おいふぉりーのぶろぐ

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足踏みセンサー@久々に電子工作

1. はじめに゛~

妹曰く,”足で踏むと反応するモノ”がほしいということなので,久々に電子回路工作をしてみた.

当初はスイッチでいいんじゃないかと思ったが,なかなか平べったいスイッチは見つからない.

ということで,こんなときの圧電ブザーことピエゾ素子!

とりあえず,ピエゾ素子で直接 LED を点灯できると聞いたことがあったので,”圧電ブザー+フォトカプラ”だけで簡単にスイッチ代わりに使えるかと思い,実際に試してみた.しかし,実際にやってみると,結構強い衝撃を与えないと出力のパルスが出ない.また,ロジアナでパルス幅を計測してみると,パルスの幅が数十~百μsと短い.よって,この安直な方法は断念.しかたないので,まじめに回路を組むことを考える.

少し色々調べると,ピエゾ素子をセンサとして使う場合,普通はチャージ アンプという回路を組むらしい.ちょっと調べたところ,”積分回路+反転加算回路+ハイパスフィルタ+ローパスフィルタ”といった構成で,ピエゾ素子の電荷の変化を検出するそうだ.うーん,今回は踏むか・踏まないかだけなので,めんどそうなものは却下.

2. 回路図

前置きは以上で,今回の回路は次の通り.

pzt_sensor_circuit.png

2.1 電圧変換

圧電ブザー (ピエゾ素子) はマルツで売っている村田製作所の 7BB-20-6L0 (100円ちょっと) を使用.発生した電流を 10kΩ 抵抗で電圧に変換.手元にストレージ オシロがなく,発生した電圧波形を観察できていないので,10kΩが適切かどうか分からないが,まあ動作しているので OK とする.もうちょっと大きい抵抗値でもいいのかもしれない.

2.2 電圧比較

発生電圧をコンパレータ (手元にコンパレータが無かったのでここではオペアンプ LMC660 で代用) で比較する.比較用の電圧は可変抵抗で調整.これが感度の調整となる.ピエゾ素子が高電圧,負の電圧を発生することを考慮して,コンパレータの入力には保護ダイオードを入れてみた (念のため,おまじないのような感じで).ただ,ダイオードに逆電圧がかかったときもわずかに電流が流れるので,少し問題ありかもと思いつつ,まあ動作しているので OK とする.

今回は,いきなりコンパレータで比較しているが,できれば発生電圧を十分電源電圧より低くなるように抵抗値を選んで,保護ダイオードはなしで,交流のまま差動増幅するのが正しい方法のような気がする.

2.3 単安定マルチバイブレータ

コンパレータの出力は,ピエゾ素子に衝撃を与えたときにパタパタするので (スイッチのチャタリングみたいに),単安定マルチバイブレータで整形する.ここでは,タイマー IC 555 を使った常套手段で,コンパレータの出力が立ち下がると幅 110 [ms] のパルスを出力する.”RC 積分回路+シュミット トリガ”でもいいかもしれない.

3. 試作

圧電ブザー (ピエゾ素子) を適当なプラ板にペタっと!回路はブレッドボードで☆出力を分解した USB マウスの左クリック ボタンに接続~

pzt_sensor.jpg

おわりに゛ー (動作確認)

ほんのちょっとプラ板を弾くと,左クリックしたことになる.足で踏んでも問題なし.感度は結構良い感じ☆

なんだか,ダンレボのコントローラが作れそう.さて,ユニバーサル基板で配線するかー.

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  1. 2010/07/31(土) 23:41:57|
  2. ハードウェア開発
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カメラの選択

づづいて, ほしいカメラを選定中です. とりあえず DIGIC III 以降のプロセッサで, 内臓のリアルタイムOSとして新しいDryOS(古い機種はVxWorks)が搭載されている機種について, CHDKが動作しそうなもの(マゼンタか緑で書かれているもの)を列挙しました. ここで, 日本で販売されている IXY シリーズには地域によって3種類の型番(SD○○, IXUS○○, IXY○○)があって困るということでしたが, ここに一覧がありました. さらに, 価格.COMを見ながら価格を添えてみました.

~DIGIC III~
A470(\16,611),A590IS,A650IS,A720IS
SD770IS(IXY25IS,\18,500),SD790IS(IXY95IS),SD870IS(IXY910IS),SD890IS(IXY820IS,\21,945)
SD950IS(IXY2000IS, \23,300), SD1100IS(IXY20IS,\14,950)
S5IS
SX100IS
G9

~DIGIC IV~
SD880IS(IXY920IS,\19,800)
SD990IS(IXY3000IS,\29,646)
SX1
SX10(\36,400)

ということで, 良さそうなのは IXY920IS です. 近い将来買いたいと思います.
  1. 2009/06/26(金) 22:27:08|
  2. ハードウェア開発
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デジカメがほしくなりました

パソコンなしのスタンドアローンで画像処理がしたいな~と唐突に思ったところ,

”デジカメ”がカメラ,液晶ディスプレイ,ストレージ搭載のプラットホームに見えてきました.

で,検索したところ CHDK(Canon Hack Development Kit) という,Canon製デジカメを開発するオープンソースの開発ツールがあるではないですか!!

CHDK というのは,DIGICプロセッサが搭載されているCanon製デジカメで動作するファームウェアです.普通はRAW フォーマットをサポートしたり,露光パラメータを細かく設定できるようにしたりと便利なツールとして使うようですが,オープンソースであるので自分で色々プログラムを追加できます(既にuBasicやLuaのスクリプティング機能が搭載されてもいます).さらに,SDカードからファームウェアを一時的にRAM上にロードできるということなので,開発で試行錯誤するときには非常に便利そうです.もちろん一時的にRAM上にロードされるだけなので,オリジナルのファームウェアは破壊されないので安心です.

早速,カメラがほしいなーと思ったわけですが(現状,手元には200万画素のあっという間に電池が切れる古いデジカメしかないので,普段も使いたいなということで),さてどの機種が良いのか?と.

選択肢は,CHDKがサポートしているカメラですが,あまり新しい機種はサポートしていない(CHDKのページの右側にサポートの一覧あり)ようです.ただ開発中の機種でも,マゼンタまたは緑で書かれているものならば買っておいても良さそうです.ここで,困ったことに一覧ページにある欧州向けの型番IXUS○○と,日本向けの型番IXY○○の○○部分が一致していなかったりで,どれとどれが対応しているのか確認しないといけないようです.(これはまた今度だな)


追記.
デジカメの外界との通信手段はUSBしかないわけですが,USBホストを用意して機器をつなげると面白いことができそうだなと.一体DIGICの動作周波数はどの程度なのか(調べても情報が出てこない),色々画像解析処理ができると良いのだが.手ぶれ防止機能付だと,ジャイロの値を読み出したりできるのだろうか.夢が広がりんぐ☆
  1. 2009/06/25(木) 02:01:09|
  2. ハードウェア開発
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Verilog の暗黙のネットを無効にする

Verilog では、宣言なしのワイヤーを使えるので、ミスタイプしたときに思ったように動かなくて困ります。(VB みたいな感じですね)
昨日、 FPGA をたたいてる友人が嘆いていたので、回避方法を紹介です。

`default_nettype none

と書くと、それ以降のコードではワイヤーの宣言が強制されます。これで解決です。
(VB の Option Explicit みたいな感じですね)
  1. 2008/06/26(木) 07:06:39|
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物忘れ@秋月VFD

久々に秋月のVFDをいじってみたわけです。前回は PIC マイコンで扱っていたのですが、今回は直接パソコンにということで、パソコン用にプログラムを移植しました。

ところが、一発ではうまく動かず…

動かないなぁ…と、色々やってみたところ VFD のデータシートに書いてあるシリアル通信ケーブルの RTS、 CTS が逆っぽいことに気づきました(テスタを当ててみたら)。

そういえば、そんなことが mixi の秋月スレッドで取り上げられてたなと思って確認してみたところ、なんと自分がRTSとCTSの逆の件について

”やっぱ、多分、逆なんですね。とりあえず、逆に繋いでしてフロー制御かけました。”(2006年10月09日に発言)

と、発言しているじゃありませんか。1年もすると、自分の言ったことも忘れるみたいですね。
  1. 2007/11/15(木) 23:17:12|
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