2013/6/29 土曜日

JogShuttle Controller ver4.1

1年半くらい前に作成したCanopus製ジョグシャトル『JD-1』用の仮想ドライバ。

【お年玉企画?】Canopus JD-1用ドライバを自作してみた
http://haizin.serveblog.net/?p=9320

ジョグダイアルを回転させた際に生成できるのがキーコードのみのため、Webブラウザ等のスクロールには上下矢印キーを割り当てていました。これがマウスのホイールとは若干違う動作をしていたために、若干使い勝手が悪かった。

そこで、キーコード以外に、マウスホイールイベントが生成できるように書き換えてみました。

参考にしたのはこちらのページ

VB.netでマウスクリックなどの操作を行う – Yahoo!知恵袋
http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n31274

この変更によってマウスホイールイベントが生成できるようになりましたが、前バージョンからアップデートする場合は設定ファイルに追記が必要になります。

マウスホイールイベントを用いることでキーコードよりもはるかにスムーズなスクロール動作が可能になりました。EDIUSやPremiereでのフレーム移動が大分し易くなったかと。

実行ファイル (コンパイル済)
JogShuttle Controller v4.1.zip

VisualBasic 2012 プロジェクト (ソースコード)
JogShuttle_Controller_VBProjectv41.zip

お約束

お約束なので書いておきますが、使用して何らかの損害を被っても私は知りません(`・ω・´)キリッ 自己責任でお使いくださいな。ただ、おかしな挙動を示した場合には報告をいただければ今後の改善に役立つかと思いますので、この記事のコメントにでもお願いします。

あと、完全に趣味で作っているものなのでCanopus(現グラスバレー)さんへ問い合わせるとかはおやめ下さいな。

2013/6/3 月曜日

【社会科見学】理化学研究所 計算科学研究機構【京速計算機】

久しぶりの更新!死んでないですよ!

先日、出張の帰りが神戸空港になって、フライトまで時間があったのでポートアイランドにある『理化学研究所 計算科学研究機構』に行ってみました。この名称だと「なんじゃそりゃ?」と思う方もいるかと思いますが、数年前に「2位じゃダメなんでしょうか?」で話題になった『京コンピュータ』が設置されている研究所です。

空港へ向かう『ポートライナー』の『京コンピュータ前 駅』で下車。

駅名がそのまんまなので間違えることはないですね。

IMG_9499

降りた瞬間「?」と思う。

そろそろ帰宅ラッシュ時間のはずだが、無人駅な上に、周辺人っ子一人歩いてない…

どうやら、まだまだ未開の地のようで空き地ばっかりのところでした。

IMG_9360

歩いてすぐのところにあるのが『理化学研究所 計算科学研究機構』

IMG_9474

中に入ると「京」の文字がお出迎え。

K_entrance

見学者が来るのが珍しいのか、守衛さんがものすごく親切に見学展示の範囲を教えてくださいました。

IMG_9467

展示スペースはこんな感じ。

行く前に事前に簡単な展示があるという情報は得ていたので、あまり期待はしてませんでしたが、30分くらいは時間が潰せました。

IMG_9471

これが一番の楽しみだったのですが、実物の「計算ノード」が展示されていました。

残念ながら赤い筐体にあらず。赤いほうが速そうなのに…

この筐体に24枚のシステムボードが入っていて重さは約1トンあるとか。

IMG_9439

システムボードは1枚ずつ水冷で冷却されている。

写真では分かりずらいかもしれないが、実はシステムボードはラックに平行に入っておらず13度ほど斜めに入っている。空気の流れる空間を確保するとこで、1ラックにより多くのシステムボードが搭載可能になっているとか。知りませんでした…

IMG_9433

こちらは中段のIOシステムボード(手前上)と電源ユニット(中央奧)とシステムの監視を行うシステムプロセッサボード(電源の下)。ほとんどの部品が稼働中に取り換え可能なHotSwapに対応していて、可能な個所にはオレンジ色のシールで取り外せることが明記されていました。

IMG_9436

システムプロセッサボードの下にはOSを格納するHDDを搭載する2Uシャーシが入っていました。残念ながらHDD自体は抜かれていました。

IMG_9443

裏はこんなかんじ。カバーがかかっていて中がよく見えなかったが…

IMG_9445

使ってる冷却ファンはアレですね。さすがです。( ̄ー ̄)ニヤリッ

展示スペースの入り口には建物全体の模型がありました。

IMG_9446

なかなか精巧にできていて、赤いボタンを押すと…

IMG_9449

建物が割れて、内部が見えるようになってました。赤い筐体が並んでる!

IMG_9452

なんと、単眼鏡が準備されていて、奥のほうまで細かく作られているのが見えました。

さて、展示スペースの奥のほうがどうなっているかというと…

IMG_9362

それほど広くはなく、技術紹介や実際に『京』を使用した研究が紹介されていました。

IMG_9401

トーラスインターコネクションの模型ですね。

大学の学部の情報工学で習った記憶もあるが、間違いなく寝てたので、どうすごいのかは全く覚えていない!どっか壊れても反対周りで通信できるんだっけか?

ちなみに、それぞれの球は…

IMG_9403

中が細かっ!

そして、こちらがシステムボードの実物。

IMG_9388

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こんな感じに、どこがどのパーツがわかるようになってました。

それぞれのパーツの単体も展示されていて…

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こちらがCPUのSPARC64 VIIIfx。

普段見慣れているCore iとかのダイと比べるとデカい!

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後工程前のウェハも!ダイが大きいと円周部で無駄になる量もすごいですね。

IMG_9384

こいつがインターコネクトコントローラ(ICC)。システムボード間で通信するヤツですね。

IMG_9399

そして、みなさんお待ちかね(?)、メモリです。MicronのDDR3ですね。

ちなみに、実際の『京』の展示ですが…

IMG_9422

ここのガラス張りから覗くことができる。

IMG_9369

と言っても、よく写真で見えるズラーと赤い筐体が並んでいる光景ではなく、赤い筐体は説明のためのこれ一台。

IMG_9367

通常の見学でみられるのは計算ノードが並んでいるフロアではなく、ファイルシステムがズラーっと並んでいるフロアだけとなっている。

IMG_9364

こちらがそのファイルシステム群。

IMG_9365

ちょうど、目線の高さにフリーアクセスの床が来ていて、床下の配線がビッシリなのが見えたりしてこれはこれで面白い。

とまぁ、本体が見れないのは事前に知っていましたが、ちょっと残念ですね。

これで、展示内容をザザッと載せましたが、最後に外にあるオブジェについて…

IMG_9483

『京』が完成した際にニュースで紹介されていたので、これが計算機の基本である「そろばんの珠」を縦に並べていることを知っている方は多いと思います。

自分も、現地で近くで見て初めて知ったんですが…

IMG_9479

実は、それぞれの珠に指数と対応するSI接頭辞が刻まれているんですね。

じゃ、一番上はというと…

IMG_9480

10^16で『京』でした!

(以下、おまけ)

(続きを読むなの…)

2012/7/20 金曜日

Win8CPにOffice2013プレビューをインストールする方法

7月16日にMicrosoftが公開した『Office 2013』のカスタマープレビュー。

対応OSはWindows 7とWindows8のみとなっていて、Windows 8 Consumer Previewにインストールを試みた方もいるのではないでしょうか?

実は、Consumer Previewだとインストーラを開くとこんなメッセージが…

Consumer Preview版だとダメなんですねぇ。

せっかくのメトロっぽいUIがWindows 8で使えないなんて…

となったので、色々試したらインストールできました\( ̄▽ ̄;)/

その方法を紹介!

Win8 CPへのインストール方法

インストーラexeファイルの上で右クリックし、[プロパティ]を選ぶ。

表示された[プロパティ]画面で[互換性]タブを選び…

[互換モード]で「互換モードでこのプログラムを実行する」にチェックを入れ、モードを[Windows 7]に設定し[OK]を押す。

この状態でインストーラを起動すると、あら不思議!普通にインストールできてしまいました。

スタート画面を見るとバッチリ Office 2013のアプリケーションが登録されました。

インストールしたけど使えない?!

とまぁ、インストールには成功しましたが、試しにExcel 2013を起動してみると…

いきなりエラーが…

とりあえず[OK]を押すと普通に動作するので無視してみると…

今度はこんなのが…

[今すぐ修復]をクリックすると…

こんなダイアログが表示されて修復可能に。

完了後、再びExcelを起動すると…

こちらのエラーは解消されませんでしたが、二つ目のエラーは出なくなりました。

エラーはでるもののとりあえず動作しますが、Windows 8 CPが悪いのか、自分のPCのスペックが推奨環境を満たしていないのか、やたらレスポンスが遅いです。

まとめ

Windows 8 CPでとりあえず試してみたいという方にとっては使える裏技かもしれませんが、Office自体が「使える」かどうかは正直微妙ですね。お約束ですが、試す場合は自己責任でお願いしますよ~。

2012/6/25 月曜日

音声通知機能搭載 CrystalDiskInfo 5登場

レビュー等で非常にお世話になっているCrystalDiskInfo。

CrystalDiskInfo 5には音声通知機能搭載版が登場し、これが予想外の展開で、水晶雫が萌ボイスで通知してくれるのだ!

さっそくインストールしてみると…

ST31500341ASが「注意」になっていたために、起動直後に大音量で「ディスクの健康状態がわるくなったみたい 早く確認してほしいなぁ」と言われちゃいました… 何という羞恥プレイ…

ちなみに、CrystalDiskInfo 5は音声通知が注目されていますが、個人的には注目なのがIntel RAID対応!RAIDボード経由のSMART取得は一筋縄ではいかないようなので、あまり期待はしてませんでしたが、今バージョンではIntel RAIDに対応。

さっそく、試してみようと思ったが、気が付けば今のPCみんなIntel RAID使わずにPromiseやMegaRAIDを使ってましたorz

2012/3/13 火曜日

『Tell Your World』買ってきた

Filed under: ソフトウェア関連,日記,電気電子・情報関連 — ハイジんブルー @ 22:58:38

Google ChromeのCMでおなじみの『Tell Your World』。

発売日は明日なのだが、ヨドバシへ行ってみると入荷していたので初回限定盤を買ってきた。特典のDVDだが、内容は昨日の夜中にYouTubeにアップされたPVと同じでした。

YouTubeならフルHDでみれるからPV目当てで初回限定盤買うのはなぁ。

やっぱりLat式はイイねぇ(^^)

2012/1/1 日曜日

【お年玉企画?】Canopus JD-1用ドライバを自作してみた

新年一発目はコレ!

Canopus製のJog/Shuttleコントローラ『JD-1』。

JD-1 製品情報 – GRASSVALLEY
http://pro.grassvalley.jp/catalog/jogdisk/jd1_index.htm

動画編集でコマ単位の編集を行う際に便利なジョグダイヤルですが、こいつのドライバは対応しているソフト以外で動作せず、もうメーカーのサポート終了しているために、対応ソフトが増える望みも無い…

なら、自分でドライバを作ってしまおう!

というわけで、VB.netを使って作ってみました。

そして、同様に困っている同士の参考になればと思い、ソース等を公開します!お年玉だと思って活用して頂ければと思います!

JD-1の動作確認

まず、初めにJD-1がどのように動作するかを確認してみました。

Canopusの公式ドライバをインストールしていない状態で接続すると…

『HID準拠コンシューマー制御デバイス』として認識した。

さすがに、ハードウェアレベルからドライバ作成するとなると大変だなぁ~と思ってましたが、HIDで認識してくれているので、ここから送られてくるデータを解析して利用することにしました。

正確には『ドライバ』と呼んでいいのか微妙ですが、まぁ、細かいことは(゚ε゚)キニシナイ!!

HIDドライバから受けた信号を作成するドライバで読み込んで、その信号に応じたキーコードを仮想キーボードから送信する。送信するキーコードを使用するソフトウェアのショートカットキーに割り当てることで動作させる。

これなら、どのソフトウェアでも対応できる!

HIDからのデータを読み出す方法はこちらのサイトのコードを使わせていただきました。

ぬるり。: Raw Input(直訳:生入力)
http://hongliang.seesaa.net/article/18076786.html

上記サイトのコードでは『マウス』のデータを読み出すことを目的にしているので、これを『コンシューマ制御デバイス』のデータを読み出すようにしました。

HIDデバイスには目的に応じて[Page]と[Usage]が指定されており、『マウス』の場合は[Page : 1][Usage : 2]となっている。

USB.org – HID Tools
http://www.usb.org/developers/hidpage/

各デバイスに割り当てられているPageとUsageについてはUSB-IFが公開している一覧表『HID Usage Tables』で調べることができる。

今回用いる『コンシューマ制御デバイス』の場合は[Page : 13][Usage : 1]となっているので、ここを書き換えている。

上記コードから得られるHIDの生データを解析すると、ジョグダイヤルは1クリックするごとに1信号、ボタンは押した瞬間離した瞬間にそれぞれ1信号が送信されることが分かった。押した瞬間と離した瞬間を読み取ることで、押しっぱなしを検出できますが、今回は押した瞬間のみ用いました。

作成したドライバ

ドライバの作成はVisualBasic 2010を使用。

以前から、何度か書いているように、自分はプログラミングは大の苦手で正直「動けば何でもいい」と言う考えなので、基本的には上で紹介したソースコードに手を加えた程度となっています。VBも今回初挑戦!

で、実際に作成したドライバは…

[JogShuttleController.exe]と[settings.xml]の2ファイル構成。

JogShuttleController.exeを起動するとタスクバーの通知領域に常駐し、HID信号を監視します。

アイコンはWindows 7の通知領域と似たデザインになるようにしましたが、自分のセンスではこれが限界(^^;)

とりあえずアイコンが表示されれば起動完了。

JD-1からのデータを元にキーコードが送信されるようになる。

キーコード等の設定ですが、通知領域のアイコンを右クリックすると…

設定画面の項目が表示される。

設定画面はこんな感じ。設定内容はexeファイルと一緒に入っている[settings.xml]に保存されているんですが、自分にはxmlファイルを出力する方法が分からなかったので、細かい設定はxmlファイルを書き換えることで行うことになる。(気が向いたら実装するかも…)

この画面で設定できるので[動作モード][感度]およびそれらを切り替えるためのボタン設定。

まず[動作モード]ですが、複数のモードを登録することでアプリケーションごとに異なる動作をさせることができる。とりあえず、自分がよく使うソフトを5つほど登録してみました。

動作モードを増やすには[settings.xml]に追記を行うことで可能となっているが、その方法はxmlファイル内に書いてありますので、そちらを参照あれ。

もうひとつ、設定できるのが、[感度]。

[感度]はジョグダイヤルを1クリックさせると何回キーコードを送信するかを設定できる。動画編集でコマ単位の編集を行う際には不要な機能だが、Webブラウザでページをスクロールする際にはジョグダイヤルを回す回数が少なくて済むので手が疲れなくて便利だったりする。

[動作モード]と[感度]の切り替えは変更ボタンを登録しておくことで、設定画面を出さずに行うことも可能。

設定したボタンを押すとこんな感じでバルーンが表示されて変更された内容を知ることができる。

ダウンロード

とまぁ、作成したドライバですが、JD-1が肥やしになってしまっている方もいるかと思いますので公開しておきます。一応、Windows 7 64bit版とWindows XPにて動作することは確認してあります。

Canopus-JD1-JogShuttle-Controller.zip

なお、参考にさせてもらったソースコードを公開しているサイトさんが「改変、再頒布可」としていますので、VBプロジェクトも公開しておきます。使いやすいように改変したり、他のHID機器用のドライバ作成の参考になればと思います。

JogShuttle_Controller_VBProject.zip

お約束

お約束なので書いておきますが、使用して何らかの損害を被っても私は知りません(`・ω・´)キリッ 自己責任でお使いくださいな。ただ、おかしな挙動を示した場合には報告をいただければ今後の改善に役立つかと思いますので、この記事のコメントにでもお願いします。

あと、完全に趣味で作っているものなのでCanopus(現グラスバレー)さんへ問い合わせるとかはおやめ下さいな。

2011/11/23 水曜日

【電子工作】赤外線リモコン式調光器【目次】

Filed under: ソフトウェア関連,ハードウェア関連,日記,電気電子・情報関連 — ハイジんブルー @ 20:39:06

以前掲載したLED照明の続きに近い今回の電子工作は『赤外線リモコン式 調光器』。

「LED照明をリモコンでON/OFFできるようにしたいなぁ~」と思って、計画をスタートしたんですが、「ついでに天井にある蛍光灯も調光できれば便利だなぁ~」と思い、この2つの機能を統合しました。

期待されると困るので予め書いておきますが、今回は蛍光灯の調光といっても、1本の蛍光灯をインバータで調光するのではなく、蛍光灯の点灯本数を変更して全体としての明るさを変えてます。

リモコンですが、今回は右の写真に示すデジカメに付属されているリモコンを流用しました。赤外線リモコンの自作もそれほど難しくはないのですが、ここまで薄くて小型にするのは大変なので、市販品を用いました。

リモコンはハードオフで300円で購入。ハードオフへ行けば様々なタイプの赤外線リモコンがありますので、自分の使い方にあったものを選んでみると好いでしょう。

~目次~

  1. 信号解析編
  2. 試作編
  3. ハードウェア編
  4. ソフトウェア編
  5. 実装編
  6. まとめ編

【電子工作】赤外線リモコン式調光器【信号解析】

Filed under: ソフトウェア関連,ハードウェア関連,日記,電気電子・情報関連 — ハイジんブルー @ 20:39:00

【電子工作】赤外線リモコン式調光器 【目次】

【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【信号解析】←今ココ
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【試作編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【ハードウェア編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【ソフトウェア編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【実装編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【まとめ】

まず、初めに赤外線リモコンが送信している信号の解析を行います。

赤外線リモコンの信号ですが、単純に赤外線のON/OFFが1/0のデジタル信号に対応しているわけではなくパルス位相変調がかけて送信されています。

今回は専用ICを用いて変調云々は気にせずに作成するので詳細は省きますが、下記サイトが赤外線リモコンについてわかりやすく説明してくれているので、リンクを貼らせてもらいます。

赤外線リモコンについて – FUTABA WEB
http://www.256byte.com/remocon.htm

今回用いる赤外線リモコン用の専用IC『PL-IRM2161-C438』(写真の黒い3端子素子)。赤外線受光素子と信号を解析するICが一体になっており、赤外線リモコンが送信したデータを変調等を意識することなく受信できる。

赤外線リモコン受信モジュール PL-IRM2161-C438 – 秋月電子通商
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03292/

使い方は簡単で、VccとGNDに電源(2.4~5.5V)をつなぐとVout端子から受信したデータが出力される。

赤外線リモコンの解析にはVout端子の出力をアナログストレージオシロやデジタルオシロで見れば良いのだが、今回はPCの音声入力を活用しました。

ケーブルの加工が必要になりますが、Vout端子をPCの音声入力(L/RどちらでもOK)にいれて、波形解析を行います。音声を録音して波形編集ソフトウェアで確認するのも一つの方法ですが、今回は『ハンディ・オシロスコープ』と言うフリーソフトを使いました。

ハンディ・オシロスコープ – Vector
http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se376225.html

[P-Trig]でトリガーをかければ波形の頭で止めれるので簡単に見たいところを見れます。

以上の方法で今回用いる赤外線リモコン『Olympus RM-1』の信号を解析していきます。

解析結果

まず、信号がどのようになっているかを見ます。

これは、リモコンのボタンを長押しした際の波形。先頭の緑の部分がメインのデータが記述されている『制御信号』。この部分を解析すれば、どのボタンが押されたかを知ることができる。

制御信号の後には同じ形をした波形が連続している。この信号は『リピートコード』と呼ばれていて直前に受信した『制御信号』の内容を繰り返すための信号になっている。たとえば、テレビのリモコンの音量ボタンは連打しなくても長押しでOKですよね。これのおかげなんです。

今回はリピートコードは利用しないので、『制御信号』を詳しく見てみます。

最初と最後の波形を除けば「細い」ものと「ちょっと太い」ものに分かれている。最初と最後は信号の始まりと終わりを示す信号で、その間にある2種類の波形がデータになります。

一部分を抽出してみてみると、右のようになっています。

細い方が『0』、太い方が『1』に対応しているので、これを解析していけば、リモコンがどのようなデジタル信号を送っているかを見ることができる。

実際に、上の波形の『0/1』を羅列してみると…

01100001110111001000000001111111

となる。

今回用いる、赤外線リモコン『RM-1』は[W]/[T]/[-]/[+]の他に2つボタンがありますが、勝手に左の写真のように[Program]/[center]と命名しました。

なお、このリモコンはProgramボタンを用いることでCH1とCH2を切り替えて2つのリモコンを干渉せずに同時使用できるようになってますが、今回はCH1のみを用います。

centerボタンの解析結果は上ですでに示してますが…

01100001110111001000000001111111

残りの[W]/[T]/[-]/[+]についてはそれぞれ…

01100001110111000100000010111111

01100001110111001100000000111111

01100001110111000010000011011111

01100001110111001010000001011111

パッと見て共通箇所があるのがわかるはず。これは、このリモコンが『NECフォーマット』という規格に準拠しているためで、頭から1~16ビット(緑の部分)は『カスタムコード』と呼ばれていて、メーカーや機器ごとに設定されている。

次に17~24ビット(青い部分)がどのボタンが押されたかを示す固有の『データコード』。

最後の25~32ビット(赤い部分)もボタンごとにデータが異なって一見『データコード』の一部のように見えますが、よく見るとこの部分は青い部分のビット反転になっている。つまり、同じデータが反転して送られているだけ。これは、「青い部分」と「赤い部分の反転」が一致しているかをみることでエラー検出を行うためについている。

よって、他のリモコンとの干渉やエラーを気にしない場合は青い部分だけで判定を行うことも可能。実際、赤外線リモコンを用いたマイコン用プログラムを公開している方のソースコードをいくつか参考にさせて頂きましたが、青い部分だけで判定している例もいくつかありました。

今回は全ビットを用いてエラーや干渉に強いようにします。

【試作編】

【電子工作】赤外線リモコン式調光器【試作編】

Filed under: ソフトウェア関連,ハードウェア関連,日記,電気電子・情報関連 — ハイジんブルー @ 20:38:56

【電子工作】赤外線リモコン式調光器 【目次】

【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【信号解析】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【試作編】←今ココ
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【ハードウェア編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【ソフトウェア編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【実装編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【まとめ】

リモコン信号の解析ができたら、次は回路の試作です。

とりあえず、ブレットボード上で蛍光灯に見立てたLEDを点灯させてみました。

回路は簡単で、受光モジュールの出力をマイコン『PIC16F88』に入力。マイコン内で信号を解析して押されたボタンによってLEDの点灯状態が変化するようにしました。

最終的にこの調光器搭載する蛍光灯照明は蛍光灯が6本あるので、それに合わせて緑のLEDを6個とその他に補助照明に見立てた赤いLEDを2個載せました。

マイコンのプログラムについては後で詳しく述べますが、信号解析部は以下のページのコードを参考にさせて頂きました。

TVリモコン信号の受信機 – PICとMikroC
http://kuri6005.sakura.ne.jp/pic/index.php?
TVリモコン信号の受信機

とりあえず、試作した回路が期待通りに動作していることを見ます。

Get the Flash Player to see the wordTube Media Player.

初期状態

まず、電源を入れた直後は2灯が点灯します。蛍光灯は点灯時にフィラメントが劣化して寿命が縮まるため、不必要な点灯を避けたい。

初期状態で6灯が全灯する設定で、例えば2灯分の明かりだけ欲しいのに全部点灯すると消すことになる4灯は無駄に寿命を縮めてしまうことになる。

よって、初期状態では部屋がある程度明るくできる2灯に設定しました。

点灯数の増減

リモコンには+/-のボタンがあったので、このボタンは点灯数の増減に設定しました。

補助照明の点灯

W/Tボタンで赤いLEDの点灯/消灯が行えるようにしました。1つは先日作ったLED照明に割り当てるとして、もう一つは… そのうち考えます(^^;)

起動・全消灯

centerボタンは全体のON/OFFが可能なようにしました。補助照明を含むどれかの照明がONになっている際に押すと全照明がOFFになり、全照明がOFFの状態で押すと初期状態になるようにしました。

【ハードウェア編】

【電子工作】赤外線リモコン式調光器【ハードウェア編】

Filed under: ソフトウェア関連,ハードウェア関連,日記,電気電子・情報関連 — ハイジんブルー @ 20:38:50

【電子工作】赤外線リモコン式調光器 【目次】

【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【信号解析】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【試作編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【ハードウェア編】←今ココ
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【ソフトウェア編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【実装編】
【電子工作】 赤外線リモコン式調光器 【まとめ】

実際に蛍光灯照明に搭載する回路を見ていきます。制御部の回路図を図1に示します。

図1 赤外線リモコン式調光器 制御部

基本的には【試作編】でブレットボード上に作った回路と同じですが、新たに圧電サウンダとバイポーラトランジスタを追加しました。

圧電サウンダの追加

圧電サウンダは操作を認識した際に「ピッ」って確認音がなるようにしました。

圧電サウンダには並列にZNR(サージ吸収素子)を入れました。圧電サウンダは電圧を印加することで振動し音が出ますが、逆に振動を与えると電圧が発生します。場合によっては非常に高い電圧が発生してマイコンを破壊してしまう可能性があるので、それを吸収するためにZNRを入れています。

バイポーラトランジスタの追加

ブレットボード上で試作した際にLEDを点灯させましたが、実際に蛍光灯照明に内臓する基板にもLEDは残すことにしました。動作不良が発生した際に正常動作しているかを確認するには一番わかりやすいので。

ただ、常にLEDが点灯していると無駄に電力を消費するのでマイコンをデバグモードにしない限りLEDが点灯しないようにしました。そこで用いたのがバイポーラトランジスタ『2SC1815』。定番ですね。

SSR回路部

SSR回路部と銘打っておきながら、ココは市販品を用いました。

秋月で販売しているSSR(ソリッドステートリレー)のキットを用いました。

ソリッド・ステート・リレー(SSR)キット 25A(20A)タイプ – 秋月電子通商
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00203/

部品を個別に購入してメインの基板に実装も考えたんですが、コストを考えるとキットを買った方が安いんですよ…

ここでは制御回路部のマイコンから出力されるON/OFF信号に合わせてAC 100VのON/OFFを行います。早い話が電子式のスイッチです。

各蛍光灯をSSRを用いてON/OFFすることで調光を行います。

最初は電磁リレーも検討していましたが、『部品数が増』『消費電力』『動作音』の点からSSRを用いることにしました。

電源回路部

図2  赤外線リモコン式調光器 電源回路部

図2が電源回路部の回路図。蛍光灯照明に内臓するということで蛍光灯と同じ100Vから電源を取ります。基本は先日のLED照明と同じでリアクタンスによる電流制限をかけています。

ただ、それだけだと得られる直流電圧は100V以上で、そのままだとマイコン等は駆動できません。よって、5V程度まで下げる必要があります。通常は変圧器や三端子レギュレータを用いるんですが、電源回路で調べると面白い回路を用いている例があったので、それを用いてみました。

24時間毎日繰り返しタイマー – Let’s Try 電子マスカット
http://www.zea.jp/audio/dayt/dayt_01.htm

『トランスレス電源』で検索すると色々と例が出てきました。

回路自体はびっくりするくらい簡単で図2のダイオードD1を入れるだけ。と言っても、ただの整流ダイオードではなく、ツェナーダイオードを用います。

ツェナーダイオードは通常のダイオードよりも逆方向に対する降伏電圧が低い。例えば、今回用いるツェナーダイオードは降伏電圧が5.1Vとなっている。

5.1V未満ではツェナーダイオードに電流が流れず、5.1V以上になるとツェナーダイオードはツーツーになる。このため、その先の回路には5.1V以上の電圧がかからない。後は、容量が大きい電解コンデンサC4で平滑化することで安定した5Vが得られるようになる。

5.1V以上になると回路はショートしていることになるから危険そうだが、そこで役に立っているのがC1~C3のコンデンサ。このコンデンサによるリアクタンスを用いて電流制限をかけているためショートしてもある一定以上の電流は流れないわけである。(詳しくはhttp://haizin.serveblog.net/?p=8864を参照)

上手くできてるなぁ。

電源回路の動作テスト

今回の回路では合計3[uF]のコンデンサにより約90[mA]に電流が制限されている。この電流量の範囲内で制御回路とSSRを駆動することになる。そこで、電流量が足りるかどうかテストしてみました。

DC側に流れる電流と電圧をテスタで図った結果、次のグラフのようになった。

左からSSRを0個、1個、2個・・・・6個ONした結果となる。

LEDはデバグ用LEDをON/OFFした際の結果。当然ですがLEDがONの方が電流量が多くなっている。

SSRのON数が多くなり、電流量が多くなると電圧が下がってきていることがわかる。

さらに、補助照明用に2系統準備したSSRもONにした状態では…

LED ONでSSRが8個ONになると電圧は4.2[V]まで下がりました。

今回用いているパーツの最低動作電圧を見ると…

SSR : 3V
赤外線リモコン受光モジュール : 2.4V
PIC16F88 : 2V

となっている。どれも電圧が足りててバッチリ!と言いたいところ、実のところはこうなることを想定して低電圧動作する部品を集めてました(^^;)

ただし、一つ苦戦したのがPIC16F88の設定。8個目のSSRをONにした瞬間PICに再起動がかかって「何事か?!」と思いましたが、原因は『ブラウンアウトリセット(BOR)』が有効になっていることでした。PICへ供給されている電圧が4V以下になるとリセットがかかるようにする機能なんですが、8個目のSSD ONの瞬間にこの閾値を超えてしまうために再起動がかかってしまってました。

PICへの書き込みの際にPICライタでBOR設定を無効にしたところ問題なく動作するようになりました。

【ソフトウェア編】

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