2010年5月24日月曜日

Hブリッジドライバの動作確認

買ったままほったらかしになっていた「STA457C」(サンケン電気)というHブリッジドライバICの動作確認をしてみました。資料が乏しく(というより、自分の知識が乏しい…)わからないことだらけだったのですが、とりあえずメーカーのWebサイトから技術資料をダウンロードし、わからないなりに試行錯誤してみることにしました。

まず、等価回路図を見て、STA431AやSTA434Aとは明らかに違う感じがしました。にもかかわらず、外形図の「STA 10 pin」のところには、STA431AやSTA434Aと同じピン配列で書かれていました。ここがつまずきどころだったのです。いろいろと考えた末に、等価回路図の方を信頼することにしました。

2番ピンと7番ピンをVccに、5番ピンと10番ピンをGNDに接続して、3番ピンと8番ピンをモータに接続しました。残りは、1番ピン、4番ピン、6番ピン、9番ピンですが、1番ピンと9番ピン、4番ピンと6番ピンをそれぞれ接触させるとモータが回る(回り方は逆になる)ことがわかりました。動作としては本当にこれで良いのかなぁという不安もありますが、とりあえず動かすことができたのでよしとします。一定時間回し続けるとICが熱くなっていくという問題はあるのですが、これが異常なことなのか普通なことなのかはわかりません。(^_^;;;

さらにこれをArduinoから動かしてみることにしました。モータへの電源までArduino任せにするのは酷なので、Arduinoには制御だけを行わせるような仕組にしようと考えました。こういうときに便利なのが「フォトカプラ」です。(本当は、ロジックICなんかを使いこなせちゃうとカッコイイんでしょうけどね)

2つのHブリッジドライバの制御のために、4回路のフォトカプラを使ってモータを動かす回路を組んでみました。はじめは極性を間違えてうまく動かせませんでしたが、もう一度極性を考えて回路を組み直すと、無事に動かすことができました。

http://twitpic.com/1subfw

これを使えば、LEDを点灯させる程度の電気で、2つのモータの制御が可能になります。次は、Gainerでもやってみようと思います。

2010年5月16日日曜日

リサイクルインクの不具合を解消しました

家電量販店に行くと、プリンタメーカー純正ではないリサイクルインクが売られていることがあります。値段が割安であることが魅力で買ってしまうのですが、ときどき不具合があるようです。私自身も以前に、インクは十分入っているのに、印刷できないという不具合を経験して、泣く泣く新品のまま捨てたことがありました。それ以来、同じことはなかったのですが、先日とうとう2回目に遭遇してしまいました。

以前に同じ経験をしたときに使っていたリサイクルインクとは、メーカーは違うのですが症状は全く同じで、インクはたっぷり入っているのにその色だけ全く印刷できません。ヘッドのクリーニングを繰り返しても改善されず、同じメーカーのもう一つのリサイクルインクに取り替えてもダメでした。値段が安いとは言え、ホイホイと捨てて新しいのに替えるほど安価なものでもないので、何とか使えるようにならないものかと思案しました。

だいぶ前に、インクカートリッジに直接インクを注入してリサイクルするキット(これはとても面倒なので、1回使って止めました)を使ったとき、「空気を注入する」ようなことをした記憶があったので、どこかから空気を入れてみてはどうだろうかと考えました。しかし、空気の入り口など表示されているはずもなく、「PUSH」と書いてある場所を一生懸命押してみましたが全く改善されませんでした。

もっと重要な場所がどこかにあるだろうと考えて、使用前はテープでふさがれている小さな丸いへこみに注目しました。もし、ここから空気を注入できるとすると、インクタンク内の圧を高めることができそうです。とはいえ、注射器がある訳でもなく、そんな小さいところへ空気を注入できる道具などありません。あまり力づくで入れて、インクがあふれたりカートリッジが壊れたりしてもばかばかしい。そこで、「口で空気を吹き込んで」みました。(考えた割にはかなり原始的…)

5〜6回ほど空気を吹き込むと、インクが循環した感じになったのでプリンタにセットし、テストプリントをしてみました。1回目は少しインクが出てきた感じでしたが、再びヘッドのクリーニングをして試したところ、ちゃんと印刷ができるようになりました。

さて、こんな対処方法が正しいかどうか、しばらく様子を見ながら使ってみたいと思います。(^_^;;;

Mac & LinuxでJapaninoの動作確認

Arduinoの互換機として「大人の科学マガジン Vol.27のふろくとして発売された「Japanino(ジャパニーノ)」。Amazonから届いたパッケージを開けて、動作確認を始めました。雑誌とマイコンボード、電池ボックス、スピーカー付き光残像キットのP.O.Vまでついて、このお値段は、さすが!な感じがしました。

まず、Japanino自体はATmega 168Vが搭載されており、Duemilanove 328に比べて非力感は否めないところですが、お値段を考えれば妥当な線かと思いました。基板上の部品たちもシンプルですっきりとした感じです。P.O.Vを組み立てて電池ボックスとともにJapaninoに接続すると、LEDがナイトライダー風に光りました。

ここからいよいよパソコンとの接続に入ります。対応OSがWinとMacということなので、とりあえずJapaninoのサイトからMac版のIDEをダウンロードして開くと、見慣れた「Arduino」IDEが登場しました。既にArduino IDEを使っているので、同じようなものをいくつもインストールするのはあまり得策とは思えません。そこで、もともとのArduino IDEで動くかどうかやってみることにしました。

「Tools」メニューから「Board」→「…(省略)… ATmega 168」を選択し、「Serial Port」→「…(省略)… SLAB_USBtoUART」を選択すると、無事に接続された状態になり、動作確認用のLED点滅スケッチも問題なくアップロード&動作確認できました。

この勢いでLinux(Ubuntu 10.04)」でも動作確認してしまおうと考えて、ダメ元でJapaninoを接続してみました。すると、Serial Portに「ttyUSB0」が現れ、接続は問題ないことがわかりました。そして、動作確認用のLED点滅スケッチで動作確認をしたところ、あっけなく動いてくれました。というわけで、声を大にして言いたい。「Japaninoは、Linuxからでも動きますよ!」

2010年5月12日水曜日

負電圧、両電源って何!?

OPアンプを使って発振回路を作ろうと思って電子工作をしていたところ、「負電圧」「両電源」などという耳慣れない言葉に出会いました。そもそも電気というのは、+と−があって、電流は+から−へ、電子は−から+へ流れると記憶していましたが、「負電圧」とは何か、「GND」との違いは何かがわかりませんでした。さらに、正負の電圧をもつ電源を「両電源」というらしいのですが、どうやったらそんなものができるのか、全くわかりませんでした。

そもそも、電池やACアダプタを使って10V前後(以下が理想)の電源で動くものを作ることを目指している(小学生の子どもたちに使わせることを前提に研究をしているので、電池で動くというのが理想だと考えています)ので、難しいことなら止めた方が良いと思っていますが、いろいろと調べてみて、次のようなことがわかりました。
  • 2本の電池を直列につないだ時、+と−が接しているところを「GND(0V)」とすると、直列につないだ電池の両端の内、+側が「V+」で−側が「V-」になる。
  • このとき、本来2本の電池をつないだ時の電圧は、1.5V×電池2本=3Vになるが、+側のV+は「+1.5V」で−側のV-は「-1.5V」になる。
  • 理論上は上記の通りだが、現実としては安定した両電源を作るためには、電池だけでは心もとないので、電子部品を使って電源回路を組む必要がある。
さてここからは、実際に両電源を作る作業に入ります。採用した方法は2つ。

1つ目は、OPアンプを使う方法です。『すぐに使える!オペアンプ回路100』という本に紹介されていた方法で、抵抗とトランジスタを含めて数点の電子部品を使って、両電源を作るモジュールを作ってみました。OPアンプを動かすためにOPアンプで電源を作るというのは、ちょっとおもしろいと思いましたが、無事に両電源を作ることができました。この方法なら、回路数の多いOPアンプを使って、電源回路と発振回路を一緒に作ることができるのではないかと思いました。(素人考えかもしれませんが…)

2つ目の方法は、DCコンバータICを使う方法です。この存在を知ったとき、「こんなに便利なものがあるんだ!」と感動しました。今回は、リニアテクノロジーの「LTC1144」を使いました。これを使うと、追加部品は電解コンデンサ2個だけで両電源が得られます。モジュールを作るにしても、非常にコンパクトに作ることができました。しかしこのICは、OPアンプよりも若干値段が高いので、OPアンプを使って安価に発振回路を作りたいのに、余計な出費になってしまうのがジレンマです。

安価でコンパクトで簡単にというのが理想なのですが、なかなかうまく行かないというのが現実のようです。とはいえ、負電圧を作り、両電源を使ってOPアンプを動かすという当初の目的は達成できました。でも、子どもたちに使わせる教材としては、まだまだ改良の必要が有ります。ハード/ソフト両面を検討しながら、さらに研究を進めて行きたいと考えています。

2010年5月5日水曜日

KNOPPIX 6.2の設定

昨日、KNOPPIX 6.2をHDDにインストールしましたが、常用するためにはいろいろと手を加える必要があります。その作業について、備忘をかねてメモ程度にまとめてみようと思います。

まず、ネットワークの設定をします。自宅では、openSUSE 11.2でDHCPサーバを立てて使っているのですが、DHCPサーバのためだけにopenSUSEを起動しないといけないというのは面倒です。そこで、HDDにインストールしたKNOPPIX 6.2にIPアドレスを設定して使いたいと考えました。ところが、いろいろと探している中で、rootのパスワードを設定しないと何もできないことが分かってきました。という訳で、初めにやるのはrootのパスワード設定ということになりました。端末(ターミナル)を開いて次のようにコマンドを打ちます。
> su
# passwd
すると、パスワードを聞いてくるので同じパスワードを2回(2回目は確認)入力します。これで、諸々の設定作業中にrootのパスワードを聞かれても大丈夫になります。
#LXDEメニューから「設定」→「Set password for root」からでも設定ができます。

ネットワークの設定は、LXDEメニューから「システムツール」→「ネットワーク・ツール」でネットワーク・デバイスを選択(ここではeth0でした。)し、IPアドレスなどを設定すれば完了です。
#ついでに、NTPをインストールして時刻の設定もしてみました。

次に、Java関連の環境整備に着手しました。ソフトウエアのインストールは、「パッケージマネージャ」を使います。SUN-Java6だけをインストールすると、うまく起動しないものがあったので、OpenJDKも一緒にインストールしてみました。すると、とりあえず必要なものが動くことが分かりました。
#所々文字化けがあったりして、さらにチューニングが必要ですが…。

そして、これから研究のために使って行くソフトウエアをインストールしました。EtoysScratchDolittleArduinoProcessingAliceをインストールして起動テストを行いました。全てO.Kだったので、これで研究のための環境が整いました。(やれやれ…。)

これからいろいろとやっているうちに不都合なことが出てくるのだろうと思いますが、今日の作業はここまでにしておきます。

各種Linuxのアップグレードなど

GWだというのにお仕事でどこにも行かれない状況(恨)なので、自宅にあるUbuntu 9.10をインストールしているHDD(交換できるようにしてある)を10.04にアップグレードし、空いていた別のHDDにKNOPPIX 6.2をインストールすることにしました。

Ubuntuのアップグレードは、「アップデート・マネージャ」からできるようになっているので、すっかりお任せモード。アップグレード終了まで、2時間以上かかると表示されていたので、コーヒーなんかを飲みながら、仕事をしながらついでにやる感じで作業をしました。ときどき、インストールの確認、上書きや削除の確認の窓が開いてどうするか聞いてくるので、英語のメッセージを一生懸命読みながら、なんとなく大丈夫そうなので「OK」を選択しつつ、無事にアップグレード作業が終了しました。

まず、起動が速い!それに、9.10のころから使っていたソフトウエアたちが少しずつバージョンアップし、格段に性能がアップしているのには驚きました。諸々苦労して調整した設定もそのまま踏襲してくれているようでした。昔はクリーンインストールしないと不安定だったのに、最近は、アップデート&アップグレードでも本当に安定して動いてくれるようになりました。

しかし、不具合がなかった訳ではありません。どうしてもJavaを使う需要があるために、Javaで動くソフトを動かしてみると、OpenJDKの動きが若干怪しいことが分かりました。早速OpenJDKを削除しSun-Java6をインストールしましたが、どうも状況は悪くなる一方。こういうときは、Java関連のものを全て削除し、再インストールするのが良かろうと思い、「パッケージ・マネージャ」を使ってJava関連のものを徹底的に削除し、必要なものだけ再インストールしました。すると、無事に使いたいJavaのソフトが動くようになりました。これで一安心。

この作業後、同じマシーンでHDDを差し替えてKNOPPIXをインストールしました。職場でKNOPPIX 6.0.1をラップトップPCにインストールして使っているため、アップデートの実験を兼ねた作業でした。(HDDへのインストールはメニューからツールを選んで簡単にできます。)

インストール後に起動してみると、LXDEの動きがちょっと変で、妙に反応が遅い上にウィンドウ上部のタイトルバーが表示されずにウィンドウを動かすことでできない状態でした。Compizの設定を疑って、いろいろと探しながらいじってみましたがらちがあきません。これも削除→再インストールが有効だろうと考え、Compiz関連のものを全て削除し、必要と思われるものだけを再インストールしました。すると、無事にウィンドウの操作ができるようになりました。(動作は遅いままですけど…。)

いずれにしても、以前から考えれば簡単に使える状態になりました。Winを使うより、こっちの方が安定しているんじゃないかと思うくらいです。(マシーンも古いのに)まだまだ買い替える気はないので、この晩期のCeleron Dマシーン(自作)を使い倒してやろうと思っています。(って、Celeronという名前のCPUはなくなったんじゃないんですね。(^_^;;;)