いろいろ工夫しました

２０２３／０３／２８（火曜日）　晴れ

　工作したテンキーは昔のジャンク部品やマイコン工作用の小さなスイッチなど、
オンボロや安物部品を使っています。
　そのためか動作が不安定で思ったようには動作してくれません。
　テンキーのボタンスイッチを押すと、１回しか押さないのに同じ数字が何度も
取り込まれてしまいます。
　チャタリングの影響かな？とパスコンを入れて対応をとりましたが、やっぱり
おかしくなります。　パスコン（０.２２μＦ）では容量不足なのかと、容量を
増やしました（＋０．３３μＦ）がこれでもダメです。
　何度もテストしているうちに動作がおかしくなるのは「１」と「２」キーが
多いです。（ほとんど「１」、「２」キーで発生しました。）
　その出力波形はチャタリングというよりは「接触不良」のような状態です。
　スイッチを経由してＬＥＤを点滅させてみましたが、明らかに接触不良の状態
でした。　　
　そこでスイッチを予備と交換しましたところ、やっと何とかデーター入力ができ
るようになりました。

　さぁ、データ入力の実験を始めよう・・・としましたが、こんな問題がありました。

　例えば数値として「３４５（さんびゃくよんじゅうご）」を入力する場合、マイコン
のメモリーには「３」、「４」、「５」と一桁の数字として記憶されます。

　これを「３４５」にするには次のようにしなくてはなりません。　

　

　入力する文字数の数（桁）が固定であれば簡単？でしょうが、何桁の数字を入力するかが
不定の場合は入力した文字の数（桁数）を把握しなくてはなりません。

　まぁ、文字を取り込む度にカウントアップすればいい（何とかなる）でしょう。

　次はこの一つ一つの文字を桁数だけ読みだして「数値」にするにはどうするか？
　単純に次のようにしてみました。

　数値が４桁、５桁、ぐらいならコードもそんなに長くならないからいいけど、１０桁、
１２桁・・・と大きくなったら大変です。
　ふぅむ・・・どうしよう？

　桁数だけ１０ｘ１０を繰り返せば桁の数値（重み）が算出できる？

　桁が一つ下がったら　桁の（重み）は１／１０になる？

　　　試行錯誤を繰り返してプログラムを組みました。
　　　開始カウント、停止カウントを指定してそのとおりにカウントを繰り返すカウンタの
　　プログラムです。

　　　

 

　プログラムはなかなか思うようには動作しません。
　桁の重み（数値）が合わないのです。　あれこれ試行錯誤してやっと動作しました。

　　　

　

　さぁ、次は時刻の設定、測定間隔時間を設定してそのとおりに動作するか
の実験をしてみます。　（続く）

花をバックにジョウビのとみちゃん

２０２３／０３／２４（金曜日）　曇りときどき小雨

 

　今、マイコン（ＥＳＰ－３２）のプログラムを作っていますが、思うようにいきません。
　八十の手習いにはちょっと難し過ぎます。
　ちょっと休憩して先日撮影したジョウビタキの写真を見ています。

　このジョウビタキ（♀）は２月の末に庭に姿を見せました。
　隣家との境のフェンスに止まってときょろきょろ辺りを見回しています。
　オイらは急いで、冬鳥の飛来に備えて用意してあった「おやつ」を投げてあげました。
　ジョウビタキはそれを見つけてフェンスから飛び降りて啄んでくれました。
　もしかするとよその場所で同じようなおやつをもらっていたのかもしれません。
　おやつを何度も投げてあげると美味しそうに皆食べて飛び去って行きました。

　それからは何度も庭に姿を見せてくれます。
　鉢植えの木の枝におやつ置き場を作りました。
　朝一番におやつを用意してあげます。
　毎日何度もやってきておやつを啄んでいきます。
　ジョウビタキには「ジョウビのとみちゃん」と名前をつけました。

　それからもうひと月が過ぎました。
　庭にはきれいな花が咲いています。
　その花をバックに写真を撮ってみました。

　　　（クリックすると拡大画面になります。）

 

　お彼岸も過ぎて今日は初夏のような陽気です。
　ジョウビのとみちゃんはそろそろ生まれ故郷に帰る頃です。
　庭に姿を見せないと「もう旅立ったかな？」とちょっと寂しい気がします。
　そしてしばらく後にとみちゃんが姿をみせると、「まだ居てくれた！」と
ホッとしているオイらです。
　（今日３月２４日にもまだ遊びに来てくれました。）

ノパスコンでイズを抑える・・・・・

２０２３・０３・２０（月曜日）　晴れ

　テンキーからのデータを読み込んでモニター画面に表示する
プログラムを組み込んでテストしてみましたが、キーを一度押した
だけなのに、同じキーを何度も押したような結果になってしまいました。
　オシロスコープで見たテンキーの出力波形にはチャタリングが出ています。
　何度も同じデータを表示するのはこのせいでしょう。
　機械的な接点をＯＮ、ＯＦＦすれば大体はチャタリングを生じます。
　この対策をおろそかにしていたからこんなことになるのです。
　（はい、わかりました・・・以後は十分注意して工作します。）

　というわけでチャタリング対応（ノイズ対策）としてパスコンを取り付けました。
　コンデンサ容量は０.２２μＦにしました。（手持ちがあったというだけです。）

狭い基板にはパスコンを取り付けるスペースもありません。
出力配線にハンダ付けしました。

 

パスコンを付けた効果をオシロスコープで確認しました。
確かにノイズは見えなくなりました。
パルスの立ち上がり、立下りが少し斜めになってます。（急峻ではなくなった）

時間軸を拡大してみました。
立ち上がり、立下りが少し鈍ってます。

 

 

プログラムを動作させて確認しました。
今度は正常に１文字づつ読み取って記憶しています。

その動作を動画でご覧ください。

 

さぁ、次はテンキーからのデーターを液晶表示器に文字表示する実験をしよう。

１回しかＫｅｙを押してないのに！？

２０２３・０３・１８（土曜日）　雨

　ｋｅｙを押すごとに出力される２進コードのＨＩＧＩ、ＬＯＷ出力を
ＧＰＩＯ端子から読み取って記録エリアに保存するプログラムを組んで
みました。

　さぁ、プログラムは思い通りに動作してくれるでしょうか？　　
　マイコン（ＥＳＰ－３２ＷＲＯＶＥＲ）にテンキー装置を接続してテスト
します。　何だかわくわくし

ます。

　キーを押しました。
　キーは１回だけ「ポン」と押しましたので１文字分だけ読み込まれてるはずです。
　その結果はＡＲＤＵＩＮＯーＩＤＥのモニターで確認しました。
　ところがモニターには何行ものプリントが出力されてキーからのデーターがいくつも
表示されてしまいます。
　　

 

　何度もプログラムを点検しましたが、ｓｔｒｏｂ信号がＨＩＧＨ→ＬＯＷに変化し
たときに、ｋｅｙ出力を１回取り込むだけの動作になっています。
　そしてその複数出力されるデータの数はいろいろ変化しますので、論理的ではあり
ません。

　多分、ｋｅｙを押したときにチャッタリングが発生してそれが原因でしょう。
　オシロスコープを接続して波形を観察してみました。
　（オイらはこういう波形を見るのが好きなんです・・・・・）

 

　これは「１」キーを押したときの様子です。
　いずれのキーを押してもＨＩＧＨからＬＯＷに変化するｓｔｒｏｂｅ信号も
「１」キー押下で発生したｄａｔａＡもチャッタリングが発生しています。

 

「２」キーを押したときもｄａｔａＢにチャッタリングがあります。

 

　スイッチ回路にはチャッタリングは付き物ですが、この実験回路には
チャッタリングの対応はしていません。
　こんな横着をしていて、うまく行くはずがありません。（反省・・・）
　さぁ、どうしようかな？　安直なパスコンでやるかぁ。
　うまくいくかわからないけどやってみます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

 

マイコンへ接続できた マイコン用テンキー工作

２０２３／０３／１７（金曜日）　曇り

 

　マイコンで何か処理をさせるときに、開始時刻とか処理間隔時間とかを
指定したいこともあります。
　その目的のためにテンキー入力装置？を工作しました。
　回路は数値キーに相当したバイナリコードを生成してマイコンに伝える
という簡単なものです。

　ただ、あり合わせの部品での工作なので思うようにはいきません。
　そこを何とかやりくりして一応組立ました。
　テンキー装置単体でテストしてみましたが、動作が不安定です。
　「１」とか「２」、「４」、「８」の２進ｂｉｔが１つだけの数値のとき
出力電圧が低くて「Ｈｉｇｈ」レベルにならないのです。

　「３」とか「５」「６」「７」「９」の２進ビットが２つ以上の数値は
正常に「Ｈｉｇｈ」レベルになります。　

　マイコンは電源電圧として３.３Ｖを使用しています。
　テンキー装置にもこの電源を用いていますが、これが低すぎるのかもしれません。
　試しに５Ｖを電源にしてみたところ、正常に動作します。

　２進コードはダイオードを使ったＯＲ回路で生成しています。
　使用しているダイオードは何十年も前（半世紀以上前？）の大型コンピュータから
取り外されたジャンクプリント基板（秋葉原のジャンク屋にゴミとして売られてた）に
ハンダ付けされていたものです。
　それにダイオードＯＲ回路を結合するバス？はＣＭＯＳゲートＩＣでバッファリング
していますが、このＩＣも相当の年代物です。
　こんなジャンク品や旧式ＩＣを３.３Ｖで駆動するのが無理なのでしょうか・・・・・

　でも、マイコンは３.３Ｖ、テンキーは５Ｖなんてするとうっかり５Ｖをマイコンに
加えてマイコンを壊しそうです。

　なんとか３.３Ｖで動かしたい・・・
　「２進コードのビットが２つ以上はＯＫ」ということはＯＲ回路に接続するダイオードを
２個以上にすればいいのかな？
　でもこの基板は小さくて（以前のラジオ工作でＩＦアンプ回路を組むために買ったもの）
もうダイオードを増設するスペースはありません。
　何とかＯＲ回路の出力を大きく（高く）する方法は無いかな？
　ダイオードと電源（３.３Ｖ）に直列に入った２.２ＫΩを大きな抵抗値にしてみたらどうだろう？

　その２.２ＫΩを「５１０ＫΩ」に変更してみました。

 

ダイオードＯＲ回路のプルアップ抵抗２.２ＫΩを５１０ＫΩに変更しました。

 

　これでＣＭＯＳゲートＩＣの入力値は０.２Ｖぐらい高くなりました。
　テンキー装置単体でのテスト結果もＯＫになりました。

 

マイコンに接続してデーターが判定できるかテストしてみました。

 

　

　プログラムはテンキーから送られてくる２進コードに相当するＬＥＤを点滅させるだけの
簡単なものです。
　先ずこれが動作しなくては先には進めません。　上手くいってくれ、と念じながらスタート
させました。
　おーっ、テンキーの指示通りＬＥＤが点滅します。

 

　テンキーからの信号をマイコンのＧＰＩＯ端子に接続して簡単なプログラムを組んでテスト
しました。
　テンキーの指示通りＬＥＤが点滅しています。

 

　ＧＰＩＯの出力をおもちゃオシロスコープで観察してみました。
テンキーのキーの押し方によっては相当なチャッタリングが出ます。
まぁーこれは仕方がないかなぁ・・・

 

　さぁ、次は数値を取り込むプログラムの勉強です。
　どうやればいいんだろう？？？

マイコン用テンキーを工作しました

２０２３／０３／１４（火曜日）　晴れ

 

　電子工作が大好きなオイらはマイコン（ＥＳＰ０２とかＥＳＰ３２）を動かして
遊んでいます。
　最近はＥＳＰ３２に気温、湿度、気圧センサーＢＭＥ２８０を取り付けて
「なんちゃって小型気象台」を作りました。
　測定結果はＷｉＦｉ接続されたパソコンのブラウザーに表示されます。

　ブラウザーに表示されるデーターはブラウザー（クライアント）からリクエスト
しないと更新されません。　それに長時間の観測になることもあるので、マイコン
単独で観測できるようにしたいと思っています。

　マイコン単独で観測するには観測開始時刻とかセンサーからデーターを読みだす
間隔などを設定する必要があります。
　それらの数値をマイコンに取り込むためのテンキーを工作しました。

　材料はあり合わせのものを使用しました。
　テンキーにする押し釦スイッチは小さなタクトスイッチを使いました。
　スイッチのＯＮ、ＯＦＦ信号を数値データに変換するエンコーダはジャンク基板から
外した正体不明のダイオードで構成。
　エンコーダの出力を「０」＝０Ｖ（ＬＯＷ電位）、「１」＝３.３Ｖ（ＨＩＧＨ電位）
に整形するのには今からもう３、４０年ばかり前に使ったＣＯＭＳ・ＩＣ（インバータ）
を使いました。

 

回路図はこんなものです。

こんな単純な回路だからわけはない、と工作に取っかかりました。

 

　ＣＭＯＳインバータのMC14049（相当品）はもう３、４０年ばかり前のものです。
当時は５V電源で使用していました、今回はマイコンに合わせて３.３Vで動作させます。
　規格表には３V～１８VまでOKとか書いてありますが、念のために動作確認をしました。
　それにダイオードを組み合わせたエンコードを使用しますのでこれでLOW電位になるか
チェックしました。

 

　入力がLOW(GRAND電位）になるとインバータの出力はHIGH（３V）になります。
　ジャンクダイオードでも大丈夫でした。

 

　あり合わせのプリント基板にタクトスイッチをハンダ付けしました。
　配線の追跡がしやすいように表面実装（なぁーんちゃって）方式にしました。

 

エンコーダーはダイオードのＯＲ組み合わせです。
ＣＭＯＳ・ＩＣはソケットに挿入します。
このソケットも３、４０年ばかり前のものです。（このソケットとＩＣの接触に問題があって
後のちのテストでトラブルが発生し、解決に時間がかかってしまいました。）

 

エンコーダ（ダイオードＯＲ）の配線はかなり混みあってしまいました。

 

配線が完了しソケットにＩＣをはめ込みました。

さぁ、いよいよテストです。

 

ところが結果がおかしいです。
スイッチとダイオード間の配線を目視やテスターによる導通チェックなどで確認しました。
何か所か配線誤りがあり、修正しながらテストを繰り返しました。
しかし、動作が異常です。　「１」とか「２」のテストがうまくいきません。
配線を外して配線とその先のテストはＯＫなのに配線を戻してテストするとＮＧです。

どうしてだろう？
こんな調子であれこれチェックを続けました。

ＩＣが異常なのかな？
予備のＩＣと交換してみました。
ところが前の状態よりも悪くなってしまいました。
えーっ、前よりも悪くなってしなうなんて・・・そこで前のＩＣに交換しました。

するとどうでしょう！　動作が完全になったのです。
多分、ソケットとＩＣの接触が悪くて動作異常になっていたのでしょう。
ＩＣを何度かソケットにはめたり外したりを繰り返したので接触が良くなったのではないでしょうか！

ずいぶん回り道をしてしまいましたが何とか回路図どおりの動きをしてくれました。
その動作の様子を動画でご覧ください。

 

何とかテンキーのハードは出来上がりました。
次はこのテンキーをマイコンに接続してデーターを読み取る実験です。

うまくいきますように・・・・・ナンマイダブ、ナンマイダブ

 

二代目ジョウビのとみちゃん名演技

２０２３／３／１０（金曜日）　晴れ

 

　我が家の狭い庭でも春を感じる今頃になってジョウビタキ（♀）がやってきてくれました。
　オイらは冬鳥がいつやってきてもいいようにおやつ（ミルワーム）を用意していますが、
それがやっと役立つときがきました。　
　ジョウビタキがフェンスに止まってこちらを見ているときに、ミルワームをつまんで投げて
あげました。

　ジョウビタキは何だか人馴れしているみたいで怖がらずにすぐミルワームを啄みに来ました。
　ミルワームを食べてまたフェンスに戻ってこちらを見ています。
　それからはミルワームを投げるたびにすぐ飛んできて食べていきます。

　もう何年も前のこと、晩秋の頃に庭にやってきて同じようにミルワームをあげて懐かせて春になって
故郷に帰るまで庭で遊んで行ったジョウビタキ（♀）がいました。
　そのジョウビタキには「ジョウビのとみちゃん」と名前を付けて毎日のように遊んでもらいました。

　今庭に来ているジョウビタキもその時のとみちゃんにそっくりです。
　そこで「二代目ジョウビのとみちゃん」になってもらいポーズを取ってもらいました。

　　　（画像をクリックすると拡大できます）

 

 

　

　ここ２、３日は初夏のような陽気です。
　とみちゃんはもう故郷に帰ってしまうのだろうか・・・・・
　朝、とみちゃんが庭に来ているのをみると「まだ居てくれた」とホッとするオイらです。

 

狭い庭にも春が来た・・・

２０２３／０３／０６（月曜日）　晴れ

３月に入って暖かい日が多くなりました。　季節はもう春です。

庭隅のキンモクセイに巣箱が架けてあります。
この巣箱には毎年のようにシジュウカラが営巣してくれてます。
巣箱の下は小さな小さな水場があり、いろいろな野鳥が水浴びにきてくれます。
ときどき部屋の中からその様子を見ています。

今日、シジュウカラが巣箱に止まって中を覗いていました。

営巣の下見にきたのかな？

 

水場の近くに植えてあるレンギョウの枝にヤマガラが止まっていました。

 

ヤマガラは水浴びをして飛び去って行きました。

 

梅の花がきれいに咲いてます。　メジロが蜜を吸っていました。

 

メジロも水浴びをして飛び去っていきました。

 

メジロが去ってすぐ、シジュウカラがきました。
シジュウカラはこの水場の常連です。

たまにはヒヨドリがやってきます。

 

体の大きなヒヨドリの水浴びはダイナミックです。
小さな水場の水はすぐ無くなってしまいます。

 

紅梅の花が咲いています。
その下の石灯篭の傘にジョウビタキが止まっていました。
ジョウビタキが庭にきたのは久しぶりです。

 

ジョウビタキは梅の木に止まってくれました。
可愛いメスです。

 

そのすぐ下にある濡れ縁に止まりました。
もう、何年も前のことですが庭にやってきて懐いてくれたジョウビのとみちゃんを思い出しました。

野良猫の襲撃から水場を防護するネットの支柱に止まりました。
水場に降りるみたいです。

久しぶりのジョウビタキ・・・丸い目が可愛いねぇ。

水場にきました。

水浴びしてます。

水浴びを済ませてキンモクセイの枝に止まって濡れた体をきれいに整えて水場から離れて
庭石に飛び降りました。

陽だまりにはサクラソウ（野生の？）の花が咲いています。
その花をバックにポーズを取ってくれました。

何年か前に庭に来てくれたジョウビタキ（メス）はとても懐いてくれて
いろいろなポーズで写真を撮らせてくれました。

それを思い出してまた「ジョウビのとみちゃん」と呼ぶことにしました。

ジョウビのとみちゃんはもうすぐ生まれ故郷の大陸に帰って行くでしょう。
それまで、庭に遊びに来てくれたら嬉しいんだけど・・・・
また明日もきてよね。

 

無謀なことに挑戦・・・マイコンとピッチ変換基板のハンダづけ

２０２３／０３／０１（水曜日）　晴れ

（なんちゃって）小型電子気象台は何とか動作するようになりました。
これに使っているマイコンは「ＥＳＰ３２ーＤｅｖＫｉｔ－ＶＥなんとかかんとか・・」という
マイコン本体（ＥＳＰ３２－ＷＲＯＶＥＲ）、ＵＳＢ接続ポート、電源が一体になったものです。

何かシステムを開発するのには便利ですが、システムが完成して実際に運用するようになったとき
にこれを使うのはちょっともったいないです。
実際に動作させるときは電源だけ供給すればいいのですからマイコン本体だけでいいのです。
そこでマイコンだけを購入しようといつもの電子部品屋さんのサイトを閲覧してみました。

すると、必要とするマイコンが「在庫なし」となっています。
ありゃ、これはまずいなぁ・・・
しかし、マイコン単体やこのマイコンに使用するピッチ変換基板などは購入ＯＫです。

これを購入して自分でハンダ付けすれはいいかな？？？？　、こんな隙間の狭い端子を
ハンダ付けするのは初めてだし、難しそう、と躊躇しましたが、そんなに高価なものではないし、
失敗しても惜しくはないからやってみることにしました。

宅配便で届けられたマイコンやピッチ変換基板。

 

マイコンは３００円、ピッチ変換基板は１２０円、ピンヘッダーは４０円でした。
この組立済みを買っても値段は大差ありませんので組立済みを購入する方が「おりこうさん」
なのですが、組み立て済みは「在庫なし」だからしかたがありません。

オイらは「おばかさん」になって（元もとおバカさんだけどね）組み立てることにしました。

 

ここをハンダ付けします。

マイコンの端子間隔は１.２８ｍｍしかありません。
半田づけは難しそう・・・だけどやるっきゃない。

 

虫メガネ付きの作業台でハンダ付けを始めました。

 

半田ごては１５Ｗのこてでこて先は細くなってます。

半田づけではいろいろ工夫した（つもりで）先に基板のランドにハンダを盛ったりしました。
結果的には余計なことをしてしまい後で端子間にブリッジができてショートしてしまいました。

それに、こて先が細すぎて熱が回らず、やたらと長時間、こて先を当ててしまいました。
そのためにマイコン端子が外れてしまったり、ランドが剥がれたりしてしまいました。

結局失敗！！！　本当のおばかさんです。

でもこのまま諦めるわけにはいきません。
これを見越して予備マイコンも購入してあります。

今度はちょっと太めのこて先で普通のハンダ付けでやってみます。

 

端子の位置を合わせて固定します。　　洗濯ばさみで押さえました。

 

こて先をさっと当ててハンダを流しました。
半田は何か所物端子を流れてしまいますが、こて先を下にして余分なハンダを吸い取りました。

手が震えてこて先がケースにぶつかることもあります。
ピンヘッダ取付の穴が埋まったり、ケースにハンダが流れますがまぁ、いいか・・・

（この間は緊張して必死だったので写真は撮れませんでした。）

 

ハンダ付けが終わった・・・　テスターで端子間のショートをチェックしました。

 

出来上がった基板はごてごてでみっともない状態です。
でも、動作してくれればそれでいいのです。
動作テストをしてみました。

ＩＯ端子は１８個あります。　順次ＬＥＤを接続してＯＮ，ＯＦＦのテストをしました。

そのうち２個は入力端子なのでテストは省略しました。　その他の機能端子も含めて
後ほどテストします。

一応、テストはＯＫでした。
アナログ、デジタル変換などは未テストですが、多分大丈夫だろうと思っています。
先日購入したピッチ変換基板が２枚残りました。
これがもったいないのでマイコン基板を２個注文してしまいました。　
今度はもっと上手にハンダ付けしようと思っています。

　　（「あぁー、バッカだねぇー、まったく・・・・）