ホゲフガな部屋 2011年07月


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-07/31/2011(日)- KABB!

 今日は、一宮の七夕まつり、「ラブたな」に、KABB!が出演します♪ ぜひ遊びにきてね〜。
ラブたな〜七夕まつりを愛する志民の会を参照のこと!


-07/30/2011(土)- 温湿度計測システム3

 あんまり乗らない感じで、ボチボチと配線。お昼はかなり手抜きで、そうめんとハンペン焼いたの。残りのデジタル部を配線して、一通り配線完了。
 部品も届いたので、ボチボチと電源短絡チェックを行いながら、問題ないか確認。OKと確信できたので、電源ON。湿度センサーは校正が出来てないので、何ともいえない。温度センサーはそれらしい値を示している。ということで、今確認出来る所まではOKに。あとは、MCUのプログラムを作らないと、確認できない。。


-07/28/2011(木)- 温湿度計測システム2

 センサユニットは合計2台作る予定。まずは1台目の制作。ユニバーサル基板にどうレイアウトするのか、悩む。。センサユニットは出来合いのプラケース(TAKACHI SW-120)に組み込むのだけど、ナカナカ組み込む物が多いので、悩む。エイやで、レイアウト決めて、湿度センサ用のアナログ部分から部品実装と配線を始める。

 アナログ部分の配線が終わったので、その部分のチェックを始めようと。。。あると思っていた部品(3Vで動くOP-AMP)が無くって、ちょっと使えない事はないけど、ちょいと電源電圧を変更する必要がある(5Vね)。。で、試してみたけど、何だか信号波形に歪みっぽくて、ノイズが多い。ちょいと5V切ってるのがイケナイのか。
 というので、部品を通販することに。あれこれ、次の工作の材料も買おう!としてるうちに、、どんどん膨らむ。む〜。土曜日到着予定。


-07/26/2011(火)- 温湿度計測システム

 センサユニット側の回路設計開始。回路図書くのに足らない部品シンボルをさっさと作り、初版完成♪ 部品はいままで集めた物で一応OK。多分、材料費だけで市販のLCD温度・湿度計買えるな〜。しかも複数。記録は無理だろうけど。という思いはふりはらう〜。


-07/24/2011(日)- 通販生活

 電子部品を買うのも、工具を買うのも、最近、通販ばっかり。店舗での現品が売りに出てる事がまれ。たまたま見かけても定価売りで、「。。。。」となることもシバシバ。
 メインで愛用している半田ごて(Engineer社のSK-01)がそろそろくたびれて来ているので、といっても普通に使う分には問題ないんだけど、持ち手部分のゴムが劣化してコチコチつるつるになってたりとか、こて先がだいぶ痩せて来てるとか、いろいろあって、買い替えを検討〜。
 半田ごてといっても、ピンからキリまで、イロイロ。ボクが欲しいのは、セラミックヒータで、かつ温度調節付きで、こて先が細い(0.2φ程度)もの。値段にして10k円〜といった価格帯。上はキリが無い。そんな中、WebでHAKKOのFX-888という条件にぴったりな半田ごてを発見。近所のお店で売ってないかなぁと探してみても、強気の値札のお店ばかり。どうせこて先は取り寄せになってしまうだろう。。ということで、通販サイトにスイッチ。

 こうしてみると、海外通販のDigiKeyの金曜夜オーダ、月曜到着。という短納期は驚くべきことなんだろう。これに慣れちゃうと、イカンですね。


-07/23/2011(土)- 新人配属決定!

 うちの部署にも待望の新人が配属されることに決定した模様。いきなり実務に入る前に、教育の期間があるのでそのネタを検討していた。ハード屋なので、趣味の電子工作から一歩進んだネタを考えていたけど、あえなく却下。ん〜。残念。ボクの趣味の電子工作は、趣味じゃない、、というツッコミは無しで。。
 (どうせ会社の経費では買えないだろうから)材料提供にと、イロイロと買い込んでいたけど、中に浮いてしまう事に。。じゃ〜、自分でやるかと、仕様検討に入る。

「温湿度ネットワーク収集システム」 温度と湿度を計測し、ロギング。無線ネットワークを通して遠隔収集。といったものを企画。
 大きく、センサユニットと、収集ユニットの2つに機能分担。センサユニットで、温度・湿度の計測と記録。収集ユニットで、Webからの参照対応。というように機能分担。まぁ、イロイロな切り口はあるのだけど。
 センサユニットには、温度センサ・湿度センサ・無線モデム・大容量Flashメモリを載せる。それぞれNTCサーミスタ・高分子湿度センサ・ZigBee通信モジュール・MicroSDメモリカードを使う。あと、記録時のタイムスタンプのために、時計(RTC)をのせる。MCUは最近、ムックのおまけになっているMCUボード(LPC1114を使った MARYシステム)をチョイス。面白そうということで、2冊ゲットしていたのだ。MARYシステムには便利モジュール基板が用意されているけど、センサユニット側はMCUだけ使う。
 収集ユニットは、MARYシステムの無線モジュール基板(XB)を使用。ユニット単体でWebに繋がる機能(Web連携)を実装するのはしんどいので、Web連携はPC(Linux OS)で実装することに。
 まずとっかかりに、MARYシステムのMCUのPINアサインを整理して、どこに何を接続するか検討開始。

 その後の作業はざっと次の通り。回路設計。各ユニットのケース組み込みの検討(実装検討)。ユニバーサル基板に部品を実装して配線。その後、ケースの穴明けと、基板間の配線。ハード単体の動作試験。MCUの開発環境の整備。MCUのプログラムの基本検討、その後詳細設計・コーディング。実機を使用してのデバック。あと、同時にLinux側でのWeb連携のシステムの基本検討・詳細設計・コーディング、システムとしての動作チェック。システムでの試験運転、問題なければそのまま運用。
 これだけの事を正味10日間でやり切るのは難しかったのかなぁ〜。。MCUまわりはデバック済みで動作に問題なし、NTCサーミスタは基準電源をしっかり用意すれば、凄く簡単に扱える。高分子湿度センサはやっかいだけど、Webに良い作例がある。ZigBeeも通信モジュールが市販されていて、ここも動作に問題なし。システム設計という観点ではイイ課題だと思うんだけど。


-07/17/2011(日)- ぐたぐたな休日2

 なんだか、目がシバシバと、カラダどよーん。な日曜日。昨日は早めに寝て(寝付けなかったけど)、朝は早めに起きてみたけど。。相変わらず。
 お昼ちょっと前に、こりゃスタミナつけにゃ、と、魚屋系のスーパー「魚初」にうなぎの蒲焼きを買いに出かける。ここのうなぎ、旨いです。。

 最後に残っていた、GPSクロックの機能実装をさっさと行う。今回は、GPSからの「$GPRMC」センテンスに含まれる時刻と日付を使う。丁度、12桁の7セグメントLEDがあるので、年月日時分秒の全てが表示可能。スタンバイ時にといいつつ、GPSクロックの表示をしていて、さらにFLL制御をかけているので、装置全体としては、全く「スタンバイ」状態ではないのだけどね〜。エコじゃない装置です。まぁ、そんなもんです。

 貯めに貯めていた日記を一気に書き上げる。。相変わらず、文字ばっかりの日記でスマヌです。

 夜になって涼しくなってきたので、エアコン停止。お風呂から帰ってくると、目のシバシバ軽減。。ん〜。明日、エアコンのフィルター掃除しよう。。たぶん、そういうこと。


-07/16/2011(土)- ぐたぐたな休日

 お昼どうしようなぁ、とスーパーに出かけるが、メニューが浮かばない。お肉コーナーで、パック詰めされたお肉をぼけっと眺める。和牛ももしゃぶしゃぶ用薄切り半額440円を発見。こりゃいいと、GET。あと、冷凍チャーハン。
 キッチンで焼き肉を作成して、横でチャーハンを炒めて、簡単お昼。焼き肉のタレは自家製。醤油、砂糖、コチジャン、ごま油少々。といった感じ。

 周波数カウンタの制作も終盤にさしかかる。EEPROMのI/FがI2Cなんだけど、SH2Tiny(SH7125)は専用ハードウェアのI/Fを持っていないので、汎用GPIOを使ってソフトウェアでI/F実現。コードを書いたのだけど、どーにも、上手く動かない。どこか見逃してる部分がある筈。
 Web上で参考になりそうなH8向け実装を発見。コードを解読してみるけど、なんだか不親切なコードだなぁ。。ボクの書くコードは判りやすいと良く言われるけど、、なるほどね。と、一人納得。
 気づきポイントは、HOST側から ライト時に、TARGET側のACKを待つのだけど、その後のSDAラインの保持の仕方が問題だった模様。意図せずSTOPコンディションに見えていたらしい。ここを直して、快調に動き始める。VCOCXOを制御するDACの設定値をEEPROMに保持しておいて、高速な周波数ロックが出来る様になった。もうすこし、FLL制御見直しが必要っぽい。所々意図しない動きが見られる。
 なんだか、目がシバシバして疲れている。カラダも疲れているので、夕方昼寝(?)。結局夕食直前に起きる。。疲れてる。

 周波数カウンタの進捗具合

  1. システムブロックの検討:完了
  2. 回路図の回路CAD投入:完了
  3. FPGAの論理設計:周波数カウンタ部分は完了。周期カウンタ、幅カウンタの実装は未完了。
  4. FPGAの論理合成・配置配線:RTL出来ている部分は完了
  5. MCU(SH2Tiny)のプログラム設計:未完了
  6. 各機能モジュールの配線:完了
  7. ケースの穴明け:完了
  8. ケースの配線:完了
  9. OCXO FLLの設計:完了
  10. 結合試験:完了
  11. システム試験:完了
 ということで、MCUのプログラムで足りていないのが、システムスタンバイ時のGPSクロック機能(シリアルで送られてくる時刻情報を7セグメントLEDに表示する機能)。


-07/15/2011(金)- またもや休暇

 お昼過ぎにグデグデと起き上がり、シャワーへ。さっぱりするね〜。
お昼は、そうめんを湯がいて、簡単に済ます。


-07/14/2011(木)- 休暇なんだけど

 朝、5時30分に起床して、6時30分江南駅。8時00分現場入り。あれよあれよと、お昼過ぎ。現場終了。その後、近くの天然温泉にでかけて、まったりとした後、メンバー宅におじゃまして、呑み会。終電で帰宅。
 ん〜、アルコール弱くなったなぁ〜。ビール500ml, ワイン グラス1+α杯で、グロッキー。最近、家呑みしてないし。歳?


-07/10/2011(日)- SubVersion導入

 ソフトウェアのバージョン管理システムをローカルPCに導入。いい加減に版数管理をしていかないと、実験バージョンがいくつも出来てしまい、管理しきれなくなってしまう!というので、SubVersionというシステムを導入。手抜きでTortoiseSVNというWinodwsのエクスプローラに組み込む形で使う事の出来るシステムを選択。以前、CVSというシステムで版数管理していたけど、だいぶ考え方が変わっており、概念を理解するまでが?の連続だった。まー、えらい単純化された事で。いいことです。

でもって、いつのまにか実装されていたFLLのブラッシュアップ(6/25に書いてあるみたい)。どうにも、GPSの1PPS出力がばたつくので、その対策と、平均化処理の見直し。
 ばたつきは、一定以上の変化は無視するという単純策。平均化は単純移動平均を10サンプル分(10秒間のOCXO 100MHzの周波数の移動平均)で行っていた。これを変更すべく加重平均などいろいろ試したが、やっぱり移動平均でいくことに。これで、だいぶ変動が少なくなった。OCXOの安定度も悪くない。

 夜、1Fに降りると、甘い香りが。今年も月下美人が咲いた。今年は2輪いっしょに。大きな白い花。


-07/09/2011(土)- チップ抵抗整理

 小さなチップ抵抗を紙テープから20個単位で切り出して、裏に抵抗値を書いて、ビニール袋に小分け。をずーっと、やっていた。こうした作業では、FM愛知を聴きながらやってるのだけど、、番組によって、喋りのレベルがずいぶん違うですな〜。


-07/08/2011(金)- 続10MHzBuffer

 出来た10MHzの信号をスペアナで確認。10MHzの基本波は5.9dBm、20MHzの2次高調波は-48dBm。30dB以上とれているので、さほど問題となる事は無いだろう。


-07/06/2011(水)- 10MHzBuffer

 矩形波の10MHz CLKを、3つの共振回路を持つBPFに放り込んで、正弦波に変換。その後、OPAMPで増幅し出力。という構成に。さらに3分配するために、トロイダルコアを用いた3ポートのハイブリッド回路を追加。という形で設計をすすめる。
 ここで、問題。OPAMPをミスチョイス。暫く前に、秋月から購入してあったLM6365という単電源動作可能なデバイスをチョイスしたが、レールtoレールのデバイスではなかった!データシートを良く読んでいなかったのだ。。今回、5V単一電源で使うので、全然振幅とれない事が実験して初めて判明。そこで、前にも使った手持ちのあるAD8066を使用(近所で買えるけど、割高!)。
 さらに問題。ハイブリッド回路で3分配するのだけども、6dBのロスが!。今回の出力レベルの目標は6dBm@50Ωなので、出力開放時には、2.52Vppの振幅が必要。ここにさらに6dBというと5Vpp。5V単一のデバイスじゃ〜出力できません!ということで、設計を変更し、ハイブリッドを使わずにOPAMPを3つ使う事で解決。AD8066は一応レールtoレール出力のOPAMPなんだけど、なんだか、波形が歪んで高調波が出まくり。5V単一動作時には、動作点の中心が2.5Vではなくもう少し低い2.0V近辺にある模様。ここに合う様にバイアスを調整し、一番歪みの少ないポイントを選択。低周波増幅と同じニュアンスで設計できてしまうので、10MHzが通っている事を忘れてしまいそう。
 上記の回路は、高周波対応ユニバーサル基板(サンハヤト製のICB-88SEG)を使用している。PreAMP基板もデス。なかなか、グランドが安定していて良い感じ。逆に普通のユニバーサル基板で制作してたら、どうなった事やら。


-07/03/2011(日)- 続々々PreAMP

 ん〜。PreAMP難しい。今の構成は2SK241+2SC3355の増幅段と、その後ろに波形整形のTC7SG32を使った回路構成になっている。増幅の初段を2SK241から2SC3355に変更し、2SC3355の2段増幅回路に変更。先に作った基板に改造を加える。
 なかなか、良い結果が得られた。高い方は、200MHz@-10dBm、250MHz@0dBmといったところ、10MHz@-30dBm(7/17注 前評価した時より、ずいぶん凸凹してるな〜)。とりあえず、ほどほどにしておこう。

10MHzを外部に出力するバッファの検討。とりあえず、Tr2段構成のバッファを検討して、回路は引いてみるけども。。LTSpiceを使ったシミュレーションでは、ゲインがさっぱり稼げない。どうしたものかと、シミュレータと戯れる。


-07/02/2011(土)- 続々PreAMP

 回路図が出来た所で、基板のレイアウトを考えて、部品実装と配線開始。既存回路流用な所を先にすませてしまい、難しいAD8351周りはあとから。何が難しいって、PinとPinの間隔が0.5mm。Pinの幅が0.2mm。そこに、0.2mmの配線材を半田付け。これが4本並んでいる訳で。デジカメのマクロ機能で拡大撮影して、目視チェック。実体顕微鏡があれば楽勝なのになぁ。もちろん、職場には設置してあるのですが。。ここは、自宅プロジェクトということで。。
 夜は、近くのスタジオで練習。

 FPGA側も差動入力出来る様に修正して、動作チェックの開始。上限側は300MHzまでカウントする事が確認できたけど、下限側がダメ。DiffAMPの出力をDiでクランプしている、かつゲインMAXで飽和出力させているので、周波数が高いうちは、出力の立ち上がりは急峻になっている。けども、周波数が低くなると、正弦波の立ち上がりがユルく見えて来て、出力の立ち上がりもなだらかに。これがイケナイ。FPGAの差動入力の+側と-側の閾値をバラバラにまたぐ事になって、FPGA内部の信号波形がぐしゃぐしゃになっている模様。AD8351の入力にさらにPreAMPを入れて、潰さないとだめだなぁ〜。ということで、差動入力方式は一旦お預け。


-07/01/2011(金)- 続PreAMP

 おっと、もう半年終わってしまった。物を作るには設計図が必要ということで、AD8351を使ったPreAMPの回路図を引いてみる。部品がとても細かいので、ちょいと大変な事になりそうな気配。


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