DC-DCコンバータテスト回路の資料

モノリシックパワー(MPS)社製ブーストコンバータIC「MP3120」試運転
に出てきたDC-DCコンバータテスト回路。
これを紹介したのかどうかの記憶が曖昧・・・
あらためてメモを置いておきます。

回路図は↑に記しましたが再掲。

使用したマイコンはATmega88。
16MHzで動かしています。

電源は12V。
三端子で内部回路用の5Vを作っています。
マイナス出力のDC-DCコンバータもチェックできるように
してありますので、オペアンプ回路は±5Vで動かしています。

さて問題はプログラム。
アセンブラで書いています。
参考にしていただけますかどうか・・・

　　　・ダウンロード - dcc1.zip

includeファイルは無しで、1本のプログラムです。
空行も入れてざっと4700行。　デカい！

bin→10進変換やbin→文字変換あたりのルーチンが
あれこれ使えるかと思うのですが・・・もう昔話ですなぁ。
割り込みと関係するwordデータ、これをアクセスしている
ところには「CLI ～ SEI」がたんまりと入っています。

こんなパラメータを内蔵EEPROMに保存しています。

　Mode +/- (0:+ 1:-): 0
　Power Start (Volt): 0.70 V
　Power End (Volt): 2.00 V
　Power Step (Volt):0.10 V
　Power I Limit (Amp):1.00 A
　Load Start (Amp): 0.00 A
　Load End (Amp): 0.30 A
　Load Step (Amp): 0.01 A
　Load V Limit (Volt): 2.50 V
　Wait Time :0.25sec
　V,A Unit TX 0:x 1:on: 0
　Index skip 0:x 1:on: 1
　PWM Power 5V (PWM): 339
　PWM CC +1.0A (PWM): 966
　PWM CC -1.0A (PWM): 970
　Pwr(A) 1.0A (A/D): 515
　Load(V) +5V (A/D): 517
　Load(V) -5V (A/D): 517

最後の6つは、PWMによるD/A出力(コンバータへ供給する
電圧と定電流源の電流設定)とA/Dでの電流、電圧入力の
キャリブレーション値です。

計測を始めると、こんなデータがシリアルで出てきます。

# Supply : 0.70V　2.00V Step:0.10V Limit:1.00A
# Current:+0.00A +0.30A Step:0.01A Limit:2.50V

0.80 0.01　 0.00　3.75
0.80 0.05　 0.01　3.75
0.80 0.10　 0.02　3.75
0.80 0.17　 0.03　3.76
0.80 0.23　 0.04　3.76
0.80 0.30　 0.05　3.76
0.80 0.49　 0.06　3.75
0.80 0.61　 0.07　3.71
0.80 0.75　 0.08　3.69
0.80 0.14　 0.09　0.05 *

0.90 0.01　 0.00　3.75
0.90 0.05　 0.01　3.75
　　：

左から、供給電源電圧、電源電流、
出力負荷電流(定電流)、出力電圧。

トランジスタ技術　2011年1月号 に掲載してもらった
スイッチド・キャパシタIC（負電源出力）の特性調査に
この回路を使いました。
掲載されたのは測定したグラフだけで、この試験回路と
その説明は省かれていました。
　　　※2011年のダウンロードサービス にもありません。
　　　　投稿原稿には含んでいたはずなんだけど・・・

なにせ、アセンブラ。
割り込み処理の「頭」の記述はこんな具合。

;*****　送信完了割り込み処理　　*****
;　 [13 UDR Empty]ﾍﾞｸﾄﾙより飛んでくる
TXEINT:
　　PUSH　　AL
　　PUSH　　AH
　　PUSH　　ZL
　　PUSH　　ZH
　　PUSH　　SREG_SAVE　　　 ;現ｽﾃｰﾀｽﾃﾞｰﾀをｾｰﾌﾞ
　　IN　　　SREG_SAVE,SREG　;ｽﾃｰﾀｽ ﾚｼﾞｽﾀ 退避
;*　送信ﾃﾞｰﾀ数ﾁｪｯｸ
　　LDS　　 AL,TX_CNT　　　 ;ﾃﾞｰﾀ数
　　TST　　 AL
　　BRNE　　TXEINT1　　　　 ;あればｽｷｯﾌﾟ
　　　：

「AVRマイコンのレジスタ名と違うやん」っと思われた
人は、エラい！
レジスタ名にAL、AH、ZL、ZHを使っているのは
「過去の遺産」を使うため。
AVRマイコン特有の「番号で記すレジスタ名」がイヤだからと、
ソースの先頭でこんな「ずっこ」をやっています。
　.def　　AL　　　= R16
　.def　　AH　　　= R17
　.def　　BL　　　= R18
　.def　　BH　　　= R19
　　　：
　.def　　XL　　　= R26
　.def　　XH　　　= R27
　.def　　YL　　　= R28
　.def　　YH　　　= R29
　.def　　ZL　　　= R30
　.def　　ZH　　　= R31

こうすることで、8080やZ80、さらに8086やV30で作っていた
ルーチンに「近づける」のです。
R16以降のレジスタは8bit値の直接代入ができますんで、
便利なんです。

割り込みでのSREGを保存している「SREG_SAVE」も、
固定的なレジスタに割り付けています。
　.def　SREG_SAVE　=　R15　;ｽﾃｰﾀｽﾚｼﾞｽﾀ退避用
どのレジスタを使おうかという悩みがありません。


※Arduino-UNOの初体験  が2012年12月です。
この制御プログラムもArduinoをベースにして
書き直せば良いんでしょうが、けっこうめんどう。
今のままでも動いてるし・・・。

モノリシックパワー(MPS)社製ブーストコンバータIC「MP3120」試運転

電池電圧チェッカーでは、検査する電池からLED表示の
ための電力を取り出しています。
使っているのはリニアテクノロジー(現在はアナログデバイセズ)製
の「LTC3400」。
およそ0.8Vの電圧があれば起動します。
これで、計測と表示を行うマイコンのための電源約3.8Vを出力
します。

このLTC3400、徐々にですが価格が上昇。
今は一つ700円くらいになっています。
　　※昔は350円くらいだったのに。
　　　製造終息品ではなく現行品です。

似たようなスペックの「石」がどこかに無いものかと
探していました。
　・同じピン配置
　　　プリント基板のパターンや部品を
　　　変えたくないので。
　・同じような能力
　　　0.8Vで起動してほしい。

見つけたのが「モノリシック・パワー・システムズ」の
「MP3120」。
デジキーだと250円くらいの価格です。

スペックで少々異なるのはフィードバック電圧。
LTC3140が「1.192V～1.23V(typ)～1.268V」となっているところ、
MP3120だと「1.17V～1.21V(typ)～1.25V」と少し低くなっています。
　　※およそ2%。　誤算の範囲かと。

さっそくですが、試してみました。
ひさしぶりに引っ張り出してきたDCコンバータの実験回路。
　　・反転型チャージ・ポンプIC：LM2776の特性
なんかで、この実験回路を使っています。
2010年に製作したもので、マイコンは「ATmega88」。
　　※Arduino-UNOを使い始める前です。

組んでいるユニバーサル基板がサンハヤトの「ICB-98」。
「紙エポキシ」なんで切りやすい。
そして、◎パターンはハンダメッキで、手組みに使うのに
最高だったんです。
ところが、ラインナップから外れちゃいました。
ハンダ無しのフラックス仕上げのタイプが出ていますが、
作業の時に手で触ると銅箔面が傷んじゃって使いにくい。
で、このシリーズは使わなくなっちゃいました。

こんな回路。


MP3120を小基板に組んで、

3.75V出力での、入力電圧を0.1Vステップで変えながら
負荷電流を変えて、出力電圧の変化と入力電流の変化を
グラフにします。


LTC3400は3.3Vと5.0V出力で計っていますが、およそ、
似たような感じです。
　・2010年11月04日：LTC3400の特性

実機(電池電圧チェッカー)に取り付けてみて様子を見ます。

※LTC3400の標準回路

※MP3120の回路

R1=1MΩ、R2=470kΩ、L1=10uHで試しました。

工具に「ゴムコーティング」を

友人から情報です。

・小さいモンキーとアンギラのグリップのゴムが
　ダメになった。
・ゴムが無いだけで持ちにくくなる。
・CMでゴム塗料を見たことがあったので探してみる。
・お高くないのがあったので試してみた。
・写真のは３回浸けたもの。
・下処理(洗浄とシーラー塗布)は必要。
・塗料缶に浸して引き上げるだけで綺麗につく。
・モンキーは３回でちょうど良い感じ。
・アンギラはもう少し回数重ねる方が良さそう。

　　Performix ゴム・コーティング剤
　　プラスティ・ディップ液状コーティングゴム
　　429ml ブラック

ということです。

ヒートガンでIC(PLCC 44pin)のハンダ付けを外す

自分で作った(設計+製作)ものなら、壊れても
なんとか修理できるのですが、他人(他社)のだと
「修理をあきらめる」ということが、ままあります。

一般的に入手できる汎用部品だと壊れていてもなんとか
なりますが、プログラムしなければならないマイコン
がアウトだと、自分で作ったモノ以外はどうにもで
きません。

自分が作ったものでも、プリント基板に乗っていると
　「壊れたマイコンは捨てて基板を助ける」
という修理手順になります。
例えば・・・
　・2018年6月21日：失敗！　24Vを接触させてもた
　・2012年12月07日：面実装マイコンの取り替え

基板のパターンが傷まないようにマイコンを
取り外します。
マイコンは破壊してもOK。
新しいチップをハンダして新たにプログラムすれば
動き始めます。

今回の修理は、よそが作ったモノ。
回路図も書き込むプログラムの資料もありません。
あるのは
　　「どこかがおかしくなった部品取り用の基板」
これが何枚か。

修理を進める中、異常だと判断したのはマイコンじゃ
なくって「PLD」。
アルテラのEPM7064でパッケージがPLCC・44pin。
ソケットじゃなく、基板にハンダされてます。

手順とすれば、
　・修理中の基板からこのICを取り去る。
　・このICは死んでるので扱いは雑で良い。
　・しかし基板のパターンは痛めないよう注意して。
次に、
　・部品取り用基板からICを外す。
　・これは生きたままにしなくちゃならないので慎重に。
　・基板の状態はあまり気にしなくて良い。
こんなところでしょう。

同僚にもあれこれ相談。
　＠私　どうしたらええやろなぁ～。
　　　　古い基板、切ってもてICを外そか。
　＄同　ヒートガンでやってみ。
　　　　あんあがいうまいこと行くで～
　＠私　やったことない。
　＄同　熱し過ぎたら周りのチップ部品が先に
　　　　外れて飛んでいきよるで～。
　　　　紙でマスクを作ってICの上にかぶせるとか。
　　　　紙が焦げる手前かな～
　＠私　試しにクズ基板でやってみるわ～。

と、ヒートガンを使ってのIC外し、初体験。
こちらにあるのは白光のNO.882 。
旧製品ですが温調可能。
先端熱風出口を絞れるノズルアダプタを付けてあります。

いくつかのクズ基板を試してみました。
温度ダイヤルは1～6まであって、4あたりにセット。
『おいしくなぁれ。　おいしくなぁれ。』という
気持ちで加熱していくと、ポコッと(音はしないけど)
基板からICが外れます。
長めのピンセットを用意して、ICのカド・カドを持ち
上げる気持ちで良いでしょうか。
しかし、無理しちゃダメ。
無理に持ち上げるとパターンを痛めます。

さて本番。
　　※ICの周囲をマスキングテープでおおって
　　　おきました。

修理基板に乗ったアウトなICも、生かして取り外したいICも
うまく取り外しできました。
パターンの損傷もありません。
修理作業、無事に進行です。

小型プリンタの動作不良 FPC内で断線

単3電池4本で動くハンディ計測器。
　　　※なにを計るかはないしょで
小さな感熱プリンタが内蔵されているのですが、
「プリンタエラー」が出て出力できません。

本体側の回路図もないしプリンタの仕様もわからないしで
修理をあきらめていたのですが、プリンタをバラしたら
原因が判明。
プリンタから出ているFPC(Flexible printed circuits)が
断線していました。
20線のうち、4本がアウトに。


※拡大

 
あきらかに切れているのは3本。
さらに、その内側のも断線しています。

3本はプリンタの用紙検出用の反射型フォトセンサーからの
信号です。

この信号が返ってこないと、「紙無し」となってしまって
プリントできません。

もう1本は、プリンタの温度を見るためのサーミスタにつながっ
ているようです。
　　※本体マイコンのA/D入力に入っていた。
　　　対GND間の抵抗を計ったら10kΩくらい。
　　　指先で触ってると抵抗値が変化。

復旧は、FPC部で切れたこの4本の信号を本体側回路につなが
なくてはなりません。

まず、フォトセンサの3本はフォトセンサー基板部から
電線を直出し。
切れたFPCは無視で、別の電線を本体基板まで伸ばします。

しかし、サーミスタの1本は、サーミスタがプリンタ機構の
内部に入りこんでいるため、電線出しができません。
そこで、FPCを削って銅箔を出し、「細線をハンダしてジャンパ」
してみました。

これで、なんとかプリントに成功。

好き好きなんですが・・・クリップの取り付け方向

不定期に頒布しております「文鎮：ハンダ付け補助ツール」 。
その文鎮に取り付けるクリップなんですが、このように、
クリップを上向きにして置いた時に安定するかと考えて
M5のタップ穴位置を決めています。

製作したロットにより、厚みが違います。
厚くて重い「文鎮」なら、上向きにしても安定します。
しかし、12mm材など薄いものだと、上に向けてモノを
つかんだ時、クリップ目玉の片方、可動側を机上に触れ
させて傾けることで、保持が安定します。

センターに穴を開けていないのは、こういう意図があっての
ことなのです。

 


 
ところが・・・
クリップ先端を文鎮本体から離そう、遠くにという方向で
取り付けておられる方をみかけるのです。

例えば、
・居酒屋ガレージさんの文鎮 : 音源とオーディオの電子工作（予定）
・リン青銅製はんだ付け補助ツールで、はんだ付け作業がもっと簡単になる！
・ハンダ付け補助ツール：いろいろな事の記録

ご自身が使いやすければそれで良いわけなんですが・・・
「ちょっと違うぞ」ということで。


※追記
また、長さ方向の寸法を「65mm」とクリップと同じにして
いるのは、こんな時のことを考えてなんです。

机上に置いておきたいちょいと重いモノを転がらない
ように固定。


長物の保持。　上下を合わせ込むために。


ハンダ付けじゃなく、指針の原点チェックに。

460g級文鎮：ハンダ付け補助ツール５つ (材質：S50C)

－－－【完売御礼】－－－

★残数＝０　　(5月22日)

製作元の佐藤テック君、「端材が出たんで作ったで～」と
「文鎮」を持ってきてくれました。

重さ460グラムで 65x45x20mm(厚み)。
同じのが５つ。
　　※65mmはクリップの幅に合わせて。
材質は「鉄」。　・・・だけど、追記に注目！
フライス仕上げです。
塗装やメッキはありません。

「厚みがあるんで貫通タップがけっこうめんどう」という
ことで、お代は１つ「1500円で」と。

クリップ固定用のM5のキャップボルトとワッシャ、それに
ゴム板を添付します。
　　※65mm幅のクリップはご自身で入手してください。
　　※ゴム板をクリップ口に接着すると、いろんなものを
　　　はさみこむ時に安定します。

早い者勝ちです。
　　※1つだとクリックポスト(198円)で。
　　　2つ以上はレターパックライト(370円)を使います。

ご希望の方は、この記事にコメントしてください。
　　（匿名でかまいません）
その時、連絡の付くメールアドレスを記入してください。
その後、私の仕事場からメールしますのでお届け先を
返信してください。
代金＋送料は到着後に振り込んで(振り込み先のメモを
同封します)ください。

・文鎮：ハンダ付け補助ツールまとめ

※追記・・・「フライス屋の知識」
製作元・佐藤テック君からの情報。
　　今回の素材は「S50C」（炭素鋼）。
　　いつもの「鉄材」は「SS400」。
　　S50Cは「ハガネ」なんで、焼き入れしたら焼きが入る。
　　グラインダーで削った時に飛ぶ火花、「花が咲く」よ～。
っと。

「これ、どないして焼き入れすんねん」というのが普通かと。


※今後のリクエスト
当ブログのカテゴリー「文鎮：ハンダ付け補助ツール」 の適当な
記事に「ほしい！」とコメントしておいてください。
製造元に「リクエストあり！」を伝えておきます。
また、次回製作時に案内メールをお送りします。

「壊れたオルゴールの人形」を回せ！

何時の頃か・・・壊れてしまったオルゴール。
ピアノの中にオルゴールが仕込まれています。
ピアノの天板の上、さらに円板があって、そこに
お人形さん二体と鳥さんが乗っています。
オルゴールを鳴らすとこの円板が回転するとともに
お人形さんと鳥さんがクルクルと回転します。

動力はオルゴールのゼンマイ。
そのゼンマイが切れてしまって動かなくなってしまった
ので放置状態に・・・。
　　※「ゼンマイの巻きすぎに注意」っと書いてあるのに
　　　巻き過ぎたんでしょうなぁ。
　　　ゼンマイ終端の固定部が断裂していました。

「かわいいし、出窓にデビューさせてやりたい」という
女房殿からのリクエスト。
　　・音はいらない
　　・人形の乗った円板を回したい
　　・可能なら人形さんもクルクルなるように
という要求仕様。

ベースからゼンマイの機構部を取り外し・・・
「うまいこと取り付けられるモータはないかなぁ」と
部品箱を物色しますと、出てきました。
　　・ステッピングモーターとその駆動回路をごそごそ
ここに出てきましたユニポーラの「SPG20-1332」。
これがうまい具合に装着できました。
　　※SPG20-1332、秋月電子で買ったものですが、
　　　今はもう売り切れ状態です。


お人形さんがクルクル回る仕掛け、巧妙に作られています。



ドライバー回路、「A4988」を使うため、ユニポーラを
やめて(中点タップをすっ飛ばし)バイポーラで使います。

パルス出力回路は簡単に「VCO 4046」を使いました。


※人形さんの動きは、動画を見てもらわないと。
https://www.youtube.com/watch?v=fF6ch1IA0_8

放置していた2014年製の「eneloop lite」を充放電

2014年10月の日付が入ったpanasonic製「eneloop lite」。
　　・型番：BK-3LCC　　容量：950mAh(min)
買ってから少し使って、置いたままにしてありました。
　　・いつ使ったのか？　　何に使ったのか？
　　　何回充電したのか？　最後の充電はいつ？
　　　など、状況は不明です。

放置した電池がどうなるのかどんなものか、
新JISでテストしてみました。
まず初回(ほんとはそうじゃないけど)の放電と4回目までの
充電グラフです。

最後の充電がいつだったのかは記録していないので
保存性がどうだの評価はできません。

そして、これが50サイクルごとの0.2C放電。

放置電池、充放電を繰り返しても活性化はしないようです。
400cyc後の内部抵抗、20mΩとまだ小さな値を維持していました。

もう一つのグラフが、充放電時間と充電完了電圧の変化。

ニッ水電池の劣化具合は、放電電圧の変化を見るより、
このほうが全体的な様子がわかります。

50cycごとの0.2C放電(ゆっくり放電)直後の充電で発生する
充電時間の突出。
これが出始めると「そろそろ寿命か？」ということになります。

この電池、どんな使い方をして放置していたのかが不明です。
そんなに使い込んだ記憶は無いのです。
　　※消費電流の小さな無線マウスあたりか
　　　思うのですが・・・
ということは、放置による自然劣化なのかと。

暗闇です・・・「メディアの闇」「私は真実が知りたい」の2冊

まず、
『安倍官邸 vs. NHK 森友事件をスクープした私が辞めた理由』
これの文庫化本です。

『メディアの闇 「安倍官邸 vs.nhk」森友取材全真相』相澤冬樹 著



そして、「森友事件」の核心部。
『私は真実が知りたい　夫が遺書で告発「森友」改ざんはなぜ?』 赤木雅子＋相澤冬樹 著


この本の序章に、途中で切断されたオーディオ・ケーブルの写真が
載っています。
キャプションが「はさみでコードをパチンと切った。」

どうぞ、本をお読み下さい。

著者で検索：『消えたマンガ雑誌』

新保信長 著『字が汚い！』 を見て、この著者さんの本を図書館で検索。
あれこれ出てきますが、「おぉ。これは！」というのが、
　　・『消えたマンガ雑誌』


むちゃくちゃ緻密に調査されています。
「この本、この話、知っている」に出会うと
ちょっとうれしい。

『安倍官邸 vs. NHK 森友事件をスクープした私が辞めた理由』

またまた図書館で。
「鉄道」関連の本が置いてある書架をうろうろしていたら、
こんな本が目に入りました。


　・安倍官邸 vs. NHK 森友事件をスクープした私が辞めた理由
　　　著者：相澤 冬樹

「鉄道」の図書分類番号は「686」。
「690」が「通信事業」で「680」が「運輸,交通」。
「運輸,交通」には鉄道や飛行機の本がどっさりと。
そして、
　　・モールス電信士のアメリカ史：IT時代を拓いた技術者たち
これは「電気通信事業」で番号が「694」。

『安倍官邸 vs. NHK』の分類番号は「699」で「放送事業」。
NHKが絡んでいるんで、699に分類されたのかと推測できる
んですが・・・
しかし、この本は「国と大阪府そしてNHK」を批判する
ドキュメンタリー本。

分類番号「070」の「ジャーナリズム,新聞」あたりのほうが
合致しているような。
あるいは「916」の「記録,手記,ルポタージュ」とか。

「大阪」発の事件ですし、続きが気になりますんで、
「相澤冬樹」さんの本をリクエスト。

※参　その後のさわりはこのあたりを
・NHKが『安倍官邸 VS.NHK』に言い放った「この本には虚偽がある」は虚偽である
　　　『メディアの闇 「安倍官邸 VS.NHK」森友取材全真相』より
　　　相澤 冬樹　2021/01/04　source : 文春文庫

※印象的！だった一言
　　『考えて考えて、頭が禿げるほど考え抜いてから取材に行け！』

「ダイソーの観覧車」を回せ！ 回路図

緊急指令！　「ダイソーの観覧車」を回せ！
こんな回路で回します。


ステップパルスを出すだけですので、もっと小さなマイコン
で良いのですが、「汎用性」ということでArduino-UNOを
（乗っているチップ ATmega328P）をベースにしました。

ドライバは「A4988」。
ゆっくり回すので1/16のマイクロステップで使っています。
1回転が32768パルス。
最大速度と加減速を半固定ボリュームで設定できるように
しておきました。

そうそう。
24Vから5Vを作っているロームのDC-DCコンバータBP5293-50 。
発熱しないんで小物の工作で便利に使っているのですが、
どうやらディスコンのようです。
秋月電子の在庫はまだ大丈夫のようですが、検索すると
　「終息品」「製造終了」「注文不可」
の案内が出てきます。

※追記
ユニバーサル基板に手組みした回路。

Arudino-UNOとつなぐのではなく、28ピン・ソケットに実装した
Atmega328Pで動かしています。
左下の緑色基板が「A4988」ドライバ回路です。

※制御波形


空いたポートにテスト用のパルスを出していますので
オシロを使えば処理時間が「見え」ます。

1msのタイマー割り込みで加速・減速処理をしています。
一定速度になると、周波数からOCR1A設定値を計算する
処理が無くなり、割り込みの処理時間が短くなります。


24V電源がオフした時の「減速」処理です。

電源ラインに入れたコンデンサに残ったエネルギー
を使って、急停止ではなくスローダウンできればという
ことで試してみました。
パルス周波数を4kHzまで上げると、先にコンデンサの
電圧が落ちてしまいます。

マイコンを使って制御しましたが、これくらいの処理なら
ステッピングモータを「ゆっくり回す」 回路のように、
「VCO：4046」を使ってパルス周波数を制御するほうが
簡単でしょう。
　　・電源オンで勝手に走り出せばよい。
　　・アナログ的にスローアップ、スローダウンできる。
　　・正逆回転制御は不要。

こしらえた制御プログラム、けっこう複雑です。
　　・16bitタイマーのOC1Aでパルス出力。
　　・タイマー2で1ms割り込み。
　　　　　この中で加減速制御
　　・速度、加減速設定ボリューム値はA/D割り込みで。
　　・割り込みと競合するwordデータの扱い。

※スケッチ：　・ダウンロード - wheel1.txt
　　　(ファイルタイプ、inoではなくtxtにしています)

※出窓に設置 (5月10日)

音は静か。
モーターのドライブ周波数も気になりません。
周波数は約2kHz。
一回転32768パルスなんで、15～16秒で1回転。
A4988ドライバ基板の半固定抵抗、24V電源の電流と
して40mAちょいに調整。
　　（制御回路の電流も含めて）
これで駆動トルクは十分。
長時間運転しても、モータの発熱は気になりません。


※youtubeに動画をアップ
　　・https://www.youtube.com/watch?v=G9pLAnvU-uU
音声がザワザワしているのは、再開したご近所の居酒屋さん。
（我がガレージじゃない）

新保信長著『字が汚い！』

またまた図書館で。
　　・字が汚い！ 新保信長著




　　　・検索：新保信長


表紙に記されているままの内容です。
私も「字がヘタ」なんで、納得できることばかり。

リクエストした本ではありません。
この本の図書分類番号が「728」なんで、『書.書道』の棚に
ありました。
740が『写真』、748が『写真集』、そのあたりの書架を
うろついていて「見つけた」わけです。
本とのイイ出会いでした。

緊急指令！ 「ダイソーの観覧車」を回せ！

現在の出窓、「ピピちゃん」の鳥かごがそばにあるという
ことで、うるさい音が出るものは中止しています。
　　　モータを使って駆動するもの。
　　　車輪の音がうるさいもの。
　　　人感センサーで出窓の前に人が来た時だけ
　　　動かすようにしてるんですが、それでもうるさい
　　　のがありますんで。

光り物や静かに動くものが中心になっています。
　　旧ブログ：出窓
　　「ぶつかるLED」
　　「跳ねるLED」
　　電磁ブランコ

今朝撮った出窓。
いちおう「こどもの日」モード。

左端が「跳ねるLED」。　上方に「ぶつかるLED」。

横行ブランコ。　（電磁ブランコで、左右に揺れます）


コアラが乗った木馬が揺れます。
鯉のぼりが回転します。


今回は、ダイソーの観覧車 。
これを「回せ！」っという女房からの指令です。


中心軸を3mm径の真ちゅう棒にして、それを後方に延長。
壁を通り越して、裏側に取り付けたステッピングモーターで
回します。


モータ軸が5mmですので、樹脂製のカップラーを介して
つなぎます。　（仕事で使った残材があった）


ステッピングモーターは28BYJ-48 (DC5V) 。


この改造
2018.07.11 28BYJ-48 ステッピングモーター改造：時代遅れのアナログ爺さん：楽天ブログ
をして、ユニポーラからバイポーラ接続にしています。

試運転で使ったのはこの回路。
ステッピングモータを「ゆっくり回す」

マイクロステップ可能なドライバ回路を使うことで、
モータの駆動電流が調整ができるようになり、モータの
定格電圧によらず、例えば12Vや24Vで駆動できて
便利です。

出窓の人感センサー反応でDC24V電源が供給されるので、
それでスローアップして定速回転に。
電源断検出でスローダウンして停止へという制御を
組み込まなければなりません。

カップラーの様子。

カップラーは「アサ電子工業」 製。
　　　　　　　　↓
　　　　　オルダム継手 を出してます。


中心軸受けの様子。

3mm用スペーサーの上部をカットして真ちゅう棒が乗るように。
スペーサーは観覧車の支柱にハンダ付け。

フランジナットを観覧車中心部にハンダ付け。
そこに真ちゅう棒を通してさらにハンダ付け。
　　※白ペイントしたんで見えないけど・・・

※続き・・・
　　・「ダイソーの観覧車」を回せ！ 回路図
　　　　　制御スケッチも

マイコン出力ポートのプルアップ、プルダウン問題 誤パルス出力を避けるために

トランジスタ技術2004年1月号に
　　『マイコン内蔵I/Oポートによる各種ドライブ回路』
という題で、入出力ポートに対する注意点を載せてもらい
ました。

「定番エレクトロニクス回路140」という特集記事で、
小さな記事がいくつもならんでいます。


その中の一つで、掲載記事は１ページにまとまっています。


出力が不定な、プログラムが走る前のリセット期間に
要注意という内容です。
インターフェースするデバイスにより、プルダウン抵抗
を付けたり、プルアップ抵抗を使ったりということで、
あれこれ解説しています。
あらためて図示しておきます。

まず「Hアクティブ」で使う信号考えます。

ポートを直で使うのではなく、
　　・駆動電流を増やしたい
　　・異電圧でドライブしたい
など、インターフェース素子を間にはさむ場合が出てきます。
　　※例では LEDを負荷にしました。

これはアカンぞ！　という例。

ベースやゲートなどの入力インピーダンスを下げておかないと
誘導や隣の信号のパルスを拾ってしまって
「誤作動するかも」です。

「勝手な出力が出てもOKだよ」という回路じゃ限り
面倒でも抵抗を入れておきましょう。

これで、まっとうな「Hアクティブ出力」になります。
バイポーラトランジスタだと「抵抗内蔵トランジシタ＝デジトラ」が
使えます。

多信号なら、トランジスタアレイを使いましょう。

入力を安定させる抵抗が入っています。

問題は「Lアクティブ」信号。
昔からある「TTL」は
　　入力オープンだとHと認識。
　　Lに引っ張って(GNDに電流を流して)オン。
　　入力を安定させるにはプルアップ抵抗を。
　　ストローブ信号など、Lアクティブが多い。
という特徴があります。

TTLでインターフェースするなど、Lアクティブで使う時は
プルアップ抵抗を入れるのが定石になります。
しかし、マイコンのポートを初期化する時にこつが必要です。
　・ポートの出力レジスタを先にHに。
　・その後からポートを出力モードに。
「先にH」を処置せず、出力モードにしてからHを出力すると、
一瞬のLパルスが出てしまいます。
　　※このパルスが無視できる回路なら良いのですが

この処置、昔のI/Oチップ「8255」などは
　　「出力に初期化したらポートはLからスタート」
となっていて、Lアクティブで使うには、不要なLパルスが出ても
大丈夫な回路を構築しておかなくてはなりませんでした。

LEDの点灯回路ならこんな具合です。


間違って「Hアクティブ」で使う回路にプルアップ抵抗を
入れてしまうと、
　　電源オン→リセット解除→プログラムが走り始める
この間、不要なパルスが出てしまいます。

TTLだから入力をプルアップしたのにHアクティブで使う、
というのはちょっとなぁです。
出てくる余計な信号が悪さをしなければ良いのですが。

LEDだと「一瞬光る」だけで済むのですが、メカを駆動する
ような回路だと、問題が生じるかもしれません。

Raspberry Pi PicoのマイコンRP2040、
「リセットで内蔵プルダウン抵抗が有効になる」は、
　　・入力がオープンのまま放置されるのを防止
　　・Hアクティブ出力での不要パルスの防止
この二つの役目があります。

 
しかし、RP2040を「Lアクティブ出力」で使う時は要注意になります。
内蔵プルダウン抵抗に負けない(抵抗値の小さな)プルアップ抵抗を
使っておかないと、リセットで不要なパルス(L出力)が出てしまいます。

Raspberry Pi Pico リセット起動後のポートはプルダウン抵抗が有効に

まだまだ使いこなせていないRaspberry Pi Picoですが、
ラジオペンチさんところの
Raspberry Pi Picoで72LEDのクリスマスツリーイルミネーションを作る
この記事にコメントした関係で、PicoのI/Oポートについて
あれこれ調べてみました。

参考資料はこれ。

I/Oポートの構成図、こんなのが記されています。

その機能、ポート1ビットごと独立して設定できるように
なっています。

リセット後はこんな状態になります。
　・出力は禁止。　入力ポートに。
　・出力ドライブ能力は4mAに。
　　　（4種類あってmaxは12mA)
　・プルアップ抵抗はなし。
　・プルダウン抵抗が有効に。★
　・入力のシュミットトリガー機能は有効。
　・出力Slew rateはSlowに。
となっています。

Arduino UNOのAtmega328Pなどと異なるのが★の
「プルダウン抵抗有効」という機能です。
これで「未使用ポート」の処理を省けます。

Arduino IDE下でスケッチを組んだ時、入出力を
決めるのに「pinMode()」を使います。
どんな処理がされているのか探しますと、
　　※wiring_digital.cppの中
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
void pinMode(pin_size_t ulPin, PinMode ulMode) {
　switch (ulMode) {
　　case INPUT:
　　　　gpio_init(ulPin);
　　　　gpio_set_dir(ulPin, false);
　　　　gpio_disable_pulls(ulPin);
　　　　break;
　　case INPUT_PULLUP:
　　　　gpio_init(ulPin);
　　　　gpio_set_dir(ulPin, false);
　　　　gpio_pull_up(ulPin);
　　　　gpio_put(ulPin, 0);
　　　　break;
　　case INPUT_PULLDOWN:
　　　　gpio_init(ulPin);
　　　　gpio_set_dir(ulPin, false);
　　　　gpio_pull_down(ulPin);
　　　　gpio_put(ulPin, 1);
　　　　break;
　　case OUTPUT:
　　　　gpio_init(ulPin);
　　　　gpio_set_dir(ulPin, true);
　　　　break;
　　default:
　　　　DEBUGCORE("ERROR: Illegal pinMode mode (%d)\n", ulMode);
　　　　return;
　}
　if (ulPin > 29) {
　　　　DEBUGCORE("ERROR: Illegal pin in pinMode (%d)\n", ulPin);
　　　　return;
　}
　_pm[ulPin] = ulMode;
}
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

「gpio_disable_pulls();」という関数で、
「プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、両方ともなし」を
設定しています。
全ポート一括して処理するという関数は用意されていない
ようです。

もう一つ。
「gpio_init() 」の中味。
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
void gpio_init(uint gpio) {
　　sio_hw->gpio_oe_clr = 1ul << gpio;
　　sio_hw->gpio_clr = 1ul << gpio;
　　gpio_set_function(gpio, GPIO_FUNC_SIO);
}

void gpio_init_mask(uint gpio_mask) {
　　for(uint i=0;i<32;i++) {
　　　　if (gpio_mask & 1) {
　　　　　　gpio_init(i);
　　　　}
　　　　gpio_mask >>= 1;
　　}
}
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
指定ピンを「GPIO_FUNC_SIO」にということで。

　　※SIOはシリアルI/Oじゃなく、
　　　シングルサイクルI/Oのこと。
　　　ちょいと違和感がぁ。