「シャツキー海台」を詳しく

「日本列島の未来」の中で出てきた シャツキー海台 。
図書館の蔵書検索機能、「海台」という言葉で
検索して見つけて(他にもあるけど)お借りしたのが
この2冊。

同じ著者さんの本です。
　　『見えない絶景　深海底巨大地形』


そして、
　　『深海底の地球科学』


著者の藤岡換太郎さん 、「しんかい6500」で何度も深海へ。

地震や津波、
　　人のチカラじゃどうにもならん。
　　あれは地球の営み。
　　　　↓
　　　プレートテクトニクス
なんだと。

「海と灯台学」 日本財団 海と灯台プロジェクト

「海と灯台学」。

「海と灯台」じゃなく語末に「学」が付いてます。
図書館の書架で出会えた本・・・
素敵な本でした。　（クリックで拡大↓）

サブタイトルがこんなの。

そして・・・
　　・「灯台の光はなぜ遠くまで届くのか」
灯台で使われるフレネル・レンズに関して
これも読まなくちゃなりません。

「海と灯台学」、灯台守さんの話も有って興味深いです。
灯台に併設されていたのか違う場所なのかは不明ですが、
「無線方向探知業務」も行われていたようです。
漁船からの要請を受けて方位を知らせるのだとか。
このあたり、もうちょっと詳しい内容を知りたいところ。

出窓：鯉のぼりを振れたらというリクエスト

「こどもの日」前、現在の出窓。

鯉のぼりが二つ。
右側の3段のは、回転テーブルに乗せていて
回っています。
中央の2段の、これはクリップで止めている
だけで静止。
その下の横行ブランコは左右にユラユラしてます。


この2段の鯉のぼり「左右に振れたら可愛いのに・・・」
というリクエスト。

モータの回転運動をカム機構的なもので左右の振りに
すれば良いのですが、減速機付のDCモータ、けっこう
うるさい。
常時回転は嫌がられます。
　　出窓の裏側にピピちゃんの寝床(鳥カゴ)
　　があるんで、現在の出窓、音がうるさいのは
　　停止中です。

あれこれ考えられますが、
　「秋月で買ったマイクロサーボがあったはず」
と引っ張り出してきました。
「SG90」 です。でも手に入れたのはずいぶん
昔ですんで現行品とは性能が異なるかもしれません。

出窓、常時動いている(光っている)ものだけでなく
人感センサで人が来た時だけ電源が入るように
しているのがあります。
　　※暗くなると天井に照明が点る。

これを使って「振る」ことを試してみました。
その予備実験です。

マイコンを使えばサーボ制御のPWMなんか簡単
に出力できますが、ここはあえてアナログで。

まずは左右に「旗振り」するための元信号となる
正弦波。
　稲葉 保さんの精選アナログ実用回路集
にヒントがあります。

「長周期でも安定」というのが特徴。
これを単電源で動くようにアレンジ。
周期は2秒ほどに。

VR1で中央電圧を決めて、VR2で振幅を調整します。
　　※A2Aの働きは「レールスプリッタ」とも
　　　言えます。

こんな波形が出てきます。


この波形でサーボへのPWMパルスを振れば、左右に
棒を振れるかと考えたのです。

PWMパルスの発生は2つの「555」で。

これで動いたんですが、あれこれ問題が発生。
まず上図の黄マークの回路。

人感センサーによる電源on/offでの「起動・停止」だと、
起動時に短パルスが出てしまい、棒が目一杯まで振っ
ちゃってから設定した振幅に落ち着くのです。
これでは、あきません。

電源投入後、正弦波の振幅がが落ち着いてから
PWMパルスを出すようにしないとということで、
リセットICを追加しました。
　　　※これだけで面倒やなぁ！モードに。

起動の様子です。

3秒ほど遅らせてPWMパルスを出すようにし
ました。
しかし、電源断時の停止位置との関係で、
「パサッ」っと急に振られることがあります。
　　※もうひとつやなぁ。

もう一つの問題が電源電流。
上の波形を見ても分かりますが、1.0Aほどの
ピーク電流が流れるのです。

もうちょっと詳しく見ます。
リセット解除、起動直後のPWMパルスと電源電流。


安定駆動中の様子。


この電流パルス、アナログ回路には大敵で
PWM制御パルスがちょっと振られてしまい、
振り幅が不安定になることがあります。
　　※ブレッドボードでの試運転
サーボモータへの電源供給ラインと制御回路の配線、
安定した制御のために、ちゃんとしておかないと
いけないようです。
　　※デジタルだと気を使わなくても・・・

ということで、サーボモータによる旗振りはあきらめて、
単純にカムか押し棒で旗を振ることを考えてみます。
駆動モータとその減速機構の音も含めて、出直しです。

※そうそう CMOSのオペアンプ。　安価に買えて
便利だった「LMC6482」、秋月が扱いを止めて
しまいました。
　　他の部品店ではむちゃ高価に。
今回はNJU7062 を使いました。
　　※参考 単電源オペアンプの入出力特性を調べる

「日本列島の未来」

またまた図書館の本。
中島 淳一 著 「日本列島の未来」

サブタイトルが
　　これからも起こる地震や火山噴火のしくみ
　　　オールカラー図解
2021年2月発行の本で、比較的新しい知見が盛り込まれています。

「30年以内に何パーセント」という地震の発生確率。
これを他の事象、事故や犯罪の確率と比較している表が
なかなか秀逸です。

大阪だと「上町断層地震」。
30年確率が「2～3％」。

この数字に似たような30年確率だと
　・交通事故でケガ　　15％
　・火災で罹災　　　　1.1％
　・空き巣ねらい　　　0.80％
　・台風で罹災　　　　0.33％
　・大雨で罹災　　　　0.30％
　・ひったくり　　　　0.15％
　・交通事故で死亡　　0.097％

そして、南海トラフ地震が「70％」程度。
う～む。

もう一つ面白いのが「日本列島の消滅」。
その前に・・「沖縄トラフ」の活動で、
「九州が南北に分裂」というイベントが
起こります。
　　これが50万年くらい先

日本列島をつぶすのは「太平洋プレート」に乗って
東からやってくる「シャツキー海台」。
これが日本海溝に近づきます。
しかし、シャツキー海台は軽いので沈み込まずに
日本列島を押し上げます。
そのままユーラシア大陸周辺まで押され続けて
つぶされてしまうかも・・・
　　こんな未来図。　それが1500万年先。

ずいぶん先ですが、怖い未来です。

トラ技Jr.のレールスプリッタ回路

トラ技Jr. 2023年春号 に絡んで、「トラ技Jr.」の
バックナンバーを引っ張り出してきて眺めていたら
「レールスプリッタ回路」を発見！

トラ技Jr.2018年秋 通巻35号

こんなレールスプリッタが記されていました。

説明文には
　　小容量のアルミ電解コンデンサは1Ω近い
　　ESRがあるので、汎用OPアンプとの組み合
　　わせなら通常は発振しない。
　　導電性高分子/セラミックなどの低ERコンデンサ
　　は使用できない。

著者は「松村 南」さん。
　　トラ技の目次を検索すると、1990年～2000年に
　　オーディオやビデオ関連の記事を書かれています。

基準電圧IC TL431 のデータシートを見ると、並列に
入れるコンデンサの値によっては「不安定になるぞ」っ
という注意書きがあります。　(安定動作条件のグラフ)

昔からこのグラフが気になってしかたがないのです。
実際に確かめたことはありませんが、パスコンとして
よく使う0.1uFあたりがいちばん怖そうに描かれています。

値を大きくすると安定するように記されていますが、
電源オン時の起動が遅れ、それが他に影響するかも
しれません。
結局、「発振が怖いから無くても良い」に落ち着き
ます。

こんなことも。
良かれと思って付けたコンデンサが・・・

「通常は発振しない」という文言ではなく、逆に発振する
条件(OPアンプ名とコンデンサの種類、値と負荷の具合)を
提示して欲しいところです。

トラ技Jr. 2023年春号

「学生＆新人エンジニアのための」ということで、
学校や25歳以下の新人エンジニアさんに無料で
配布されている冊子です。
　　※巻末には配布先の学校名が記されています。

で、この号に「ほどよし高精度アンプAD620」という
タイトルで私の記事(私の部品箱：2021年11月号)が
再掲されました。
　　　※再掲、ありがたや、ありがたや。
　　　　AD620より60Hzノッチフィルタの効きの
　　　　ほうに目が行くかもの記事です。

他の筆者さんの記事を見てますと・・・
ちょっと気になるぞ！　というのがこれ。
「屈伸体操の号令をかけるホイッスル装置の製作」
というタイトルで、トラ技本誌2023年3月号の記事が
元になっています。
まず、3月号の回路図。

それが、トラ技Jr.ではこのように。

「リレーのサージ吸収ダイオードを入れて
　おいたほうが良い」と追記。

しかしまだ気になる点が・・・

(a) このダイオードは要るの？
　　無いとどうなる？
　　入れると余計ややこしい。
　　　　オフ時(555の出力がL)にベースが浮く？
　　　　誘導を拾っちゃうかも？

(b) LED点滅処理IC OS1CDY3A010を調べると
　　電源電圧の最大が5V。
　　　　秋月：ＬＥＤ点滅駆動ＩＣ
　　回路の電源は電池4本で最大6V。
　　ちょっとぉう。

(c) 「BZ」と記号はあるけれど、これは何？
　　本文には「電子ブザーの断続に使う」っと記されてますが、
　　ブザーの型番が不明。
　　　・圧電発音体
　　　・マグネチック発音体
　　　・発振回路内蔵電子ブザー
　　手持ちが無いなら、どれを買えば？

　　OS1CDY3A010のデータを見ると、
　　　　Working Current:IF=20mA
　　　　Duty Cycle 20%
　　という数字が出ていて、どうやらLEDを高速点滅させて
　　電流制御しているような気配。
　　　　点滅周期は型番で1Hz～6.8Hzを選択。
　　これで電子ブザー(どのタイプ？)を鳴らすというのは
　　正常な使い方なの？
　　OS1CDY3A010は持っていないので、追試できずです。

Help me! ラズピコ、Philhower版だとスケッチをアップロードできない

Arduino IDE環境でゴソゴソしている「Raspberry Pi Pico」。

Arduino IDEでのラズピコ開発環境 Philhower版が正解でしょう
なんかと言いながら、ゴソゴソしたのですが、Philhower版だと
スケッチをアップロードできないのです。

ありゃま。ラズピコがおかしくなった。　PWMを調べたかったのに
これが2月半ば。
プログラムを書き込んだあとでも「BOOTスイッチ」を押しながら
USBに挿せば、外部ドライブとして認識されるはず。
この時から、ドライブとして認識してくれなくなりました。

そのせいか、Philhower版に切り替えると、エラーが出て
スケッチをアップロードできません。
しかし、「Mbed版」に切り替えると、ちゃんとアップでき
るのです。

Philhower版とMbed版でアップロードの方法が異なるようです。
同じピコをつないでいても、認識していたCOMポート番号も
変わっちゃうし・・・

Philhower版は、通信でBOOTモードにして、現れたドライブに
ファイルを書き込んでいるような気配です。
現PC、ピコのドライブが出てこないからエラーとなっている
ような感じです。

手元には3つのラズピコ基板がありますが、どれも同じ。
現PCではダメですが、他のPCだとちゃんとドライブとして
認めてくれます。
現PC、USB回りの何かがおかしくなってしまったようです。
　　※USBの口を変えてもだめ。　ケーブルでもない。

Arduino IDEでラズパイ・ピコ：Earle Philhower版で
去年の4月時点では、間違いなくPhilhower版も試せていたのです。
それが・・・アウトに。
どうしたものか・・・

Win7でのシリアルポートに関しては
Arduino IDEでRaspberry Pi Pico：Win7でのUSB問題解決です
これでうまいこと行ってました。
ところが、ある日からドライブとして認識してくれないという
問題が発生。
それが、Philhower版で、スケッチを書き込めない
ということにつながっているようなのです。

どこかに解決の糸口があれば・・・

FTDIのUSB通信アダプタを挿してCOMポートがどんどん進む問題
は、この記事のコメントで教えてもらって解決したことがありました。

トランジスタ技術2023年5月号 PICマイコンの話

トランジスタ技術2023年5月号に付録の「エンジニア手帳2023」。
これなかなかエエです。
2022年版が207ページだったのが223ページに増量しています。

で、今号の特集の中に出てきたPICマイコンの話。
目次p.81のAppendex5
「根強い人気！PICマイコン・セレクション・ガイド」
として「PIC16F18857」を薦めておられます。



p.85では、
　●脱・Arduinoにも最適解
　　・・・PIC16F18857は、ATmega328Pと同じ28ピンの
　　パッケージで動作速度が速く、周辺機能が豊富な
　　点や、扱いやすさにクセがないため非常におすすめ
　　できるマイコンです。・・・
との感想を記されています。

しかし・・・　ちょっと待て！

・PIC16F18857もしょせんはPIC16Fアーキテクチャ。
・スタックは16レベルしか無い。
・PUSH/POP命令も無い。
・クロックは32MHzだけど1命令4クロックなんで
　実質は8MHz動作。
・I/OレジスタやRAMはバンクでの切り替えが必須。
・1バンクあたりのRAMは80バイト区切り。
　　RAMそのものの容量が増えても、それをアクセス
　　する手間がぁ。

C言語を使えば、これらを気にせずに処理できる
(かもしれないけれど)のでしょうが、アセンブラで
書いて面倒なチップはやはりダメ。

いくら周辺I/O機能が充実しても、チップの命令体系
は昔の「16F84」のままです。
Arduino UNOのATmega328Pもクセがありますが、
PIC16Fとは頭脳の構造が違います。

PIC18Fになると、PUSH/POP命令が使えます。
でも、スタックは31レベルだけ。
「ちょっとなぁ」です。

「8085用デバッグモニター」を褒めていただいたので

フリーソフトの集積所「ベクター」で「8085」を
検索していただくと、デバッグ用モニター二つが
出てきます。
https://search.vector.co.jp/vsearch/vsearch.php?key=8085&kanji=shift-jis

・1997-10-16：8085デバッグモニタ ソースとXAS対応版+回路図
・1997-09-11：8085用デバッグモニター

これ、「使いやすかった」とお褒めのメールを頂戴しましたので、
当時に作ったものを引っ張り出してきました。

得意先が作っていた8085マイコンボードを改造して
インサーキット・エミュレータに仕立てたものです。


紫外線消去のEEPROMはまだ24ピンの2716でした。
それが3コ乗せられて、6kバイト。
　　※2732じゃない
RAMも6116じゃなく,20ピンのuPD445を
使っています。
1k x 4bitを二つで1kバイト。
18ピンの2114ではなく20ピンのだとCE端子が二つ
あったから。
アドレス選択用のCSとバッテリバックアップでの
スタンバイ用に分けて使えたからというのが
理由です。

エミュレータとして改造するにあたり、ROMやRAMを増設するため、
24ピンのところに、28ピンのラッピングソケットを突っ込んで
ピン数を拡張するという手法を使っています。

場所不足で実装できないゲートICは、２段重ねや
ひっくり返してハンダ付け。


シリアル通信用の回路は別基板に。


ベクターで紹介した回路図は「BID」でしたので
PNGに直しておきました。

※写真の回路はこの回路とは違うものです。
　デバッグモニターを動かす環境の例という
　ことで回路図を添付していました。

このデバッグモニター、CP/M-80の「DDT」を目指したものです。
「RST 7」(0xFF)をRAMで動いているプログラムに埋め込むことで
ブレークさせています。

放置していた2014年製の「eneloop lite」を充放電 2400cyc目

この充放電実験、開始が2022年5月17日 。
1年ほどかかってやっと2400サイクルです。
タミヤのNEO CHAMP がちょっと先行していて2800サイクルを経過。
　　※電池が元気だとなかなかサイクルが進みません。

50サイクルごとの0.2C放電の様子。

そして、0.5Cでの充放電時間と充電完了電圧の変化。

800サイクルあたりから「復活」し始めて、まだ
その時以上のパワーを残しています。

タミヤのNEOCHANP、2400サイクルでの放電時間
が80分ちょい。

eneloop liteは85分ほどですんで、liteがちょいとリード。

パナソニック 充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB は
2000サイクル目で実験を終わっています。


パナソニックeneloopスタンダード単3「BK-3MCC」60%(72分)放電
これを終えたのが2800サイクル目で、あれこれ試した充放電実験の
最高回数がこれでした。　(NEOCHANPが追い越した)


これ↑は放電深度を60%にしたら、寿命はどうなるかを
試したもの。
「劇的に寿命が延びる」ということはありませんでした。
寿命は延びるけど、「それなり」だったと。

市販の急速充電器と1Ω抵抗による放電器での「手動充放電実験」。
これはほんとにたいへんでした。
　　・繰り返し充放電1000回目
エネループ・ライトとNiCd電池だけが1000回を達成。
トラ技2016年10月号にその結果を載せてもらいました。
関連：大容量ニッケル水素充電池の寿命に関するショッキングなデータ ：ひとりブログ

懐中電灯・液漏れだぁ。

通勤時に持ち歩いている(自転車の前かごに
放り込んでいる)手提げ袋(ずた袋)。
ティッシュやらタオルやら軍手やらメモ帳やら
あれこれ詰め込んであります。

イザ用に小さな懐中電灯も入れてあって、
たまには点灯チェックもしてるんですが、
昨晩、ビーニール袋から懐中電灯を取り
出したときに「あにゃ？濡れてる？」っ
と違和感。

百均で買った単4・3本仕様のです。
1本分のスペースをつぶして、昇圧回路を
仕込んで単4・2本で使えるようにしてあり
ました、

スイッチオンで点灯してました。
しかし、電池ホルダーを引き出すと・・・
やってました。　液漏れです。

2本のうちの1本がアウト。

でも、電圧を計ってみると、10Ω負荷で
2本とも1.4V程度でエネルギーは残して
います。

昇圧回路は、別の百均懐中電灯から取り出し
て組み直したものです。

持ち歩く懐中電灯、無いと不安なんで、
次のを探してみます。

※電池はパナソニック製。
でも、使用推奨期限が2020年11月でした。
　　こりゃ、しゃあないわな。

タミヤ★★ミニ四駆用充電池「NEO CHAMP」950mAh 2800サイクル目

2400cyc目の報告が1月末。
　・2023年1月29日：タミヤ★★ミニ四駆用充電池「NEO CHAMP」950mAh 2400サイクル目
電池が元気だと、なかなかcycが進みません。
50cycごとの0.2C放電のグラフです。

毎サイクルごとの充放電時間と充電完了電圧の変化。
　　(0.1C充電0.2C放電となる50cyc目は除いて)


内部抵抗が「70mΩ」まで上がってきていますが、まだまだ頑張れそうです。

・電池あれこれ　まとめ

Arduino IDEでのラズピコ開発環境 Philhower版が正解でしょう

Arduino IDEでのラズピコ開発環境でうだうだ言ってましたが、
環境が変わってしまったようで、ボードマネージャーに出なく
なっていた「Earle F. Philhower, III」版。

「環境設定」にある
「追加のボードマネージャーのURL」が変わっていた
(誰が変えた？私でしょうなぁ)のが原因でした。
こんな具合に「earlepPhilhower」版のパッケージを
選んだら、出てきました。



ボードマネージャーにPICOと入れたら出てくるように


Philhower版だと、シリアル通信のバッファサイズも触れそうです。
ヘッダーファイルやソースを追いかけれそうな気がします。

Philhower版での「pins_arduino.h」の在処、これでしょ。
・・AppData\Local\Arduino15\packages\rp2040\hardware\rp2040\3.1.0\variants\rpipico

ピン接続の位置、Mbed版とは異なっています。

// LEDs
#define PIN_LED (25u)

// Serial
#define PIN_SERIAL1_TX (0u)
#define PIN_SERIAL1_RX (1u)

#define PIN_SERIAL2_TX (8u)
#define PIN_SERIAL2_RX (9u)

// SPI
#define PIN_SPI0_MISO (16u)
#define PIN_SPI0_MOSI (19u)
#define PIN_SPI0_SCK (18u)
#define PIN_SPI0_SS (17u)

#define PIN_SPI1_MISO (12u)
#define PIN_SPI1_MOSI (15u)
#define PIN_SPI1_SCK (14u)
#define PIN_SPI1_SS (13u)

// Wire
#define PIN_WIRE0_SDA (4u)
#define PIN_WIRE0_SCL (5u)

#define PIN_WIRE1_SDA (26u)
#define PIN_WIRE1_SCL (27u)

ラズピコのピン：自由になりそうだけど定義で固定されている

Arduino IDEでのラズピコのI/Oピン、RP2040そのものの
ハードでは自由に割り振りできるようになっているんですが、
「pins_arduino.h」でほぼ固定されています。

ラズピコユーザー、まずはこのファイルを確認しと
きましょう。　ざっと、こんな具合。

// LEDs　　基板上のLED
#define PIN_LED　　 (25u)
#define LED_BUILTIN PIN_LED

// Analog pins　アナログ入力
#define PIN_A0 (26u)
#define PIN_A1 (27u)
#define PIN_A2 (28u)
#define PIN_A3 (29u)

// Serial　シリアル：定義はSerila1だけ
#define PIN_SERIAL_TX (0ul)
#define PIN_SERIAL_RX (1ul)

// SPI　　SPIも固定
#define PIN_SPI_MISO　(16u)
#define PIN_SPI_MOSI　(19u)
#define PIN_SPI_SCK　 (18u)
#define PIN_SPI_SS　　(17u)

// Wire　　I2Cも固定
#define PIN_WIRE_SDA　(4u)
#define PIN_WIRE_SCL　(5u)

汎用I/Oは、基本これ以外の場所を選んでという使い方に
なります。

残りの「Serial2、SPI1、I2C1」を使うには
どうすりゃいいの？
は、まだ調べ切れていません。

Serila2は「UART Serial2(4, 5, NC, NC);」で行けたけど。

※追記
ラズピコ基板の
　　水魚堂さんの回路図エディタBSch3-V部品ライブラリ
ピン名称、ちょっと追記しました。

左側がこれまでの。
真ん中が、Xサイズをちょい増やして、TX/RX、SPI、
I2C信号を追加。
空いているポートがわかりやすいかと。
右のは 秋月のAE-RP2040マイコンボード 。

ここからダウンロードしてください。
・BSch3V用パーツライブラり　bsch3v_lib_230403.zip
この中の「SPECIAL.LB3」に入れてます。
ご自由にどうぞ。


※注記
これ、Arduino Mbed OS RP2040 Boads の環境での話。
「Earle F. Philhower, III」版だとどうなるのか、
Arduino IDE、触ってみます。