分解できた(^q^/
画像の黄色い丸で囲ったところの穴
ここにドライバーを突っ込んでグリグリしたら分解できた
ラジオペンチで外側の金属の部分を掴んだりしていたので
少し変形してしまった
使ったプラグはマル信無線電機のMP-133というやつです(例によって一番安いやつ)
他の製品は違うかもしれません
知恵の輪かと思った(^q^;
2014年12月7日日曜日
実験用の可変安定化電源 ケース加工した
ハンダ付けもそうだが
こういう工作的な作業はあまり得意ではない
絵を描いたり、プログラムを作ったり、曲(もどき)を作ったりということは
ずっとやってきたことだしある程度自分の限界がわかっている
工作はほんのついこの間はじめたばっかりだし(と言ってももう5年になるのか…)
そんなにしょっちゅうやってるわけではないのでずっと暗中模索という感じだ
でも、ドリルでバリバリ穴開けてると結構楽しい(^q^/
工業高校生にでもなった気分だ
で、ケース加工結果
キット用の穴位置が若干ずれたが、スペーサーを挟んでるので
うまくネジ止めすれば収まる
角穴は練習の時よりちょっとマシだがきちんと直線や角を出すのは難しい(^q^;
ケースをかぶせるとこうなる
背面はこんな感じ
DCジャック用の穴の位置が大幅にずれていて巨大な穴を開けるハメになった(^q^;
基板実装タイプの部品用の穴を開けるのはなかなか難しいみたいだ
あと、POTのつまみが浮いてしまっているのでPOTのシャフトをカットするかなぁ
今後はPT2399エコーと並行してやっていこうと思います
こういう工作的な作業はあまり得意ではない
絵を描いたり、プログラムを作ったり、曲(もどき)を作ったりということは
ずっとやってきたことだしある程度自分の限界がわかっている
工作はほんのついこの間はじめたばっかりだし(と言ってももう5年になるのか…)
そんなにしょっちゅうやってるわけではないのでずっと暗中模索という感じだ
でも、ドリルでバリバリ穴開けてると結構楽しい(^q^/
工業高校生にでもなった気分だ
で、ケース加工結果
仮止めしてみたら基板はなんとか収まった
↑バリっぽいのは保護用のビニールです
キット用の穴位置が若干ずれたが、スペーサーを挟んでるので
うまくネジ止めすれば収まる
角穴は練習の時よりちょっとマシだがきちんと直線や角を出すのは難しい(^q^;
ケースをかぶせるとこうなる
背面はこんな感じ
DCジャック用の穴の位置が大幅にずれていて巨大な穴を開けるハメになった(^q^;
基板実装タイプの部品用の穴を開けるのはなかなか難しいみたいだ
あと、POTのつまみが浮いてしまっているのでPOTのシャフトをカットするかなぁ
今後はPT2399エコーと並行してやっていこうと思います
2014年12月3日水曜日
金属磨き
ホムセンに行ったついでに金属みがきをかってきた
500円ぐらい
1Ω以下の抵抗やmV単位の電圧を計ることが今後もありそうなので
テスターの棒を磨くためだ
ワタに研磨剤が染み込ませてあって気軽に磨ける
ついでに中学生の頃から使っているハサミも磨いてみた
ピカピカ(^q^/
↓Amazonでも売ってるが馬鹿高い(^q^;;;;
アサヒペン 金属みがき ピカピカン 70G
500円ぐらい
1Ω以下の抵抗やmV単位の電圧を計ることが今後もありそうなので
テスターの棒を磨くためだ
ワタに研磨剤が染み込ませてあって気軽に磨ける
ついでに中学生の頃から使っているハサミも磨いてみた
ピカピカ(^q^/
↓Amazonでも売ってるが馬鹿高い(^q^;;;;
アサヒペン 金属みがき ピカピカン 70G
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