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アルシオーノ:3.3Vアダプタ

アルシオーノの3.3V化だが、レギュレータをどこに載せるかとか、どこをパターンカットしようかとか、いろいろ考えた末、本体基板そのものには手をつけずに、外付けのアダプタ基板をつくることにした。その基板がこれ。

3.3Vアダプタ

レギュレータはアルシオーノに付属してきたICをそのまま流用した。シリアル通信の信号は受信データ信号を10kと22kの抵抗で分圧した。つなげてみるとこんな感じ。

アダプタ取付

この状態でスケッチを書き込んでみたところ、問題なく書き込みできた。
しかし、残念なことがひとつ。ロングLCDモジュールが動作しなかった。どうやらこのLCDモジュールは先日データシートで確かめたものとは別物らしい。まぁ、そううまくはいかないか。それでもこれでXBeeは問題なくつなげられるようになった。
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やわらか戦車

いったんアルシオーノの改造はおいといて、今日はやわらか戦車である。やわらか戦車とはFlashでつくったアニメーション作品のこと。

やわらか戦車公式ページ

公式ページによるとすでに更新は止まってしまったらしい。ちょっと残念。でもそのおもしろさは絶品。ぜひ一度見ていただきたい。ちなみに、数年前にUFOキャッチャーでとったやわらか戦車のマスコットがこれ。

やわらか戦車

じつをいうと、これをなんとか走らせたい。アルシオーノを絡めるかどうかはわからないが、どんな手段を使ってでも走らせたい。しかもできることならラジコンで。というわけで、やわらか戦車ラジコン化プロジェクトも始動しよう。

ブートローダー書き換え

アルシオーノを3.3V化する前に、ATmega328Pマイコンを3.3Vでも動作するようにブートローダーを書き換えないといけない。ここにもオリジナルと比べてアルシオーノの良い点がある。アルシオーノに付属してくるUSB-シリアル変換モジュールをICSP端子に接続することでブートローダーの書き換えもできてしまう。
ということで、さっそくエキサード・ラボの「BitBangフラッシュ書込み方法」を見ながら書き換えてみる。まずは書き込みソフト一式(「avrdude-GUI」、「LibUSB-Win32」「avrdude-serjtag」)を探してダウンロードする。エキサード・ラボのマニュアルではArduino Duemilanove相当のブートローダーを書き込む設定が書かれている。3.3Vでも動作するようにするために、動作クロックを内蔵クロックに指定する(lFuseに「F2」を設定)。

avrdude-GUI

FUSEの設定を書き込んだ後にブートローダーを書き込む。
これで準備完了。あとはアルシオーノを3.3V動作にするだけ。

アルシオーノ:XBee

アルシオーノがオリジナルのArduinoと比べて良い点のひとつはロングLCDが直接接続できること。そしてもうひとつは基板上にXBeeを載せることができること。
ということで、XBeeを買ってきた。

XBee

すごく偶然だけど、ひとつはMaxStreamと表記されていて、もうひとつはDigi Internationalだった。MaxStreamはDigi Internationalに買収されたので、MaxStream表記のXBeeはいま出回っているもので最後のはず。ちょっと貴重な感じ。まぁ、プレミアがつくようなことはないだろうけど。

さっそくアルシオーノにつなごうと思ってソケットをハンダ付けした。アルシオーノのXBee用ソケットのランドはグランドのみが接続されていて、それ以外の箇所は自分で配線しないとならない。回路図を見ながら配線箇所を確かめているときにふと思った。XBeeは電源が3.3Vだからアルシオーノも3.3Vで動いた方が都合がいいかも。ロングLCDも3.3Vで使えそうだし。ここはいっきにアルシオーノそのものの電源を3.3Vに改造してしまおう。
ということで、改造に必要な物を調達してくるかな。

ロングLCDをもう少し調べる

ロングLCDのデータシートを見つけたが、このLCDの文字パターンが何語なのか記載されていなかった。ということで、何語の文字パターンなのか調べてみる。
LCDモジュールに16進数で0xA0から上のコードを直接書き込むスケッチをつくってみた。

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(3, 2, 4, 5, 6, 7);

void setup() {
  lcd.begin(40, 2);
  for ( int j = 0xa0 ; j <= 0xd0 ; j += 0x20 ) {
     for ( int i = 0 ; i < 0x20 ; i++ ) {
       lcd.write( ( i + j ) );
     }
     if ( ( j & 0x20 ) == 0 ) lcd.setCursor(0, 0);
     else lcd.setCursor(0, 1);
   }
}

void loop() {
   ;
}

このスケッチを実行したらこうなった。

LCD文字パターン

無事、カタカナが表示された。ロシア語のモジュールとかじゃなくてよかった。


ロングLCDを調べる

バックライトを点灯するための制限抵抗をやみくもに調べても疲れるので、ここはきっちりデータシートを調べることにする。LCDモジュールの裏にはメーカー名と型番らしきものがある。

LCD型番

POWERTIP」をネットで調べると、予想通りLCDモジュールのメーカーだった。そして「PC-4002B」は型番。そのデータシートがこれ
これをみるとわかるようにバックライトには280mAほど流すことになっている。280mAねぇ。そんなに流すのなら、いまのままでいいかな。
おや? 電源電圧をみると2.7~5.5Vになっている。ということは電源が3Vでも動くのか。それが本当ならちょっといいかも。

ロングLCDをいじる

無事、アルシオーノとロングLCDが使えるようになったので、ちょっといじってみる。まずはその長さを生かしてちょっと長めのメッセージを表示。

LCD動作

この表示をするスケッチはこんな感じ。

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(3, 2, 4, 5, 6, 7);

void setup() {
    lcd.begin(40, 2);
    lcd.print("Arduino is an open-source hardware.");
}

void loop() {
    ;
}

よくある16文字×2行のLCDを使う場合とほとんど同じ。文字数の設定を40文字にするだけでOK。とっても簡単。

と、ここで気づいたが、このLCD、厚みからいってもバックライトが内蔵されているはずなのだが、現状はバックライトが点灯していない。せっかくなのでバックライトをつけてみたい。とりあえず、アルシオーノの回路図を見ながら適当にいじることにする。回路図を見るとカソードはGNDに落ちているが、アノードがオープンになっている。これは電源とアノードの間に抵抗を入れるのに好都合。
手元に220Ωの抵抗があったのでまずはこれをつけてみる。まったく暗い。部屋を暗くすればうっすらついていることがわかる程度。そこでさらに220Ωの抵抗を並列に足して抵抗値を下げてみる。3つほどパラってみたが、まだまだ暗い。もっと流さないとダメだな。これ以上数を増やすのも大変なので、もっと小さい値の抵抗を調達しよう。


アルシオーノ:LCD不具合?

LEDの動作が確認できたので、次はいよいよロングLCDを動かしてみた。

ところが、どうも調子が悪い。アルシオーノやロングLCDにちょっと触ると、アルシオーノの電源が落ちる。いったい何が原因だろうと、しばらく観察してみた。
そしてコネクタ部分に怪しいところを見つけた。

コネクタショート

どうやら、この写真の赤丸の部分、下段のピンが上段のピンのコンタクトに接触しているようだ。これはいけない。電源とGNDがショートしてしまう。
今までピンをコネクタの奥まで差し込んでいたが、試しに少し抜いてから電源を入れたら、正常に動作した。突然電源が落ちるようなこともない。これが原因だったかな。
ということで、下段のピンを3mmほどカットしてみた。

ピンカット

さっきの写真とLCDモジュールの上下が逆になっているが、ショートしていたと思われるピンをカットしている。
そして動作確認。まったく問題なく動作。おぉ、問題解決。これで心おきなくロングLCDが使える。

アルシオーノを動かす

今日はアルシオーノを動かしてみた。とりあえず、エキサード・ラボが公開しているサンプルスケッチを書き込んで動作チェック。



ブレッドボードを使ってアナログ入力端子にボリューム抵抗を外付けした。このボリューム抵抗で電圧を調整すると点灯スピードが変わる。
ちなみにこのサンプルスケッチ、ファイル名が「KnightRider」になっている。最近わかったことなのだが、このスケッチのような点灯パターンと「KnightRider」という言葉が結びつく人は、かなり限られた年代の人らしい。若い年代がわからないのはもちろんのこと、年配の人にも必ずしも通じるわけではないようだ。いわゆる中年層にのみ通用するキーワードらしい。YouTubeにはいまでもたくさんの動画が投稿されているので、気になった人は見てみるといいかも。

皆既月食

今日は皆既月食があった。観測時間が長かったので、デジカメで写真を撮ってみた。

皆既月食

月食が起こる前はきれいな満月だったのに、月食になると赤黒くなった。自然の神秘だね~。

アルシオーノ:LED基板

アルシオーノにはLED基板も付属している。
その基板がこれ。

LED基板

12個のLEDが一列に並んでいる。ちなみにこの基板ももちろん自分で半田付けをする。ちょっとめんどくさかった。

これをアルシオーノに装着するとこうなる。

LED基板装着

なんか、ちょっとかっちょいい。
週末になったら動かしてみようかな。

MTM07

12/2日にMTM(Make: Tokyo Meeting)07を見に行ってきた。
去年も見に行ったけど、今回はそのときよりも来場者数が多くなっているように感じる。
工作好きな人ってけっこうたくさんいるのだろうか。

そんななか電子工作を展示している人たちのArduino利用率もかなりのものだと思う。
マイコンを使っているといえばたいていArduinoで、たまにmbedがいるという感じだろうか。
Arduinoはオープンソースハードウェアということもあって、クローン基板をつくっている人たちがいるのが人気の要因だろうか。
そのなかのひとつにエキサード・ラボがつくった「アルシオーノ」がある。
40文字×2行のLCDモジュールが付属していたので、思わず買ってしまった。
アルシオーノはKIT製品なので部品を半田付けする必要がある。
とりあえず、ひととおり半田付けしてみた。
完成後の写真がこれ。

アルシオーノ

左側の小さい基板は部品実装済みのUSB-シリアル変換モジュールとDCジャックモジュール。
そのとなりがアルシオーノ本体。
そして下段が40文字×2行のLCDモジュール。
う~ん、でかい。
いまのところ何に使うか決めてないけど、表示する情報量は多いのできっと何かの役に立つだろう。

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