ATMELデバイスにMPLAB Snapを使ってプログラミングする。

 AtmelとMicrochipが一緒になったというニュースを聞いた時は、椅子から転げ落ちくらいびっくりしましたが、よくよく考えると、特に開発環境を作るチーム力が増えるのはいい事なんじゃないかと思いました。もちろん、稼ぎはチップを売ることですが、今どきMakefileすら書けない人が多いので開発環境がしっかりしてないとチップを採用してもらえないという循環が発生します。その証拠に今の開発環境であるMPLABやAtmel Studio7はEclipseにおんぶにだっこではない良い開発環境です。

 さて、そんな数年前の話から今に戻りますが、PICkit4というPICの新しいICD(In Circuit Debugger/Programmer)が出ました。仕様を見ると合併したよい循環が現れていて、PICkit4でもAtmelデバイスに書き込めるしデバッグする線もサポートしているし!と仕様を見た時感動しましたね。

PICkit4をAtmelデバイスに接続する

 早速Atmel Studio7にPickit4を認識させます。おーちゃんと認識する。デバッグしようとしたらdwモードがプルダウンメニューに出てくる。おっしおっし。

 何がともあれ、こういったものはファームアップデートするもんです。MPLAB X IPEを使ってファームアップデートします。

 ところが、ファームアップデートした後はプログラムを書き込めるがdwモードでのデバッグができません。というか、プルダウンメニューに出てこなんですよ。

 しょうがないので、Microchipに聞いてみたら

サポートしてない。すまん。

 と言われてしまいました。そうかそうか、結線はできても信号はながれてこないのか。

どういうこっちゃー!

 結局Atmel ICEを使うことになるのか。あのハーフピッチフラットケーブル嫌いなんだよ・・・

 

MPLAB SnapをAtmelデバイスに接続する

 そんな中、一筋の光が・・・その名はMPLAB Snap。2000円弱で買えてしまう、価格破壊ICDです。PICkit4の後に出た製品(らしい)で出力ピンも8ピンに増えています。一応カタログベースではdwラインが記載されているので、ほんの小さな光を信じて買ってみました。

 もちろん、まずはファームアップデートです。ところが今度はデバッグどころか書き込みすらできない。

 Microchipのサイトにエラッタがありました。

 抵抗を取れと!

 なーんだ、早く言ってくれよ。それぐらい朝飯前さ。

 でも動かない。AVRモードにならないのです。Microchipに聞いてみました。

 「その現象は私達も認識しています。次の手順を試してみてください。その結果をフィードバックしてくれると助かります。

  • MPLAB Xを起動
  • MPLAB Snapがサポートしているデバイスでプロジェクトを作る。(例:PIC16F1947) 私的メモ:Cのプロジェクトがいい。そしてソースコードにmain.cを追加する。
  • MPLAB Snapを接続して(他のUSBデバイスは抜いて)プログラムボタンを押す。
  • AVRモードになるか確認する。

よろしく」

 この通り実行してみてびっくりしたのは、なんとファームアップデートをするじゃないですか!?どういうこと!?これが狙いか・・・

 Atmel Studio7を起動してAtmelデバイスに書き込むことができました。よし、dwモードも動くんだろうな!?

うごかねーよ!

 Atmel ICEが一番でした・・・

 あ、一応Fuse関係はAtmel Studio7で書き込むことはできました。

電動ドライバーの話

 まず、基本的に私は工具はVESSEL信者です。迷ったときはVESSELで検索します。

 ただ、電動ドライバーは数十年間、パナソニックのドライバーを使い続けています。

 これ、電子工作レベルだと丁度いいサイズでパワーで、チャックも簡単に交換できるんです。充電池は取り外し可能で、2つ充電池を持っていれば、片方使っているうちに片方を充電しておけるので、ハードに使うときにはとても便利なんです。ピットはVESSELですけどね。かつ、ストレート型にもなるし、ピストル型にもなるし、フィット感も万全で電動ドライバー本体で文句つけようはないです。

 ただ、電動工具一般に言えるんですけど、充電器がAC100Vなんですよね。220Vには対応していない。それと充電器がでかい。予備の充電池は端子がカバーで覆われていないので、(セルだけの機構なので)飛行機で荷物を預けるときに引っかかる。とまぁ、地政学的な意味でローカル使用しか考えられていないんですよね。

 最近はUSBから電力供給してもらえる簡易な電動ドライバーが発売されているみたいで、少し調べてみました。

我らがVESSEL 220USB-1

 USBドライバというものが存在することを知った最初の機種です。ただ、ストレート型なんですよね。ドライバーと言うとストレートの形状を想像しますし、収納スペース的にもストレートはアリだと思うのですが、電動ドライバー使うときにストレートで使うことってほとんどありません。スペースが限られていてどうしても仕方なくというときはありますが。でもそれはピットで解決できてしまう話です。

ちょっと比較してみます。まずはパナソニックの電動ドライバー

次にVESSEL 220USB-1

ちょっと分かりづらいんですけど・・・

  1. 速度が違う。
  2. 止まった時の「安定感」が違う
  3. VESSEL 220USB-1は増し締めが必要

 止まった時の安定感っていうのが難しいのですが・・・

 ネジを締め終わった時、電動ドライバーのトルクがネジではなく手に返ってきますよね。そのトルクをしっかり手で握って抑えていないと、持ち手の部分が回ってしまうわけです。当たり前ですが。

 ピストル型の場合、テコの原理でトルクは分散されるため、ネジ締めが終わっても安定してドライバーを持っていられますが、普通のドライバーの形状だと、慣れていないと手の中でぐるぐる回ってしまいます。まぁ、慣れでしょうけど。

 ただ、このVESSEL 220USB-1を設計した人はすごいと思います。モーターと電源のバランスを考えて何の構造を追加することもなく静止トルクを2N・mに設定しています。M3のビスを締める時に私は3N・mに設定します。大体電工程度のネジを締めるときはそれ以上のトルクでは締めませんので、安全圏に最大トルクを設定し、あとは手で(曖昧なトルクになりますが)締めろという絶妙なバランス。

 クラッチ機構を入れないからこの値段で買えるわけで、入門にはいいと思います。

 ただ、私はパナソニックの電動ドライバーの「速度」に慣れてしまっているので、ネジを何箇所も付けたり外したりするときにVESSELの電動ドライバーの速度はまどろっこしく感じます。

 ピットは一般に売られている電動ドライバーのものが使えますから、磁力を帯びている+2、+1、+0.5と、長さの違う+2を揃えておくといいと思います。

 パソコン組み立てる時の六角スペーサーはインチネジのスペーサーなので、ピットがなかなか手に入りません。ボックスレンチセットを買っておくだけでいいんじゃないかと。

 

海外ではメジャー ボッシュ(BOSCH) 電動ドライバー IXO5

 こちらもUSB端子で充電できるものです。このIXO(最後はゼロじゃなくてオー)シリーズは家庭用に特化した電動ドライバーで歴史があります。コアな信者もいるようです。形もピストル型で使いやすそうです。

 ところがIXOシリーズは色々なオプション(ワインのコルク開けとか、胡椒のミルとか工具じゃないだろ)があるせいで、本体自体にトルク制御できる機構が無いんです!とにかくパワーがあればいいYO!使うときは木ねじを使うときだぜ!DIY万歳!このあたりが日本製(文化)と海外製(文化)の違いなんですかね・・・

 さすがにクラッチ機構を付けないと普通のネジ締めはできない(対象物を破壊)するようです。

 そしてこれを取り付けるとLEDが隠れる・・・さすが海外製。

その他

 見つけたのはアイリスオーヤマ製でピストル型が売ってました。あれはちょっと気になります。工具箱のスペースは取りますけど。

 PCの組み立て程度ならUSBドライバーがあると便利だなーとは思いますが、PCの組み立てでM/Bまで取り外さないといけない事態とかあると、高いけどやっぱりパナソニックの電動ドライバーかなーと思いました。安物買いの銭失い?になりそうな気がします。

 じゃあなんで買ったのかといいますと、気になっていて買い物かごに入れておいたら、そのままチェックアウトしちゃって、配送されてきたからでした!

アーティスト 小林健二さんの紹介

 小林健二さんのHP

「鉱石ラジオ」なんて聞いたことないですよね。私も頭の片隅にその言葉が残っているぐらいの知識しかありません。

 昔、すべての電気装置はアナログでした。いえ、今でもアナログです。アナログの延長にデジタルがあり、数学が加わって今のIT時代が来ています。

 正直、私は今の時代が好きではありません。何もかもわからないうちに動いていて、わからないものによって生活が支配されている。すべてをわかろうとするのは傲慢かもしれませんが、嫌なものは嫌なんです。

 小学生でも電子回路を学べたのは、学研の電子ブロックが売られていた時代ではないでしょうか。パーツに555があったんですよ!?小学生が555を使うってどういう小学生なんだ!?と思いませんか? 私は小学生の時、学研の付録でAMラジオを作るキットが入っていて作りました。目で見て部品の機能がわかるので、小学生でも理解できたんです。ゆえに、今なんでAM放送が終わらないのかを理解できます。AMラジオは手で作ることができるほど簡単な構造だからです。(デジタル回路とは相性が悪いですね。AM変調は)災害の時、最悪はAM放送さえあればいわゆるブロードキャスティングができるんです。電池がなくても!アナログはスマートではありませんがすごいんです。

 そのスマートではないものに魅力を感じる人、いませんか?

 私達が言うアナログ回路よりもっともっと、私達が生まれる前にあった昔のアナログ回路は部品が大きく、大きいゆえに原理がわかり、その姿はスマートではないですが、少年が雑誌を読めばラジオを作れる、そういう体感的に理解できるものでした。それができたのは、機械的なアナログ部品を目で見て原理を理解できたからでしょう。頭じゃなくて目で学べたんです。考えたやつすげーとか、ここまで気合い入れて作ったやつすげーって思うわけです。そんな時代に魅力を感じます。

 そんな魅力をアートに昇華した人が小林健二さんです。

 アナログ部品を手作りするだけでもアートです。コイルの巻き方、バリアブルコンデンサなどなど。

 ニキシー管が好きな人はきっとこの人のアートに引き込まれるはずです。

 

 

PC電源をマルチDC電源として使うユニット(モニター募集)

 みなさんは電子回路をテスト的に動かすときどうしていますか?ACアダプターを使ってますか?5VだけならUSB?リッチにスイッチング電源?

 そこそこ知られていることですが、PC用PSUを電源として使う方法があります。ただし、問題もあって、PC用PSUはパワーがありすぎて電源がダウンする前に回路が燃えるとか、電源投入タイミングに何か問題があるとか、いろいろあります。(それでもPCは動いている)

 実はPC用電源はかなり高級な回路を組んでいます。CPUを動かす電源回路って本当にシビアです。FPGA等の基板を作った経験のある方ならわかると思います。それがアマチュアがひょいと買ってポン付けで組み立ててPCが動き出すんですから、それはそれは実はすごい回路です。

 それに、あの1台で3.3V,±5V,±12Vを取れるのはコスト的に最強です。12Vは容量が大きいのでモーターも動かせます。(逆起電力には注意してくださいよ?)そこで、ありそうでなかった「PC電源をユニバーサル電源として使う基板」を作ってみました。理由は、売るというより私が欲しかったから。

  • すべての電源ラインと信号ラインにLEDを搭載。当然スタンバイ時にも光ります。
  • ATX電源が安定して電源供給できる状態になったときに変化する信号もピン端子から出力しています。このラインを使って対象の回路のリセットを確実に行なえます。
  • すべての電源ラインに3225サイズの0Ω抵抗を挿入。好みに応じてポリスイッチに取り替え、回路保護が可能。
  • PCのUSBラインから取っていた5Vもこの基板から供給可能。これでPCのUSB5Vライン壊しちゃうことも回避。もちろん、ここにもポリスイッチを入れることが可能。上下回路別々に挿入できるリッチ仕様。
  • 基板本体にスイッチは当然ありますが、手元までスイッチを伸ばすことのできるジャンパーコネクタを用意。
  • 出力は特別なコネクターを必要としないスクリュー式バネ圧接型端子を採用。
  • PSUは20pin,24pin両対応。

 3Dの図ではコネクターがモデリングされていませんが、ちゃんとあります。

 武漢のコロナウイルス騒ぎで中国が止まっているという事情でいつできてくるかはまだわからないのですが、モニターしてくれる方3名を募集します。細かい仕様はこちらを御覧ください。お問い合わせから住所、氏名、電話番号をお知らせください。一ヶ月以内に感想を送ってくださる方限定と致します。送料はこちらで負担いたします。ぜひご応募ください。

 試作機が出来上がってきたので、詳しい仕様などはこちらのページでご確認の上、モニターに応募してください。

 なお、-5Vは古い規格のバスに供給されていた電圧で、現在は仕様的には不要です。PSUによっては出てこない場合があるのでご注意ください。

 電子回路が動かなかった時一番最初に疑うところは

電源・リセット回路・クロック

 

 です。その一つの電源の問題が潰れるのは本題に集中できるために大いに役立つでしょう。

 コネクターも3Dモデル化したかったのですが、さすがフリーCAD。Webに載っている情報は古く、オフィシャルさえサンプルがない玄人仕様。私はチョチョイのチョイでできませんでした。ただ、基板だけの雰囲気がわかるだけでもすごいと思います。コネクタの位置関係がイメージと違うなんてすぐに分かりますし。

オープンバレル圧着工具の選定

 これを書いている今は、武漢で発生した新型コロナウイルスで中国が麻痺している状態です。旧正月の休みは伸びても、工場は稼働しないようです。

 根本的な問題は、SARSの時の教訓を生かして法整備をしていなかったこと、一党独裁どころか独裁政治になったことから、上と話をつけないと自分の立場が危ういため、動けないというところですね。

 これは会社の中でも同様です。部下にある程度の裁量をもたせ、何か大きな不都合が生じたら上が動くという感覚の経営ができなければ、新しいものは何も生み出せませんし、トラブルが発生した時に初動が遅れます。

 

 さて、本題に。オープンバレル圧着工具で使えそうだなと思ったものは以下の5点です。

小型コンタクト用

1.27mmピッチ以下(?)のコネクタ用

 ただ、圧着できたからと言って、何十本も圧着するにはかなり厳しいと思われます。素直にハーネス屋さんに頼んだほうがいいと思います。器用な方は別ですが。なお、このサイズを圧着しなければならない場合は、私は流石に汎用の圧着工具は使わずハーネス屋さんに頼むか、すでに圧着されている線を買いますね・・・

マルチサイズ

 いやー、engineerさん、よくこんなの作りましたね。私は大きなダイスの物を用意しておきたかったので、PAD-13のみ買いました。ただ、ダイスを変えるというアイデアはいいのですが、ダイスを変えなければならないという意味もありまして、どうなんでしょ、そこのところ、と思うのでした。

 例えば、導線と被覆の圧着にダイスを変えなければならないという時、面倒じゃないです?ということで、余り追ってない工具であります。

一般サイズ

 本題に入りますよ。

PA-20とPA-21の違い

 まず最初に思ったところです。同じサイズのものを型番別で売ってる?それとも違うもの?

 engineerさんのサイトに、違うという記事が載っていました。違うんです。

 で、どこが? 薄いの? 太いの? カシメるRが違うの? 何も書いてません。圧着ピンとダイサイズの対応表が載っていましたが、明らかにPA-21は息切れ状態で歯抜け状態です。ブログもMinifit Jr.(ATX電源のコネクタ)のピンで試してみたと書いてありますが、ぐしゃっとなったPA-20でも対応してるとあります。もうわけかりません。

HOZAN P-707が最終解か?

 HOZANにも圧着ピン対応表があります。P-707は圧着できるサイズが多く、しかも導線と被覆で別れています。なによりもDupontコネクタの被覆の圧着はこれでしかできません。(P-706は知らない。けれども、φ1.6ってギリギリ必要な太さだと思うんですよね。)

 なお、どちらもDupont/QIコネクタの対応表はありません。そらないですよ。正規品が手に入らないんですから。

 あと、やはりひとつの工具ですべてをカバーできるわけではないんだなと表を見ながら思いました。当たり前か・・・ なんかここも規格を作ってくれれば幸せになる人が増えるんだけどなと思いました。

最初はP-707 次にPA-20,PA-21

 こうなってくると、ピンをある程度犠牲にして自分で試すしかないんですよ。

 そうして犠牲にしたピンやら、見づらい表を、自分がよく使う圧着ピンに限ってまとめた表を作りました。Google sheetなのでスマホでも見られますから、リンクを貼っておいたら便利です。

 個人的には、導線の圧着はP-707が優秀です。端子が「しならない」のにしっかり圧着できます。PA-20はしなっちゃいます。

 ただ、被覆の圧着はPA-20がうまく、くるっと巻爪になってくれます。一方のP-707は、結構コツがいるし、あきらめも必要です

 この2個の両刀使いが丁度いいような気がします。世界中を探した結果です。(本当は1つ2つ個性的なものを見つけていたんですが、使うことないなーと思ってリンクを削除しちゃってます。日本製じゃないです。イタリアとか。)

ここに至るまでに、どれだけの中華圧着工具を探して、探して、買って、そして捨てたか、もう腹が立って腹が立ってどうしようもないです。

 プロなら経費で買えと言われたらおしまいなんですけど。日本製ならともかく、PCの部品はサードパーティー製の端子だらけで、同じものを入手できなくなるリスクが付きまとうので、それも困るんですよ。

 中国では深センに行けば、あっという間に自動圧着機でハーネスできますからね。でもクレームって来ないのかな・・・