2017.12.21 今日は、以下のプロセスのうちの4、5を実施します。 マインドマップ作成 部品リスト作成 実現可能性分析 ブロック図作成 回路図作成 実装 テスト 目次 I. Implementation II. Practical Work I. Implementation 先週作成した回路図に基づいて、回路の作成を行います。回路が正しく動くことを確認したら、メカの作成に入りましょう。 II. Practical Work 作業1. 作業報告書 作業の進捗を写真と文章で説明してください。
パワーLEDの使い方を説明します。 Power LED パワーLEDは、演習で使って来たLEDよりも比較にならないくらい明るいLEDです。 通常のLEDだと20mAくらいまでしか電流を流せませんが、パワーLEDは数百mAの電流を流します。例えば、秋月電子のページでパワーLEDを検索してみると青色のパワーLEDが見つかります。型番はOSB5XNE3CISです。これは、700mAで順方向電圧降下が3.8V、明るさが35ルーメンということになっています。ルーメンという単位は分かりづらいですが、光らせてみると普通のLEDよりはよっぽど明るいということがわかります。 パワーLEDを使うには、外部電源とドライバが必要です。専用のドライバとしては以下のようなものがあります。 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-04790/ これは3WのパワーLEDようで、外部電源につなげばすぐに光ります。PWM制御をしなくて良いのであれば、これが一番簡単でしょう。 FET パワーLEDをPWM制御をしたかったり点灯させたいという場合にはFETという部品を使います。FETはトランジスタの一種で、DCモータやパワーLEDを制御するのに使います。 これはK2232というFETです。ここでは詳細な情報は見ないことにします。とりあえず使って見ましょう。 3つ足が出ていますね。この足にはそれぞれ名前が付いています。 回路図では以下のように書きます。 FETは、ゲートに電圧をかけるとドレインとソース間に電流が流れます。だいたいゲートに2Vくらい電圧をかけると電流が流れ始めます。 Circuit それでは、回路を作ってみましょう。 実際に光らせると以下のようになります。
F303K8をモバイルバッテリーで動かすやり方を説明します。 通常、F303K8はPCに繋がないと電源供給されません。モバイルバッテリーをUSBに繋いでも起動しないようになっています。これを起動するようにするには、マイコンボード上のSB1という箇所をはんだ付けする必要があります。 以下の写真ははんだ付けする前のSB1を示しています。 はんだ付けした後は以下のようになります。 これで、モバイルバッテリーをつないで起動させることができます。ただし、SB1をはんだ付けしてしまうとUSBに繋いだ電源から供給できる電流の上限が100mAに制限されてしまいます。SB1がはんだ付けされていない時にPCから供給できる電流の上限は300mAです。そこさえ注意すれば、問題なく使えるはずです。
2017.12.13 今日は、以下のプロセスのうちの4、5を実施します。 マインドマップ作成 部品リスト作成 実現可能性分析 ブロック図作成 回路図作成 実装 テスト 目次 I. Block Diagram II. Testing Devices III. Circuit Diagram IV. Practical Work I. Block Diagram ブロック図は、電子回路に限らず、システムの概要を設計する際に使うことができる図です。記法は単純で、システムの要素を四角(box)で記述し、要素間の関係を矢印(arrow)で記述します。ブロック図は、”box and arrow diagram”とも呼ばれています。 上記の例では、矢印の向きが情報や電流の流れを表しています。加速度センサから得られた情報に基づいてDCモータの回転を制御する、というようなイメージです。 ブロック図を書く理由は、ハイレベルなコミュニケーションのためのツールとして使うためです。商品企画などをしている時には、回路図では情報が詳細過ぎて、情報を提示する側にとっても、それを読む側にとっても効率が良くありません。そのために、回路図よりも大雑把なくくりで表現できるブロック図を使うわけです。 四角で何を表すかについては、色々なやり方があります。例えば、LEDを4つ使って0から15までの数を示す装置を作る場合、LED一つひとつを四角として表現することもできますし、LEDが4つ集まったものに「LED表示装置」などの名前をつけて1つの四角で表現することもできるでしょう。何れにしても、複雑すぎないように抽象度を設定し、図にメモ書きを加える等の工夫をして、わかりやすい図を作りましょう。 II. Testing Devices ブロック図が書けたら、使用するデバイスが思い通りに動くかどうかのテストをします。これは非常に大切なテストで、もしデバイスが思い通りに動かない場合には作品の全体像を作り直さなければいけなくなるかもしれません。今日のメインの作業はこれだと思ってください。 デバイスをテストする際には、そのデバイスだけを動かす回路を作ります。結果はPCとシリアル通信して確認します。一つひとつのデバイスが思い通りに動くことを確認するまでは全体の回路図の作成に入ってはいけません。 III. Circuit Diagram デバイスのテストが終わったら、それらを組み合わせた全体の回路図を作成します。Fritzingを使って描いてください。 IV. Practical Work 作業1. ブロック図 ブロック図を描いてCoursePowerに提出してください。 作業2. 進捗報告書 デバイスのテストの進捗状況を写真と文章で説明してください。今日の演習時間中に全てのテストが終わることが理想ですが、終わっていなくても構いません。 作業3. 回路図 回路図は来週までの宿題です。
2017.12.7 今週から4週にわたって最終作品の制作を行います。 目次 I. Your Work II. Development Process III. Components IV. Devices V. Mind Map VI. Parts List VII. Feasibility Analysis VIII. Practical Work I. Your Work 最終作品は、以下のようなものです。 電子玩具 生活の役に立つ何か 不思議なオブジェ インタラクティブアート 上記の例に当てはまらなくても、F303K8を使ったものであれば、ほぼなんでも構いません。ただし、以下の制約は守らなければいけません。 F303K8を使うこと 人間とのインタラクションがあること F303K8だけでなく、センサーやアクチュエータ、スイッチ、LEDなどのデバイスを使うこと オリジナルの作品であること 制作に必要となるデバイスや部品等の材料は各自で購入してもらいます。材料にかける費用の目安は2,000円〜3,000円とします。 II. Development Process 最終作品は以下のような手順で作成します。 マインドマップ作成: アイディアを固める。 部品リスト作成: どういう部品を使うかを決める。 実現可能性分析: アイディア通りに作品を実装することができるのかどうかを調べる。部品リストに挙がっているデバイスの使い方などを調べる。 ブロック図作成: システムを構成する要素とそれらがどうつながっているかをざっくり定義する。 回路図作成: エレキの部分を設計する。 実装: メカ・エレキ・ソフトの実装を行う。 […]
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