コメを噛め

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プリント基板を作ろうその3

posted by rerofumi

2006/5/4 木曜日 2:47:05

「キャラ絵を載せよう」
さて、ここで遊び心が湧いてくるわけですな。
普通にプリントパターンを印刷するだけでなく、ロゴとかキャラ絵とかをプリント基板に描いてオリジナリティを出そうじゃありませんか。
萌え絵基板とかみんな口にするものの実際にはそんなに作られていないようだし。

さて、印刷するための絵を用意しないとな。

コメを噛めのマスコットキャラクター「らいすちゃん」です。とか言ってみるテスト。
いつかはやると思ってたでしょ？(とか
サンバイザーは「は〜いステップジュン」のオマージュか。

OHP シートに普通に印刷。

左右逆なのはデッサンチェックのためじゃないよ。

できた。特に問題もなく。
OHP シートに直に印刷しているので結構細い線とかも出せる。

ただこのままだと基板パターンとそれぞれ別々になってしまうのです。
どうやって基板パターンと一緒に 1枚の基板に焼き込むかというと 2つの方法がありまする。

1) OHP シートを別々に作成して、切り貼りして感光基板に載せていく
はさみとセロテープをつかってパッチワークしていく単純手法。
絵の綺麗さとしてはコレが一番なので、自分で感光基板を使って作成するのならば最良かもしれないです。

2) ガーバーデータに変換して基板データに埋め込む
プリント基板作成業者に作成を依頼する場合、ガーバーデータで納品することになるので、先のような切り貼りは使えません。なので、何とかして絵を基板データと同じ形式に変換して埋め込む必要があります。
基板パターンと一緒に扱えるので何かと楽だけれども、アパーチャがある程度の太さを必要とするので絵の質はぐぐっと落ちるのが難点。

以下 2) についての解説。
画像をガーバーデータに変換するツールはとめくぎヨロズ製作所さんの「BMPをガーバーにしちゃう君RX」が存在しています。
ガーバーデータに変換って具体的に何をしているかというと、横方向のラインを沢山重ねて塗りつぶし面を作っちゃうわけですな。そういった線の塊に変換してくれるツールというわけ。
なので、線の太さや線の密度を上手く調整しないとすだれ状に隙間が空いちゃったり、太すぎて隣接の隙間を埋めちゃったりしちゃいます。原理を理解して適切に運用。

こんな感じになるわけですよ。

その 2で作った基板データ、らいすちゃん付き(PCBEデータ)
psoc_pose.zip

らいすちゃんガーバーデータ(20mmx20mm サイズ)
rice_nega.zip

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プリント基板を作ろうその2

posted by rerofumi

2:17:56

「ポジ感光基板への焼き付け」
ポジ感光基板に光焼き付けを行うためにパターンを OHP シートに印刷。うちはページプリンターなので、ページプリンタ用 OHP シートを利用。トナー節約モードは必ず OFF にすること、そうしないとベタが綺麗にでません。

テスト用に一枚。
実験用のテスト用基板というのがあるのでまずはこれに小さく焼き込んで試験。

焼き付けには蛍光灯を使用。絵描きの家には一台はある(?)トレス用ライトボックスにぺたっと乗せて待つこと 20分。
初めての焼き付け……、見事に失敗。
原因は露光不足。
わかったことが二つ。
(1) 露光が足りないと表面しか溶けない
(2) 長いこと現像液につけすぎると露光していない部分も全部剥がれる
注意注意。

反省を生かして 2回目は 45分ほど露光。
現像液も浸けすぎず適度なところで。表面に薄く残っているのは水で洗い流しながら指でこすって落とすのが良い。

バッチリだ！
0.1mm 線もくっきり残っているよー。

現像液の廃液はアルカリ性なので食用酢(スーパーで一本100円)にて中和。
基板表面に付いていた感光剤が凝固するので、コーヒーフィルターとかで適当に濾過して破棄。液体そのものは中和済みなので下水へGo。
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プリント基板を作ろうその1

posted by rerofumi

2:03:53

長いこと電子工作から離れていた理由として、ソフトウェアに比べ苦手意識が強かったからというのはどっかで書いた覚えがある。具体的になにが苦手だったかというと「アナログ回路の設計」と「プリント基板の自作」の二つである。
プリント基板作成は何がめんどいかというと、各種化学薬品の取り扱いとか周辺必要具材(穴開けドリルとか)を集める事にあるのですよ。
かつてラジオ工作少年であった頃、当時小学生だったのだが小学生にとってはこれら色々の作業が壁であったのことよ。特に使用後エッチング溶液の処理手順。セメントってどうやって手に入れるんだよとかそんな感じだったし。
あの頃苦手だった項目も今ならば……。
そんなこんなでプリント基板の作成にチャレンジ。

サンハヤトの「ポジ感光基板キット PK-6」を買い込む。
一通り作成できる具材がそろっているのでスターターキットとしては手頃なのです。(昔買って、そして挫けた)

基板のパターン作成はフリーウェア CAD の PCBE を使う。

こんな感じで。
ネタは姿勢制御センサー(加速度＆ジャイロ)の作り直し版。PSoC バージョンなので前と回路が違うあたり注意。

ここからスタートなのです。
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DTMF 時計

posted by rerofumi

2006/5/3 水曜日 2:36:49

ちょいと古い話題になるけれども、Engadget japanese で紹介されていた「モールス符号腕時計」というのがあった。
東京人を象徴する(?)個性的な腕時計を作り続けているTokyoflashの新作だそうだ。
一見馬鹿アイテムだが、音声だけで時刻を伝える(音声読み上げとは別に)というのはなんかいけているような気もする。
いやいや、今時代は DTMF ですよ。DTMF というのは電話のプッシュホン回線でかけるときの「ぴっぽっぱっ」音。
こいつで時を告げるというのはクールではないか。

てなわけで作成。
単に PSoC モジュールに DTMF エンコーダがあるのでそれを使っただけだけれども。
DTMF を聞き分けられる能力がないという軟弱な人(含む俺)のために、数字で確認できる 7セグメントも追加。

やたー、DTMF時計できたよー。
といっても EvalKit で実験しているので、回路的に特筆すべき事無し。
ああ、確認のために 7セグメントを追加しているあたりがひねりといえばひねりだけれども、確認できればよいやと適当すぎるきらいがあるので省略。
無くても動くし。

— 音声サンプル(mp3)
このサンプルは「01:44.25」を示している。

dtmf_clock_04.zip
PSoC Disigner のソースや設計を含んだ全プロジェクト

外部からシリアル通信かなんかで時刻設定ができれば実用的(?)になるのだけれども、現在はそこまで作っていないのでプログラムに初期値を書き込んでおいて起動時にそれを設定という形になる。
まあ、ネタなんでそこまでは求めないでということで。

今回は一発ネタなんでサブマリンで開発していたけれども、実はここにたどり着くまでに PSoC 工作の色々な経験を積んでいたりする。
それらは巻き戻ってちょびちょびと書いていく予定。

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空中配線の美しさよその2

posted by rerofumi

2006/4/25 火曜日 0:06:52

無事固まった。

ポリ容器で型どりしたので食いつきはしないんだけれども、ぴっちりなので抜けるわけもなくカッターで容器を破壊して取り出し。織り込み済み。
このままだとポリ容器の底の形そのままだったり、側面の計測目盛りが綺麗に型どりされていたりするのが恥ずかしいので削ったりしてごまかす。

レジンは暖めると柔らかくなるので熱湯につけて、熱いうちにざくざく削る。
上部は乱切りでダイヤモンドカットっぽく。(かなり適当だけれども)
流石に切ったり削ったりすると、せっかくの透明レジンが磨りガラス状の濁ったモノになるわけで。まあ、ナイフで切り出した方はそんなに曇っておらず良いテイストだと思うけれど、ヤスリで削った側面目盛りがいかんとも。
とゆわけで、表面の仕上げを施す。おすすめはリューターの「ゴム研磨」ビット。私の手元にあるのはラジアル・ブリッスル。
山を削って平らにするのではなく、角をつぶしてなだらかにする感じかねえ。時間はかかるけれども徐々にてらてらになっていく。
リューターでふにふにのんびりと磨いていたらモーターが加熱してきたので、今日はここまで。どうせ誰に見せるわけでもないからコレでよいような気もするけど。(磨りガラス状もそれはそれで光が散って悪くない)

ぴかぴか
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空中配線の美しさよその1

posted by rerofumi

2006/4/23 日曜日 21:37:15

WEB をぐるぐるしてたら「(文具屋で売っている)ラミネーターにウレタン線を挟み込んでフレキシブルケーブルにならないか」というつぶやきを見つけた。さらにいうと、チップ部品も挟み込めないかねえとかいう言及があり興味を惹く。
ラミネーターというとキャラ絵を挟み込みバッジを作るという同人アイテムとしてメジャーなアイテムだ。そこに絵だけじゃなくチップ LED を挟み込んでぴかぴか光ったとしたら？面白そうじゃないか。
早速調査して見るも、標準的なラミネーターは挟み込み厚 0.8mm といったあたり。チップ LED は 1.0mm が普通なので無理そう。もちろん薄い LED もあるけれども、そんなものがアマチュアのはんだごてでなんとかできるもんでもあるまい。
てなわけでラミネーターはひとまず諦める。

でも LED がぴかぴか光る飾りはなんか作りたいなーという欲求だけが残る。
最近は LEDインテリアライトが静かなブームで、おもちゃ売り場に沢山置いてあったりする。お風呂に浮かべるライトボールとか、色が変わるキャンドルスタンドとか。いつもそれをみて「買おうかなー」と思うのだが、自分で作れるものなので毎度悩んでやっぱやめるというパターンなのだ。
んで、ラミネーターは駄目として他になんかあるかなと考えた際に思い浮かんだのが「透明レジン」。押し花とか貝殻とか封入して飾りにする、クリスタルなあいつ。
そういや、ALTERA の Cyclone 評価基板でレジン封入された奴が無駄に格好良かったなあ。

まずはチップLED。小さすぎてこれ以上の写真が撮れない。
お約束ではあるがパッケージから取り出すときにピンと部屋のどっかへ飛んでいって無くしてしまったりする。
PIC12F509 でもって 5つの LED をぺかぺか光らせるプログラムを適当に組む。5パターンの光り方をプログラムしても 200byte くらいにしかならないあたり。
led_illumination.asm
なんで PIC12F509 なのかというと、こいつはあまりにも低レベルなアーキテクチャで今となっては使いにくい子なので。レジンに封入しても惜しくないやということで。
しかし、509 だと Output が 5本までというのがちと予定外だったけれども。

プログラムが出来たところで、空中配線っぽくハンダ付けしていく。

チップLED にウレタン線をハンダ付けしてさらに空中配線していく。
写真じゃわかりにくいけれども。

一通り配線が終わったところで動作を確認。期待通りの動作をしていたのでレジン漬けにする。

今回はエポキシの透明レジンを使ったので硬化に 1〜3日を要する。
というわけで今回はここまで。
でもなんか失敗しそうだなー。固まらないでどろどろ(orぐにゃぐにゃ)のままというオチになりそうだ。
透明レジンにはポリウレタンレジンとエポキシレジンがあって、エポキシレジンは硬化に時間がかかる上に配合量を間違えると化学合成しきれずに固まらないおそれがあるのですよ。

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PIC 開発の IDE を選ぼう

posted by rerofumi

2006/4/19 水曜日 3:52:09

PIC の開発環境といえば Microchip 謹製の MPLAB IDE ですが、実は大分まえから SourceBoost IDE を愛用していたりしまする。
SourceBoost ってのはちょいと前に PicAnt(ピカント)が改題して、新規に IDE と C コンパイラを作り直している会社。
SolitonWave の日本語版「ピカント」がバージョン古くてサポートデバイスも少ないなー、と思って開発元をたどってみたら改題して新版になっていたという次第。

SorceBoost IDE 自体は無料でダウンロード＆インストールできて、利用できる環境。コンパイラも一緒にインストールされるけれども制限があり、ライセンスをオンライン購入することでライセンスに応じたグレードに制限が解除されるといった構造。
アセンブラは MPASM を使うのでアセンブラプロジェクトなら無料状態で使い続けることができる。
無料お試しでも 2kb くらいまでコンパイルできるから、小さなプログラムだったらまかなえちゃうかも。今だと BASIC コンパイラがβバージョンということで、フリーに使えるらし。

IDE の画面はこんな感じ。
オプションのプラグインパックを購入すると、デバッグ時に使える LCDエミュレータなんてのも使えたりする。