毛虫計算機:Blog

 データロガーのピンを使ってみるため、試しにゲームボーイカメラの人工網膜チップ(M4282FP)を取り付けた。 レンズは手元にあったものと交換している。  ゲームボーイカメラのカセットは中古屋を漁って結構確保した。 Morikawaの外部拡張端子のうち、I2Cを除いて2つ目のシリアルポートも使ってしまっている。AGCのために、I2C制御の照度センサを取り付けられるとよさそうだ。 ハウジングも用意してみた。 レンズフィルターを窓にできる。いまは昼間用にND4フィルタをつけているが、星の撮影用だったら、MCプロテクターに交換したほうが良さそう。   バッテリは小さくしないと収まらなさそうだ…。 基本的に5Vで動くため、昇圧DCDCも必要。 今は有線で設置することを考えている。

Kindleで洋書を読む理由は未訳の海外作家のSFを読むことだったけど、半年ほどかけて10冊くらい消化した後、Storeでキーワード「Satellite」などで探してみると、宇宙/工学関係の本が結構見つかることに気付いた。 特にNASAやアメリカ政府が出版するものは、過去のプロジェクト資料、歴史をまとめたかなりボリュームのあるものが多い。 今はNASAのDSN(深宇宙通信ネットワーク)の歴史をまとめた本を読んでいる。 ほとんどが日本の文庫本価格で手に入るのも良い。Kindle買って1年、通勤時間に鍛えたお陰で結構流し読みできるようになってきた。  (電子ペーパー端末のいいところはかさばらず目が疲れないのと、SNS見に行けないところと、文字サイズを大きくできることだと思う) CubeSatをDIYするというテーマでも何冊か本が 出ている。 著者はSandy Antunesという方。 去年あたりからシリーズ物としてすでに3冊めとなる。 ・ DIY Satellite Platforms ・ DIY Instruments for Amateur Space ・ Surviving Orbit the DIY Way (O'Reilly Mediaのリンク) Kindle Storeでも購入できるが、O'ReillyMedia で買うとDRMフリーで手に入るとのこと。 主にTubeSat Kitを題材としているが、CubeSatでも応用可能な話が多い。 おすすめはSurviving Orbit the DIY Way。熱真空槽を圧力鍋で自作する方法など、低コストで機器をテストする方法に触れている。 ちゃんとNASAの設計基準に基づいて、CubeSatの大きさで必要十分なテスト方式を解説している。   プロジェクトサイトのコラムにも内容が載っているので、参考に。 http://projectcalliope.com/ 読んでいて、「CanSatのつくりかた」みたいな文章を書いてみたくなってきた。

某プロジェクト用に簡易データロガーが必要になったので、先月は  SDLoggerをベースとしたArduino互換機 の基板を起こして各種テストをしていました。 (MORIKAWAという名前は、某店名から) 基本的な設計はSDLoggerと一緒ですが、厳しい熱環境下でも確実に動作するように、ATmega644Pを5V動作とし、周辺バスへはレベル変換ICを嚙ませてます。今のところ、特に問題なく-40℃で動作しています。 (このあたりなら特に対策なしでも普通に動くという話も)  microSDカードスロットはイジェクト式でなく、低価格タブレットのメインROM用途でよく使われるヒンジ式のロック機構がついたものを使用しています。 あとは余ったスペースに気圧センサのBMP180とRTC(RX8581)、バックアップバッテリを載せました。 ピン配置と基板外形はユニバーサル基板(型番: UP-204GSR)と互換性をもたせたので、基板間ピンヘッダを用意すればスタックできます。 フォームファクタは過去作ってたFemtoCubeを踏襲。 10mmのスペーサを使うために、ピンヘッダの高さはちょっと小細工あり 外部にはGPIOとA/Dが1ch、UART(2ch)、I2C(3.3Vレベル)がそれぞれ引き出してあって、Arduino互換としてプログラミングできます。 (SDLoggerのピン設定はSanguino互換) JPEGカメラやMEMSセンサ等が主なターゲット。 pin mapping 回路図  https://dl.dropboxusercontent.com/u/13997223/Morikawa_log_A_sch.pdf そのままOpenlogのファームウェアを書き込んでも動作しますが、SDFatライブラリのサンプルを使えば、単体で気圧と温度ロガーになります。 今のところ常時25mA(125mW)なので、そのうち単体ロガーとして実験するときはスリープを組み込もうと思います。 GPSをつないでみた 手実装の量産風景 (最初にロット単位で注文した644Pが全部不良品で焦りまくり) 三菱の人工網膜チップ(ゲームボーイカメラの目玉)を搭載。 I2Cを除くI...

秋月の最近の出物  http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06564/  を入手。 実際安い。  Sharp製の300mW級モジュール。 型番はLR0GC02。 検索すると、09年販売の ソーラー携帯 に使われていたものと同型なようだ。   4.5V出力の多結晶シリコンパネルとしては、工作用に売られている他のソーラーモジュールとくらべてダントツの軽さと薄さが特徴。  0.8mm厚だが、底部の基板と、アンチグレア加工された透明な樹脂のコーティングが一体となっている。 電極の封止をすれば、そのまま屋外でも使えるだろうか? 発電効率は多結晶なのでとても良い。質量的にはPowerFilm(アモルファスシリコン)が比較対象になると思われるが、同じ電力をPowerFilmで得ようとすると倍以上の面積が必要なので、面積が限られる用途では断然魅力的となる。 ちなみに宇宙用のGaAs三接合セルだと、このモジュールの半分くらいの面積で同じ電力が得られる…。 Arduinoのシールドには調度良い大きさかも。Seeedの ソーラー充電シールド と重ねるとか。 タカチのケースに入れて、屋外センサの筐体として加工してみた例。

CMOSカメラのOV7670を使って、RAW画像を取得し、PCで現像してみた。 電源の3.3V化改造を行ったArduino MEGA(1280)にビデオFIFO付きOV7670モジュールをとりつけて画像取得の実験をしている。　製造時期により、若干設計が違う製品がAliexpressでは入り乱れている。　トラ技のOV7670特集より以前に買っていたので、リビジョンが一つ古く、回路図が変更されていることに気づかず結構時間を取られた。 (古いモジュールはFIFOのWRSTが引き出されていて、VSYNCと繋がっていない)  画像データ自体はビデオFIFO(AL422B)によって、カメラ側のクロックを気にせず好きなタイミングで読み出し可能だ。なので、あとはどういった解像度やフォーマットを選ぶかとなる。目的によって様々なサイズやフォーマットを使い分けることになるが、今回はVGAサイズの静止画を撮ることだけを考えてみたい。 　ということで、CMOSセンサの出力フォーマットの生の値である、BayerRAWで撮ってみた。 このFIFOつきカメラモジュールでVGA解像度を取得するなら、これが一番簡単だ。 OV7670の主な画像出力形式は次に示すものとなる。 ・YUV  : 16bit/pixcek(4:2:2) ビデオ機器の色空間 ・RGB  : 16bit/pixcel(565) ビットマップ ・RAW  : 8bit/pixcel センサの画素の生出力。 YUVとRGBはOV7670の内蔵DSPがエンコードした色空間フォーマットで、本来1画素1色しか表現できない一般的な撮像素子で、隣接する画素から色情報を補完したもの。 対してRAWは、画素毎のアナログ処理を経た生データ。 受け取った側では、画素上のベイヤーパターン(カラーフィルタの配列)と、縦横解像度の情報を元に色情報を補完(現像)する必要がある。 単純にデータサイズで見れば、RAWで出力するとデータ量は1バイト/Pixcelで済むため半分になり、384kBのFIFO付きモジュールでVGAサイズ1枚の画像を取得することができる。 　(YUV、RGBでもウインドウ機能を使って、FIFOの容量に収まるウインドウ...

Arduinoは様々な形態の互換機が売られているが、公式ボードだけでもかなりのバリエーションが存在する。 下は日本ではあまりお目にかからない、公式の最小ボード。Arduino mini v5 わけあってプロジェクトに組み込まれようとしているところ。 小さな箱はピンヘッダ付きの物を頼むとついてくる。 v5というリビジョンが示すように、実際は以前からラインナップされているのだが、Pro miniのほうが流通しているので知らない人も多いのでは。 公式のボードはどれも若干所有欲をくすぐるパッケージングがされている。 一見Arduino Pro mini(Sparkfun製)に似ているが、Pro miniよりもピンヘッダ1列分短い。ピン配列の他に、 ・5Vのみ ・FTDI配列の書き込み器用のピンヘッダは付いてない。 ・シリアル書き込みに必要な、DTRリセット用のコンデンサは付いてない という点には注意が必要。 試作というより、Arduino UNO等で試作した回路を、基板に組み込むためのソリューションとして用意されていると考えると良いみたい。

2センチ角程度で、開放電圧5V程度の太陽電池パネルが見つからないので自作してみた。 出来たもののスペックは、22x22mmで 4.5V 10mA。単結晶シリコンのモジュールとなった。 ・・・・ 100mW以下の太陽電池を選ぶときは、開放電圧におおよその最適動作点となる0.8を掛けた電圧が、負荷となる回路の動作電圧に近いものを選ぶと、自然とインピーダンスが合うので無理が無い。 お手本になったソーラーLEDライトの太陽電池の開放は4.5～5V付近で、8割だと3.6～4V付近となる。LEDに3.5V程度必要なので、その充電池を充電するのにちょうどよい値となっている。  キーライト用途のほとんどはアモルファスシリコン。取り出してしまうと、ガラス基板なので結構デリケートだ。  安いけれど効率はそれなり。写真のパネルで直射日光下で1～3mA程度。  電池を1Fの電気二重層コンデンサに置き換え、 PICを動かしてみたり (過去記事)しているけど、もう少し効率的なものが欲しい。 大きさに制限のあるものに組み込もうとすると、効率が低いことをカバーしようとすれば、負荷を軽減するしかない。  ある程度の高効率を求めて、次に手を出してみたのが多結晶シリコンのパネル 中国の業者から輸入してみたもの。 モーター付きおもちゃなどに使われているもの。  パネルは多結晶シリコンを基板に乗せて、エポキシ樹脂で封入したタイプ。  ただ、小さいパネルは開放電圧が0.5Vだったり、1.5V程度のパネルしか見つからず失敗。  いくつか直列につなげるしかなくて、せっかく正方形でも単体では生かしにくい。  足りない電圧は昇圧という手段もあるけれど、実用的なのは数Wレベルのパネルでの話で、100mW以下だと変換効率によるロスが大きくなるという。 昇圧前提で真面目に考えるなら(若干観点がおかしいが)、家庭用ソーラパネルの単結晶セル(120x120mm)を買って、1枚をMPPT回路内蔵の昇圧ICで昇圧するのがちょうど良さそうだ。 ……… ということでセルを買ってパネルを作ることにする。無いなら作るしかないじゃない! アメリカの業者(SolarMade)から購...