2010年4月24日土曜日
林檎最中を立てよう
2009年5月9日土曜日
ブレッドボード/arduino用のお手軽ケーブル加工




2009年2月20日金曜日
BLINKM ICSPアダプタ
USB-BLINKMの実験をしている最中に、BLINKMのAVR Tiny45を書き換える作業が面倒になったので簡単なICSP用のアダプタを作ってみた。機能は最低限で、
- AVR USBISP mkIIの6pinのコネクタ
- BLINKM(ICSP用の補助ピンを2本増やしたもの)
- 外部電源5V
USB-BLINKM
BLINKMはthingmが作成・販売しているインテリジェントフルカラーLEDだ。1cm角くらいの基板に、明るいRGB LEDとAVR Tiny45が載っていて、I2Cインターフェイスで外部に接続できる。I2Cはデイジーチェーンできるので、たくさんLEDを使うときには大変便利だ。Arduinoなどから簡単に扱えるので様々なメディア作品で利用されている。
BLINKMの回路図
あと実際のBLINKMには実装されていないけれど、ISCPに必要な信号線を出すためのパターンも実装されていて、reset/misoは簡単に外部に引き出せる。
AVRでソフトウェア的にUSBを実現するコードとしてobject development社が公開しているAVRUSBがあるが、USBの信号線の一本をINT0に接続することが推奨されている。PB0/PB2が出ているのがどうして都合が良いかというと、PB2はINT0だからだ。ちょうどTINY85でAVRUSBを試していたところだったので、すぐに「ほとんど外付け回路無しでUSB化できそうだ」という予想ができた。
BLINKM-USBブリッジ回路
USB1.1の仕様ではD-信号線を1.5Kオームでプルアップすると、low speed (1.5Mbps)デバイスだと認識する。そのためのプルアップ抵抗が一本、信号線の電圧をクリッピングするためのツェナーが2本、あと信号線のシリーズ抵抗(68オーム)が2本、だけの簡単な回路になる。実際にはVccラインに保護用に500mA以下(LEDだけだったら300mA程度で十分)のポリヒューズを一本と、0.1uF程度のセラミックコンデンサを実装しておけば良い。
ポリヒューズが無ければ直結するという方法もあるが、何か間違ったときにPC側のUSBポートやUSBホストコントローラを焼いちゃうかもしれないのでおすすめしない。デカップリング用コンデンサはなくてもいいから、過電流の保護はちゃんとやっておこう。
BLINKM-USBブリッジの実装
右の図が実体配線図。部品面から見た図になっている。斜め配線&一つの穴に2本部品がはいっているというお行儀の悪い実装になっているけれどなんとか収まったので良しとしよう。
USB-BLINKMのソフトウェア
もちろん、今回つくった回路で電気的にUSBコネクタにさせるようになったとしても、AVRのソフトウェアを書かないと動かない。I2C-USBブリッジではなく、BLINKMにのっているTINY45に直接USBを処理してもらわないといけないからだ。
次回のエントリでは、AVRUSBについて説明してみる予定。
2009年2月19日木曜日
ブレッドボードでArduino
「AVRのATMEGA168があればArduino互換ボードが作れる」ということだけを教えてもらって始めたところ、いくつかはまったのでメモ。
- AVRISP MKIIでは外部電源が無いと書けない
- 買ってきたばかりのATMEGA168は外部クロックで動くモードになっているので、クロックを供給してあげないと書けない
- AVRにはヒューズというものがあって、クロックなどの動作モードはそこに書く。ヒューズのビットマップはチップごとに違うので仕様書を参照
で、次にはまったのがこのいい加減に選んだ20MHzという速度だった。
- Arduinoのブートローダーはクロック周波数によって違う
- 供給しているクロックに対応したブートローダーを作成して書き込む
- 内部クロック(8MHz)で動作する用にヒューズを書き換えて、8MHz用のブートローダー(lilypad 8MHz用)などを書き込む
とくにArduinoのknow-howが無い状態で始めてしまったので「こんなところではまるなよ」と言われそうだけど、しょうがない。おかげで最初にLEDの点滅プログラムを動かせた時には、すでにブートローダーのソースを読み終わっているというArduinoの思想とはちょっと離れたスタートになってしまった。
arduino 用シリアルアダプタ(2)
単に機会が無くていままでAVRを使うことは無かったのだが、共同執筆者のCUEと秋葉原で会ったときに「AVRつかったことないんだ」と言われてしまったので、その場の勢いでATMEGA168とATTINY85を購入してしまった。さて、帰ろうかとおもったときにふと違和感を感じた。「あれ?これってどうやってプログラムを書き込むんだ?」。今までAVRをさわったことのない私に何らかの開発環境があるわけがない。結局、さらにATMELのAVRISP MKIIを秋月で4000円で購入するはめになった。
というわけで、何となくAVRと戯れることになったで、最近の週末プロジェクトについて書いてみようと思う。
- USB-AVR間のシリアル通信
- DTRを用いたオートリセット
- 手動リセットスイッチ
- シリアル通信のTX/RXのステータスLED
- AVRISP MK2をAVRにつなげるためのICSPの6ピンコネクタ
まあ、Arduino以外でブレッド ボードにのったAVRを使うこともあるだろうから、つけて良かったと感じている。
とりあえず基板のレイアウトを書いておいた紙を記録用に載せておく。接続図とかは自明だからいらないよね。
2009年1月29日木曜日
arduino 用シリアルアダプタ






2009年1月28日水曜日
ブレッドボードで arduino/88




2009年1月26日月曜日
速報 one chip arduinoを作ってみた



LEGO Duplo をケースに



2008年10月14日火曜日
ベリーショートなACタップ

2008年6月25日水曜日
gainer clone で「かざぐるま」あるいは PWMによるモーターの駆動
Gainerは設定にもよるが 4ないし8本のアナログ出力(PWM)を使うことが出来る。前に作成した power gainer は電源にもよるがトランジスタアレイにより小型のモータを回転させるには十分な電力を供給することができる。そこで、前からやってみたかったアンビエントディスプレイである「かざぐるま」を作ってみた。
これは MITのメディアラボで行われているタンジブルコンピューティングの象徴的なアンビエントデバイスの一つである。(詳しくは Media LabのTangible Media Group を参照。) 使ったのは前に作成したTD62083をワンボードに組み込んだGainer(Power gainer)とタミヤのプーリー基本キットである。これらをささえる土台となっているのは、100円ショップで買ってきたアクリルのメニュー立てだ。プラスチックのプーリーをゴムベルト(ゴムバンド)で回転させるプーリーキットは回転時に音がほとんどしないので、ギアボックスと違い常時動かしておくアンビエントディスプレイに適している。これに、ケント紙で作った風車を両面テープで貼付けてハードウェアのほうは完成である。
gainerのconfiguration3ならばPWM出力が8ch仕様ということで作成した風車のセットを同時に8つコントロールできるが、今回はサンプルということもあり1つの風車だけで満足しておくこととする。8ch同時で動かすにはUSBに寄生するだけではなくターゲットボードにACアダプタ等の外部電源が必要だろう。
このgainerをコントロールするプログラムはまず、テスト用ということで簡単なものを用意した。マウスカーソルを動かすとそれに従ってアナログ値が変化するものだ。これで、ウインドウ上をマウスを左右に動かすだけで回転を変化させることが出来るので動作確認には十分だろう。このプログラムはPWMで動かすデバイスの試験にいつも使っているものでもある。
以上のように風車は簡単に動くところまではきたのだが、ひとつ大きな問題が残ってしまった。ほとんど動いていないときもピーピーとモーターから音がする。これは Gainerの PWMの周波数が1KHzであるため、 1KHz周期でモータが振動してしまっている音であり、PWMでモータを動かす場合に起きる現象だ。このノイズを解決するためにはモータを駆動するPWMの周期を25KHz以上に上げる方法がよく使われる。こうなると、モーターの振動音が超音波の領域に入るため人間には聞こえなくなるのである。もちろんノイズがなくなるわけではないので、コウモリやイルカには迷惑なのかもしれないが、そこは気にしないことにして、ファームウェアを改造しPWMの周波数を上げる対策をとることとした。
(つづく)
PWMテスターのソースコードは以下のとおり。
----------
import processing.gainer.*;
Gainer gainer ;
void setup() {
size(500,100) ;
gainer = new Gainer(this) ;
}
void draw() {
int i ;
background(mouseX/4) ;
for ( i = 0; i<500;i+=100) {
stroke(255,0,0) ;
line(i ,0,i,100) ;
}
gainer.analogOutput(1,mouseX/2) ;
stroke(0,0,255);
line(mouseX,0,mouseX,100) ;
println("NOW: " + mouseX/2 + "*" ) ;
}
----------
ラベル: gainer, Processing, 作ってみた
2008年6月24日火曜日
Processingでtwitterと http認証 (basic auth)
Processingをつかって、httpをしゃべらせることは難しくはない。ただ通信してページを取ってくるだけならば、loadStrings() の引数にURLを指定してやれば、自動的にJavaのURLクラスを使ってStringsの配列として格納できる。これをつかって、twitterのデータを読み込もうとおもったのだが、twitterではbasic authを使わなければ自分のfriends timelineを取り出すことが出来ない。そこで basic authを processingでやってる例をさがしたのだが、発見できなかったので生のjavaでのbasic authの方法をそのまま取り込んで実現してみた。
さまざまなページによると javaでのhttp認証では java.net.authenticator とjava.net.PasswordAuthentication の2つのクラスを使い、Authenticator クラスを継承した認証クラスを作ってハンドラを設定する、というのが正解らしい。つまり、以下のようなコードとなるわけだ。
import java.net.Authenticator;
import java.net.PasswordAuthentication;
//public
class BasicAuth extends java.net.Authenticator{
private String user;
private String pass;
public BasicAuth(String user, String pass)
{
this.user = user;
this.pass = pass;
}
protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication()
{
return new PasswordAuthentication(user,pass.toCharArray());
}
}
このクラスの利用方法は、user名とpasswordを設定して作成したクラスのインスタンスを生成し、そのあとで、Authenticator の setDefaultを呼び出す。前処理としてこの作業を行うと以降の http通信で認証が必要とされる場合には設定した情報をベースに自動的に認証が行われる。これをそのまま、processingに追加して使った。Processingは基本的にjavaそのものなので、このような場合の拡張は非常に簡単ですばらしい。
本当はpackage化してライブラリとするといいのだろうがそれはまた今後の課題ということにしておこう。
さて、現実にtwitterの出力するXMLの解析には、simlpeMLというライブラリを使うことにした。simpleMLはdaniel shiffman(http://www.shiffman.net/) の開発したライブラリであり彼のページからダウンロードできる。loadStrings()を使うよりもよい点は、後で XMLライブラリを使ってエレメントを取り出すよりも簡単なことと thread をつかって非同期にhttpリクエストを発生させて、ページを取得できたときにイベントを発生させることが出来る点である。とくに後者は、一定時間ごとにページを取得して書き換えるような動作を行いたい場合には、非常に有効であろう。
timelineの twitterAPI呼び出しを行うにはBasic認証付きでAPIで定められたURLを呼びだせばよい。受信形式はいろいろ見比べた結果、後処理がもっともやりやすそうなRSS形式を指定した。これらをまとめるとコードは以下のようになる。あとは、数分おきにreloadをするとか、スクロールするとかのフィーチャーを盛り込めば、twitter viewerとしての機能は十分だろう。
ちなみに書き込みは post method が必要なのだが、こちらも processingで使えるモジュールはなさそうなのとすこし複雑な処理が必要そうなのでもう一工夫必要なようなので今後の課題としておこう。
動作させるためには、フォントを作成する必要がある。Processingのメニューから Tools-->Create Fontを選択すると次のような画面が出るので Osakaフォントの16pointを指定する。日本語表示には日本語のフォントも必要なので All Fontのチェックボックスにもチェックをいれておく必要があるだろう。こうやってフォントを作成した後、コードの中の user と pass を自分のものに入れ替えれば動作させてみることができる。
--------------------------------
import simpleML.*;
import java.net.Authenticator;
import java.net.PasswordAuthentication;
// configration
String user = "uname" ;
String pass = "xxxxx" ;
// request url
String url = "http://twitter.com/statuses/friends_timeline.rss" ;
//public
class BasicAuth extends java.net.Authenticator{
private String user;
private String pass;
public BasicAuth(String user, String pass)
{
this.user = user;
this.pass = pass;
}
protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication()
{
return new PasswordAuthentication(user,pass.toCharArray());
}
}
XMLRequest xmlRequest;
void setup() {
size(screen.width/2,screen.height/2);
BasicAuth tw_authenticator = new BasicAuth(user, pass);
Authenticator.setDefault(tw_authenticator);
// Creating and starting the request
xmlRequest = new XMLRequest(this,url);
xmlRequest.makeRequest();
}
void draw() {
// background(frameCount % 255);
}
// When the request is complete
void netEvent(XMLRequest ml) {
PFont fontA = loadFont("Osaka-16.vlw");
textFont(fontA, 16);
// Retrieving an array of all XML elements inside "
String[] titles = ml.getElementArray("title");
for (int i = 0; i < titles.length ; i++) {
println(titles[i].replaceAll("\n",""));
fill(10*i,0,0) ;
text( titles[i].replaceAll("\n",""),5,18*(i+1)) ;
}
}
--------------------------------
ここまで。
ラベル: Processing, twitter, 作ってみた
2008年5月12日月曜日
2008年4月11日金曜日
Power Gainer (またまたGainer 互換機)


Gainerとrubyとtwitter (あるいはタンジブルなtwitter)


#!/usr/bin/ruby
#
# Twitter Button
#
require 'rubygems'
gem 'twitter'
require 'twitter'
gem 'gainer'
require 'gainer'
## setting for User account
id = "UserName"
pass = "password"
tc0 = Time.now - 80
tc1 = tc0
tc2 = tc0
tc3 = tc0
tcb = tc0
twit = Twitter::Base.new(id,pass)
gainer = Gainer::Serial.new(ARGV.shift)
puts "Ready.\n waiting buttun..."
gainer.on_pressed = proc do
puts 'Button pressed'
if (Time.now - tcb > 60 ) then
tcb = Time.now
fri = twit.followers()
fnum = fri.size
friend = fri[rand(fnum)].screen_name
puts "#{friend} SUGOI..."
twit.update("@#{friend} スゲー!w by XXX ")
end
end
loop do
sleep(0.1)
gainer.peek_digital_input
case gainer.digital_input[0]
when 1
puts "GET 1"
if (Time.now - tc0 > 60 ) then
tc0 = Time.now
puts "Give me COFFEE..."
twit.update("珈琲プリーズ だれかプリーズ")
end
when 2
puts "GET 2"
if (Time.now - tc1 > 60 ) then
tc1 = Time.now
# fri = twit.friends()
fri = twit.followers()
fnum = fri.size
friend = fri[rand(fnum)].screen_name
puts "#{friend} SUGOI..."
twit.update("@#{friend} スゲーョ!")
end
when 4
puts "GET 3"
if (Time.now - tc2 > 60 ) then
tc2 = Time.now
puts "I'm Sleepy..."
twit.update("ねむい中")
end
when 8
puts "GET 4"
if (Time.now - tc3 > 60 ) then
tc3 = Time.now
puts "Give me FOOODDDD..."
twit.update("はらへり、ヘリハラ")
end
else
## puts "NODATA"
end
end
ということで、ジャンパピンがでっぱってケースに入らないことがあるので、