8文字×2行のI2C液晶表示器に注意

ADCの機能差　ATtiny402とATtiny1614
この記事は、
　「データーシートは最新のを読むんだ！」が教訓に
なりましたが、今回も似たような教訓です。
　「同じと思うな」
　「隅から隅まで読むんだ」
のサンプルです。

液晶表示器、昔はパラレル接続のを使っていましたが、
最近は2本線でつなげるI2C接続のものばかり。

そんな中、「8文字×2行」の液晶表示器で「ありゃまぁ」
な事態に遭遇しました。

パラレル接続のACM0802やACM1602は、文字コード0x00～0x07の
部分にユーザー定義文字を入れられます。
　　0x08～0x0Fには同じデータが入るので
　　0x00も0x08も同じ文字が表示される

インターフェースがI2Cで16文字×2行のAQM1602YやAQM1602XA
はCG RAMの文字コードが0x00～0x07で、0x08～0x0Fの
重なりがなくなりました。

そして、8文字×2行のI2C液晶ACM0802C(コントラスト調整に
ボリュームが必要な形式)はパラレル接続のACM0802と同じ
ようにCG RAMの文字コードが0x00～0x07で、0x08～0x0Fの
重なりが残っています。

ところが同じ8文字×2行のI2C液晶でも、AQM0802A(30x20mmと小型)
のCG RAMは0x00～0x05までの6文字で、0x06と0x07には固定
文字「↓」「→」が入っているのです。

8文字のユーザー定義文字が使えると思っていたら、
0x06と0x07の文字が「あれれ？」っとなってしまったのです。

これがI2C・16文字×2行液晶の表示キャラクタ。

そして、8文字×2行のI2C液晶AQM0802Aの表示キャラクタ。

0x06と0x07は固定文字「↓」と「→」で埋まっています。
「似たようなもんなんで同じやろ」っと
いう思い込みは通用しませんでした。

こんな電池マークとバー表示(0本～5本)をしたかった。

バー表示、0本は0x5Fのアンダーバー。
1本は0x0Bの「L」字を使って、2本,3本,4本,5本の
4つをユーザー文字。
そして残り２つで電池マーク。

ATtiny1614につないだ32kHz水晶発振子、隣のピンの影響を受けるみたい

ATtiny1614のRTC機能を水晶発振で使う時、
6pin(PB3) 7pin(PB2)に水晶をつなぎます。

14ピンのICなので7ピンの右は空間ですが
6ピンの左にポートPA7が来ます。
水晶を発振させて正確なクロックを期待し
ているとき、PA7にパルスを出すと発振状態が
影響をうけるようで、微妙に周波数が変わる
のです。

RTCの周波数はオーバーフロー信号をイベント出力に
出してオシロとカウンタでチェック。
PA7にパルスを出す(オーバーフロー信号に重なるような)
とひどい変動が生じます。

※経過
・2025年10月3日：ATtiny1614で(裸の)周波数カウンタ
では、この図のように

XTALと離れた(場所)PB0とPB1に
(8pinと9pin)にタイミングチェック用パルスを出して
いました。
　　XTALの隣のPA7はLのまま

そこに液晶でカウント値を表示しようと、PB0とPB1のライン
(SDA、SCL)にI2C接続の液晶をつないだのです。


チェック用パルスも欲しいので、空きピンのPA6とPA7に
出力する場所を移しました。
すると・・・周波数の変動が発生。
原因を追いかけるとPA7が出力するパルスだったのです。

PA7が静かだとPA2に出力しているRTCクロックを
分周したオーバーフロー信号は変動なく一定の間隔
で出力されます。

ところが、測定クロックを与えてPA7にキャプチャ
タイミングチェック用パルスを出力すると、測定周波数
がパラパラと大きく変動。
追いかけてみるとRTCクロックそのものが動いていました。

RTCオーバーフロー信号の周期だけでなくパルス幅も
変化し、これでは周波数の計測はできません。
PA7を静かにしておくと(チェックパルスを出さないよう)、
この変動はなくなります。
水晶の隣接ピンの影響としか思えないのです。

ATtiny1614を乗せているピッチ変換基板と
ユニバーサル基板の配線を変えてみてどうなるか、
試してみます。
　　IPAで洗っただけではダメ。
　　もっと短くっということか・・・


※参考
・ATtiny1614 Frequency Meter:John BradnamPublished March 22, 2021
ここでの回路を見ますと、水晶の隣のPA7をGNDに落としてます。

ATtiny1614での32kHz水晶発振、何か「秘技」があるの
かもしれません。

※配線変更
元のピッチ変換基板とユニバーサル基板

ユニバーサル基板側に水晶とコンデンサをハンダしてました。
それを取り外し、ピッチ変換基板側に水晶＋コンデンサを
乗せてみました。
6ピン、7ピンのピンヘッダは抜いて水晶の信号が
外に行かないようにします。

裏側

ましにはなるが、PA7パルスの影響を受け、変動が出る。

測定値がダメなくらい不安定になるほどの変動ではないけれど、
大もとのクロックが変動するのは、どう考えてもイヤ。
　　※パルスじゃなくアナログ的変化ならどうだ
　　を見てみます。

ゆっくりしたアナログ電圧の変化は大丈夫でした。
正弦波でも1kHzくらいになると影響が出始めます。
ということは、PA7は
　・パルスを出力したらRTCの水晶発振に影響が出る。
　・H/L固定でも、変化させた瞬間に影響が出る。
　・デジタル入力も同じで、H/Lが変化した瞬間に
　　影響がでる。
　・ゆっくりした変化のアナログ入力は大丈夫そう。

PA7が持つ他の機能は、
　・AIN7　　ADC0　　A/D変換
　・AIN3　　ADC1
　・AINP0　　AC0、AC1、AC2　アナログコンパレータ
ですんで、電池運用機器ならアナログコンパレータを使った
電池電圧低下検出入力あたりに使えそうです。

参考になりますかどうか・・・
・MICROCHIP AN2648 Selecting and Testing 32.768 kHz Crystal Oscillators for AVR Microcontrollers User Guide

20ピンのになるとPB2、PB3両隣のピンの信号に注意がいる
のでしょう。


※追記
時計用水晶発振回路を内蔵した昔のチップが「敏感」じゃ
ないと感じたのは、発振回路のRfやRdを外付けしていた
からかも。
水晶部分を触ればアウトだけれど、出力段のインピーダンスは
低いので、ちょっとくらいはOKだった・・・のかも。

Rf内蔵タイプでもRdは外付けしていた。

NECの78K0マイコンはRf内蔵でRd外付け。

　　ジャンクボックスから発掘。

三菱のM3851はRdもRfも外付け。


4bitマイコンの基板は発掘できず。
　　デバッグ用のチップだけ。

東芝のTMP74C。 珍しいピギーパック。

※さらに追記
水晶発振子周辺の配線方法注意書き。
　　NEC：μPD7801のデータシートより



推奨する配線


そしてμPD7801(64pin SDIP)はこんな足配置になっています。

水晶の足の隣に電源の関連ピンが配置されてます。

ガレージの「フライヤ」をつないでいた延長コードが

ガレージの常用ツールが象印の「フライヤ」。
この「加熱が終わったらブザーで知らせる」という回路を
　・トランジスタ技術2024年10月号「トラ技Jr.コーナ」
で、紹介してもらいました。
　・ブログ記事：
　　　2024年9月8日：トラ技2024年10月号に「加熱完了報知回路」

先日来、このフライヤに電源を供給していた「延長コード」の
レセプタクル部分が発熱。
きっと断線しかけているのだろうと使用を止めて切断。
新しいレセプタクルを取り付けました。
　　途中にカレントトランスをはさむんで
　　加工が必要。
どんな具合になっているのかコードを解体してみました。

レセプタクルの根元から1cmくらいのところで白リードが
アウト。
半分くらいの銅線が切れていました。

15A仕様のしっかりした延長コードだったので信頼してい
たのですが、フライヤで使うずっと前からあるもの
なので、そりゃトラブルも起こります。

トラ技の記事は2024年10月号でしたが、これを製作した
のは2023年11月。
使い初めてからもう2年です。

リコーGX200でもAWB異常が出現

　・2007年7月にやってきたリコーGX100
がアウトになってGX200の中古品を手に入れたのが
　・2022年7月18日：リコーGX200の中古品を入手
その後、半年ほど前に
　・2021年12月20日：リコー「GXR+S10」がやってきた　中古だけど
を安価で入手してました。

発売日を見ると、
　　GX100　　2007年4月
　　GX200　　2008年7月
　　GXR　　　2009年12月

やはり、新しいGXRのほうがキビキビ使えると
GX200の出番はほとんどありませんでした。
　・GX100で便利だったリングライトが同じように使える
ので、ややこしいものの撮影には便利。

GX100で困っていたのが、AWBの異常。
　・リコーのデジタルカメラ「Caplio GX100」の自動ホワイトバランス異常
現象再現にたいそう時間をつぶしました。
結果、撮影場所の蛍光灯が問題だというのが判明。
にっくき「白色蛍光灯」。

その後、仕事場もガレージも蛍光灯が入れ替わり
「昼光色」になったのでGX100・AWBでの異常遭遇は
ほんとに無くなりました。

そして、GX100が引退して、GX200になったのですが、
主力がGXRになったので、GX200の出番はほとんど無しに。
ところが・・・
　・ラジオペンチさんの「ダイソーのゆらゆらLEDキャンドルライト」#2
で、「三つ編み」の話に「ドリルで電線ねじり」で
参戦しようとしたら、
　　ありゃま、GX200でAWBの異常発生！
となったのです。
並べると一目瞭然。

照明はGX100で大丈夫だった昼光色蛍光灯。
撮影条件、ほとんど変わっていません。

　【上】
　ＩＳＯ感度　　　　100
　対象物の明るさ　　4.60
　焦点距離　　　　　10.1mm
　レンズ絞り値　　　3.36
　露出時間　　　　　1/64秒

　【下】
　ＩＳＯ感度　　　　100
　対象物の明るさ　　4.60
　焦点距離　　　　　10.1mm
　レンズ絞り値　　　3.40
　露出時間　　　　　1/64秒

絞りがほんの少し違うだけ。
カメラの向きもほぼ同じ。
昼光色蛍光灯で解決したGX100のAWB異常、
それがGX200になって再発のようです。
困ったぞ！

リコーのデジカメGXR＋S10 寿命か！？

2021年12月、中古で買ったリコーの「GXR＋S10」
先日来、調子が良くありません。

うまく写るときもあるのですが、こんな具合に
横縞が発生することがあるのです。

これは最大画素(横3648ドット)から中央の
640x480ドットを切り抜いたもの。
横線が走っているでしょう。
本体とレンズ部をつなぐ接点を清掃してもダメ。

これまでどおり、普通に撮れることもあるのですが
　・ズームを望遠側に
　・まわりが暗いとき
にこの横縞発生が起こりやすいようです。

画像サイズを横1280縦960にして撮ると、こんな具合。

手ぶれ補正をオンにすると、ますますひどく。

露出もおかしく(露光過多)なります。
ISO感度をさわってもダメ
撮影モード「PASM」を変えてもダメ。
ズームを広角にして撮るとちゃんと写る
割合が大きくなる感じです。

製作物の撮影に便利に使ってきたのですが、寿命が
きたのかと。

2022年7月：リコーGX200の中古品を入手
ということで、GX200もあるのでこれまでどおりに
小物の撮影はできるのですが、GXR+S10のほうが
キビキビ写せます。

古いカメラだし、どうしたものか・・・

※追記
この「GXR+S10」では2022年9月に
　・リコーのデジカメ「GXR+S10」「シアンの横線」
こんなトラブルが発生しましたが、電源オフで解消。

もっと昔、GX100ではこんな「異常」も。
　・リコーGX100 突然の二段表示
　　　これはなかなかの「お笑い」現象。
　・リコーGX100　さっき撮った1枚の中に・・・


※さらに追記
本体とレンズユニットを何度か抜き差ししていたら、
レンズユニットを認識しなく(カードの画像データ
再生しかできなく)なって、写せない状態になって
しまいましたゾ。

コネクタを清掃してもだめ。

電池液漏れの季節

気温が上がるこの季節。
電池の液漏れに気をつけてください。
つい先ほども、
・トランジスタ技術2022年12月号のトラ技Jr.コーナ
に載せてもらった「赤外線リモコン・チェッカ」で
液漏れを発見。

漏れた電解液の流れ出し方向が良かったのか、スプリングの
メッキも生きていましたんで、洗浄だけ。
電池ボックスの交換はしなくてすみました。
　　この電池は完全に放電。ゼロボルト。
　　消費期限、余裕で過ぎてますし。

・「糸ようじ」のプラケースを使うシリーズ：赤外線リモコンチェッカー

おもちゃ病院では
　「使わない時は電池を抜いといてくださいね」
っと、エラそうに言ってるんですが、常用ツールは
ついつい電池を入れっぱなし。

Arduino UNO R4、GPTのレジスタ定義にミス発見

汎用PWMタイマのプリスケーラ設定、これが言うことを
聞かないので、追いかけてみました。

・きっかけは先日の1MHz方形波出力。
・それを100Hzにしたかった。
・ハードウェアマニュアルにはこんな表。

・タイマプリスケーラをPCLKD/16にすると、
　48MHz/16で3MHzクロックに。
　これを1/15000して200Hzにして、さらに
　トグル出力で100Hzに。
　　　こんな目論見。
・しかし出てきたのは400Hz。
　　　なぜ？？？

そこで、レジスタ定義ファイルを調べてみたら

__IOM uint32_t GTCR;　 /*!< General PWM Timer Control Register */
struct
　{
　__IOM uint32_t CST : 1; 　/*!< [0..0] Count Start */
　uint32_t : 15;
　__IOM uint32_t MD : 3; 　/*!< [18..16] Mode Select */
　uint32_t : 4;
★ __IOM uint32_t TPCS : 4; 　/*!< [26..23] Timer Prescaler Select */
　uint32_t : 5;
} GTCR_b;

「TPCS」が4bitになってました。
　　ほんとは3bit。

ということは、
　　0b0000　　1/1　　これはok
　　0b0010　　1/4
　　0b0100　　1/16
　　0b0110　　1/64
　　0b1010　　1/256
　　0b1010　　1/1024

こんな具合にLSBに1bitの0を足して4bitにしなく
ちゃなりません。

GPTを触るときはちょいと注意ということで。

失敗は成功の母＜第3回＞： 同じ型名なのに内部回路が違う!?

トラ技編集部に送った原稿、紙にプリントして置いてあった
のを整理(廃棄)していたら、
　　「こんな話を載せてもらったなぁ」
っと読み返してしまって、作業が前に進みません。

「そやそや　こんなこともあった」がこれ。
失敗談を載せてもらった、トラ技の記事
『失敗は成功の母』。

2005年4月号が第1回で2007年9月号がいちおうの最終回。
そして、2010年1月号から再開して2011年11月号が最後。
　　(載せてもらったのは第3回と第6回、第23回の3号)

この第3回に、記事のタイトルでCMOS「4013」と「4001」
での体験を書きました。
　　20年前の投稿記事だぁ。

「4013」はこの話↓の元。
2021年9月11日：単安定マルチバイブレータ 74123、74423、4538（TC4013を追記）

「4001もあったなぁ」ということで、原稿(一部)を
拾い出してきて置いておきます。

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　もう一つ、入れ替え部品で罠にはまりました。
バッファ・タイプとアンバッファ・タイプの差です。
元回路で「B」タイプが使われていたのでそのまま
新ICに替えたところ、動作していた部分が動かなくな
りました。
回路を追いかけてみるとそのIC（4001:NORゲート）の
入力に微分回路が付いています。
　元回路のBタイプCMOSは出力だけバッファされた
ゲートICだったのでしょう、買ってきた新ICは入力に
もバッファが入っているタイプで、それが原因で微分
パルスにヒゲが出たのです。
　アンバッファ・タイプのゲートIC（4001UB）に交換
して解決です。
無駄があったとはいえICの全数交換は正解だったかと
思います。
　結局、なにが悪いか決定的な原因は不明なままです。
複数の不具合が関連していたのでしょう。
それにしても、回路図の無い修理は手間がかかります。

※4001入力段の構造の違いで、修理回路が動かなかった。


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CMOS ICをアナログ的用途(発振回路など)で使うときは
アンバッファ・タイプを選ばなければなりません。
このトラブルでは微分回路。
微分してパルスを出したいときはシュミット入力ゲートを
使いたいところです。

中華製ボール盤 2018年に交換したベルトが再びアウトに

ついさっき、中華製のボール盤を使って穴あけ作業を
していたら、何やら茶色い樹脂状のものがパラパラと
落ちてきました。

「ありゃ　また、ベルトがアウトかっ」と。



・2018年6月6日：中華製のやすものボール盤
・2018年6月12日：ベルト到着！　ボール盤の修理完了

この時、２本買っていたんで予備に置いていた一本を
探し出してきて交換。

以前の写真と比べると、置いてあったのも変色が
進んでいます。


前の交換では、もっと白かった。
　　2018年の↓


さて。　まだモノタロウで売ってるのかしら。
　　「取扱い終了」でした。
代替品、どうして見つければ良いのかな？
「幅」と「外周長さ」でエエんかな？
　　ピッチは？っと

ノギスで計った幅が5mm。
長さが230mm。

イヤホンのケーブルが・・・

長男の悲鳴！
『ピピちゃん がイヤホンのケーブルをかじった！』っと。

エエ値のものだったらしく、
「おとん。 直せるかな？」っという相談。

拡大↓

※電線全部が切れてました。
　　　恐るべしピピちゃん。
　とりあえずハンダして熱収縮チューブで保護。
　ちゃんと鳴るかどうかは今夜に。
　　　結果：ちゃんと鳴りました。

で、この手のイヤホン、どんな音で聞こえるのか、別ので
試さしてもらったところ、エライことが発覚。
私の「耳」の感度がむちゃくちゃ低下してることが
判明したのです。

私以外の家族3人はボリュームレベル15で
　　「これで十分な音量」
という感想なのですが、私、このレベルだと
　　低音が聞こえない。
　　高音部もシャリシャリしてるだけ。
　　歌声の歌詞が聞き取れない。
という状態。
音楽を楽しもうとするとボリュームレベル50あたり
まで上げないといけません。

他の3人は、
　　「これはうるさ過ぎやで」とボロクソ。

確かに、テレビを見る時の音量は大きくしています。
小さいと、会話のシーンでBGMが流れていると、BGMばっかり
聞こえてしまって、テレビの中の話し声が聞こえにくいの
です。

義父のために作ったツールでしたが、そのうち自分自身が
必要になるかもでっす。
　・2025年1月3日：補聴器をどうにか！
　・2025年1月5日：補聴器をどうにか！ #2