毛虫計算機:Blog

スマートウォッチブームで、小型で省電力なディスプレイが注目されている。 このうち、割と入手しやすいものにシャープのメモリ液晶がある。 有名どころではPebbleが採用しているものだ。 Memory in pixcel という仕組みで、画面更新頻度を大幅に落とすことができるモノクロ液晶である。  (表示を維持するためにはわずかだが電力は必要で、電子ペーパーとは異なる) 参考 :メモリ液晶ディスプレイの構成と特徴   http://www.sharp.co.jp/corporate/rd/35/pdf/100_06_A4.pdf 今回、2タイプの液晶を取り寄せて比較してみた。 (Mouser) LS013B4DN04 96x96  ドットピッチ:0.252mm  画面保持6uW、1Hz更新 12uW  @3V LS013B7DH03 128x128 ドットピッチ0.18mm  画面保持50uW 1Hz更新 130uW @3V ※数値はデータシートより抜粋 96x96画素のものはPNLC(/散乱型液晶)とあり、液晶層は下層の鏡面を透過/不透過することでピクセルを構成している。完全に透過にすると鏡となる。 動作中に電源を切り離すと、画面は徐々に不透過に戻っていった。 128x128画素のものは後発のHR-TFT型で、視認性の高い黒いピクセルだ。ディスプレイ自体も薄くなっている。電源を断つと、表示はすぐ消える。 L: 96x96 PNLC                        R:128x128 HR-TFT PNLCタイプはガラス基板の配線が直接観察できて綺麗だ。 96x96の液晶は、MSP430LaunchPad向けの拡張基板で、Sharp ® Memory LCD BoosterPack として入手することができる  http://www.ti.com/tool/430boost-sharp96 この拡張基板を使えば、いろいろなメモリ液晶の評価が簡単にできるようになっている。 5V系大型ディスプレイ用にDC/DCが...

友人から譲り受けたShuttleのファンレスマシン DS47を整備して、2ヶ月ほど使用している。 もともと自宅鯖用に導入したとのことだが…。   http://www.shuttle-japan.jp/barebone/slim/ds47  仕様を見てるとデジタルサイネージ向けの組み込みPCだけあって、GbE2基、シリアルポート2基 とI/Fが豊富で、外部電源スイッチ用のピンヘッダが背面についてたりする。 SSDが搭載済みなのでモーターはひとつもない。原理的には無音なマシン。  個人的には、24時間稼働する制御用PCとしての使い方がちょうど良い気がしたが、制御するような機器がまだ無かった。 BIOS更新 譲り受けた時点で、BIOSのリビジョンは初期状態で、Windows8以外のOSとの相性問題がすごいことになっていた。Ubuntuは特定のウインドウが完全に表示できないし、最初にBIOS更新のために作成したFreeDosのUSBブートROMはレガシーモードでも起動せず。 Intel NUCが出始めた頃にも同じような話があったのを思い出す。 こんな時に役立つBIOS更新ツールが、Windows8.1評価版という、4GBもあるISOファイルだ。(咳払い) こちらもUEFIモードではなく、レガシーモードではじめてインストールに成功。 無事、マイクロコードの更新を含んだ最新のBIOSを書き込むことができた。その後は挙動が安定した。 UnixBench 結果 Intel(R) Celeron(R) CPU 847 @ 1.10GHz System Benchmarks Index Score (1CPU)                             582.2 System Benchmarks Index Score (2CPU)                            1092.9 参考 Int...

数センチ程度をレンジにもつ近接(proximity)センサは、赤外線LEDを備えた光センサなものが多い。 スマートフォンの受話動作の検知や、バックライト補正のために環境光(AmbientLight)の測定を行ったりしている。 STのVL6180Xもカテゴリは近接&環境光センサだが、近接センサはTOF方式という、対象に照射した光の戻ってくる時間を測定するというすごいやつ。原理的に対象の反射率によらず誤差の少ない測定ができる。 それでいて全機能が米粒大のLGAパッケージに収まっている。 サイト  http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM132/SC626/PF260441?icmp=pf260441_pron_p3609p_sep2014&sc=proximitysensor 発表されて1年くらい経っていたけど 最近Mouserで購入できるようになっていた。 仕様 電源電圧(定格)  2.6～3.0V (試作では2.8Vで試した。 ただ、最高電圧は3.6Vまで) 測定時平均電流 1～2mA  ピーク電流は～20mA  インターフェース I2C 測定距離          ～約100mm (測定結果は8bitで格納) 環境光(ALS)     10万ルクス以上 (測定結果は16bit  20倍までのゲイン設定がある) ジェスチャ検知など 検出器はSPAD(単一光子アバランシェダイオード)で、データシートによれば、温度キャリブレーションを自動で行っている。  一回の測定には数ミリ秒程度かかる。(対象の反射率などで測定時間が変化する) IRレーザーエミッタが光る様子。 クラス1のレーザー機器でもある 測定結果のレジスタは1バイトだけなので、そのままmm換算で読み出す。 保証されている距離は 10cm程度だが、環境光の影響が少なければ、20cm程度まで測定できた。  手ハンダの際にカプトンテープでパッケージ上面を保護していたが、剥がすのを忘れて動作させても、正確な値で測定できていた。 カバーグラスについてはそれほど心配しなくて良...

Raspberry Pi model A+ を入手。 普通のRaspberry Piを見慣れていると、かなり小さく感じる。性能的には据え置きで、RAMが初代と同じく256MBとなる。 基板としては、B+のピンヘッダ配列と、microSDカードスロットの採用、取り付けネジ穴が四隅についたりして、組み込みやすくなった。電源のレギュレータがDC/DCに変わって高効率化されているため、熱くなることも無いとされる。 IntelのEdisonも出てきたこともあり、性能/消費電力競争では負けてしまっているけれど、時を経てとっつき易くなっている気がする。 すこし嵌ったのは B+と同じく、ネジ穴径がM2.5を想定しているらしく、M3ネジが入らないこと。(個人的に、穴を削ってM3対応にした) 今までのものに比べ、RAMが半分なことと、DC/DCに置き換わったため、消費電力が削減されたとある。 手元の環境で、 無線LANドングル、 あるいはカメラモジュールを接続して動作させてみた時の消費電力ログをとってみた。 カメラモジュールのみを接続したとき 待機時: 0.4W 静止画撮影時 + 0.4W  ビデオ撮影時 + 1W ~20 boot, 60~ apt-get update, 70~ apt-get upgrade 無線LANドングルのみを接続したとき 待機時 0.65W 通信時 1W USBの無線LANドングルのみを取り付けた時の消費電力履歴。 、何もつけない時に比べ、常時0.2Wほど増加。 60秒あたりから、通信(apt-get update)が発生している最中に、1W程消費している。 以上を踏まえると、18650セル1本のモバイルバッテリ(5Wh)を使ったとすると、 Wifiドングルなし、待機した場合 約12時間 Wifiドングルあり、待機した場合 約7.6時間 連続撮影、Wifi通信させた場合  約2.5時間 くらいは持ちそう。  持ってないけど、IntelのEdisonで、USBカメラを接続した場合の消費電力と比較してみたい。

MSP430FR5969 LaunchPadで最近遊んでいる。 低消費電力前提のアプリケーションや、FRAMに変数を置く使い方を試しているところ。デバッガに搭載されたEnergyTraceも、消費電流を細かく観測できて面白い。 手元のボードで問題が起きたのは、Energiaで試そうとして、デバッガをアップデートするという表示が出た時。 アップデートを選択したところ、失敗したというダイアログと共に、COMが消え、デバッガの緑色のLEDも消えてしまった。 USB経由ではケーブルを挿しなおしてもまったく認識されない状態に陥った。 裏のソフトウェアのバージョンが古かったのかもしれない。 もうすこし調べておくべきだった…。 USB経由のブートローダーが生きているはずだが、接続しても何も出てこない。 文鎮化していた。 仕方ないので、デバッグのインターフェースについていろいろ情報を集めた。 新しめのLaunchPadに搭載されたデバッグ部分は、ez-FET Liteというもので、いろいろなマイコンをデバッグ可能らしい。 調べるとオープンソース用のパッケージがあった。 リビジョンは1.1で、ソフトウェア、回路図、ドキュメントが含まれている。 http://software-dl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/MSP430_ezFETLite/latest/index_FDS.html 部品発注も兼ねて、もう一台新しいLaunchPadを発注…。 (モノが届くまでに、UART BSLによる書き込みを試してみたが、上手く認識できなかった) 手順  ボードでの作業 MSP-EXP430FR5969 Hardware Design Filesの回路図、レイアウト図を参照 ・ターゲットとなるデバッグボードの、3ピンと7ピンのスルーホールにコネクタをはんだ付け ・書き込み側のLaunchPadのターゲット側のジャンパピンを全て外し、単独のデバッガとする。 ・書き込む側の EZfet-VCC, GND, TEST, RESET へ接続。 書き込み作業 (作業環境: Windows7) MSP-EXP430FR5969 Software Examples eZ-F...

相乗り衛星の軌道を、Kerbal Space Programで再現してみた。 現実の軌道をいくつかシミュレートしてみる｡  衛星の行き先は､わりと限られた範囲に集中している｡ 低軌道(300～400km)  CubeSat級の衛星にはHotな軌道。 わずかに存在する気体分子や電離した原子が抵抗となるため、半年ほどで大気圏に再突入してしまうが、それゆえデブリ化の危険がほとんどない。 断面積と重量により、軌道寿命の差が極端にひらく。 基本的には地球の影に定期的はいることもあり、電力収支、熱環境共に厳しい。  投入手段: ISSからの放出、低軌道観測衛星への相乗り。 最近はISSに直接装置を設置する例も増えてきた。 極軌道(太陽同期軌道)(600～1000km)   観測衛星の天国。 軌道傾斜角が赤道と直行するような軌道｡ 特に太陽同期軌道では数日～数週毎に同じ地点の上空を通過するため、地表をまんべんなく安定した条件で観察できる。  太陽と軌道円の角度によっては､数週間～数ヶ月は日照状態が続くので電力不足に陥りにくい｡  初期のCubeSatをはじめ、数十キロ級のマイクロサットなどが数多く投入され、今も投入されている軌道。  ただし､軌道が高くなるにつれ軌道寿命が延びることになる｡ 多くの衛星が周回していることもあり､長い軌道寿命の中で､交差､衝突する可能性が無視できなくなりつつある｡ 現在ではデブリ化を防ぐための取り組みがはじまっている。 参考文献: http://www.spacenews.com/article/civil-space/4207665th-international-astronautical-congress-cubesat-revolution-spotty 楕円軌道(数百～数千km)  宇宙開発初期のロケットで多かった軌道｡ モルニア軌道を除くと利用例は少ない｡静止軌道へ投入される主衛星との相乗りで、トランスファ軌道で放出されるものは存在していた。  投入例としては､アマチュア衛星( Phase-3シリーズ )がある｡ かつては数基のアマチュア衛星で､地球をカバーして通信しようという計画があった｡ ...

 無線沼に足を突っ込んで4年。今までは広帯域受信機しか持ってなかったので衛星聞き専だった。3アマは持っていて、社団局に参加しているので衛星地上局の操作資格はあるものの、受信報告をしてみたりすると、やはりコールサインが欲しくなる。  今回は開局を行い、その過程をまとめてみた。 果たして、無事人間地上局になれるのだろうか… (コールサインはJI1DODになりました。 再割当て番号ですね) システム利用登録 アマチュア無線の開局申請は、謎のキャラクターが生息する総務省の電子申請・届け出システムLiteというサイトからオンラインで行うことができる。 電子申請なら申請手数料が割り引かれるので使わない手は無い。なおシステムの利用登録には、住所宛に届くハガキに書かれたパスワードが必要になる。  申請手続き 無線機の諸元が必要となる。無線機を買うお金が無いのも開局を渋る原因だったけれど、幸運なことに中古で状態の良いデュアルバンド機(TH-79)を入手できた。 見つけた時にその場で検索して、諸元を確かめる。古い機種だけど技適機種だった。 乾電池運用ができる。 申請の記述では、技適機種として付帯設備なし、10W以下の移動運用とした。 古い機種のため取説に古い様式が載ってたり、申請に使う電波の新形式にちょっと手間取った。 書式の情報を探す過程で、すこし歴史を垣間見た気がする。 審査通過 変なことは書いてなかったようで、2週間ほどで審査が通った。申請料を振込み、免許状送付用の封筒を投函する。 ペイジーはゆうちょのATMから現金で支払った。更に1週間で手元に免許状が届いた。 少し遅れて、電波利用料の振込の案内も届く。 アマチュア無線なら年間300円だが、 人工衛星の欄をみると、放送衛星用区分もあるからか、電波方式によってはかなりの額になっていて興味深い。 TH-79はデュアルバンド機で、最低だと30mW出力が選べる。 最大5W出せるそうだが、果たして最大出力で使うことはあるのだろうか…。  海外サイトで拾った回路図を眺めると、アナログ度が高く勉強になる。  AFSKやPSK31など、デジタルモードを追加する場合、付帯設備となるので技適を外れるが、出...